ХОЛОДНАЯ ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА

Холодная пастеризация – процесс, происходящий с использованием оборудования мембранной фильтрации, целью которого является отделение от биологической жидкости - молока, находящихся в нем, микроорганизмов. Проще говоря: бактерий.

 Технология  не является новостью, и давно применима  в цивилизованных странах при переработке молока.  В Европе  система  запатентована с  1986 года, и имеет свое название:  Bactocath  .

 Однако, в то время, и в последующем,  в России эта технология не была адаптирована к отечественным условиям производства. Противоречие заключалось в том, что первоначально микрофильтрация подавалась как метод холодной стерилизации молока. Главным камнем преткновения было качество российского молока-сырья, оставлявшее открытым вопрос о необходимости постмикрофильтрационной пастеризации. Кроме того, Российское законодательство прямо запрещает выпуск в обращение молока и молочных продуктов, не подвергнутых температурной обработке, как минимум пастеризацией. Таким образом, необходимость пастеризовать молоко вместе с высокой стоимостью оборудования понижала интерес отечественных производителей молочной продукции к микрофильтрации.

В настоящее время, в связи с внесением  изменений в технический  регламент Таможенного союза « О безопасности молока и молочной продукции», появилась  возможность сохранить природные, или нативные, как сейчас чаще принято называть,  свойства сырого молока и, при этом, повысить сроки и его реализации  без высокотемпературной обработки. Для этого достаточно придерживаться допустимых уровней содержания микроорганизмов и соматических клеток в сыром обработанном молоке.

Для проведения процесса  микрофильтрации сырого  молока  необходимы следующие условия:

  • молоко поступает в систему фильтрования обезжиренным. 

Это связано с  молекулярным  составом молока. Молекулы бактерий и  молочного жира имеют почти одинаковые размеры.  Поры мембраны, применимые для данного порога фильтрации, вместе с бактериями отсекут в концентрат и весь жир, поступающего на переработку цельного или нормализованного по жиру  молока. А в фильтрате окажется  опять обезжиренное молоко.  Скорость фильтрации молока цельного и обезжиренного в системе различаются в большую сторону для последнего. Это значит, что при низкой скорости потока и  при значительном содержании жира в цельном молоке, всегда есть вероятность загрязнения мембран   жиром, что скажется  на качестве самого процесса фильтрации.

  • молоко перед началом фильтрования нагревается до температуры + 50 С.
  1.  Плотность молока при повышении температуры становится меньше, а, следовательно, процесс мембранного селективного разделения  происходит легче.
  2.  Допустимый нагрев до 50 С не является критичным для  находящихся в  молоке, полезных  человеческому организму,  элементов (ферменты, витамины) с точки зрения их инактивации.  В то же время, при поддержании именно таких  значений  температуры в процессе переработки, не возникает  риска дополнительной бактериальной обсемененности молока из внешней среды.

По окончании процесса микрофильтрации температуру молока, возможно, поднять до 72 С на 20 секунд, тем самым, обеспечив выполнение Российского законодательства о тепловой пастеризации молока. Но даже, и без соблюдения  этого условия, количество  микроорганизмов в микрофильтрованном  молоке будет ниже нормативных. 

Обратим внимание  на сам закон (см. объединенные таблицы 1 и 2  в конце текста)

Таким образом, сравнивая две таблицы, можно отметить:

  • В законе молоко, обезжиренное высшего сорта должно иметь общее число микроорганизмов -100 тыс. единиц  на 1 гр., из них патогенных-25  единиц на 1 гр., соматических клеток-750 тыс. единиц на 1 гр.
  • В микрофильтрованном обезжиренном  молоке общее  содержание микроорганизмов опытным путем, с использованием керамической мембраны 0,8 мкм немецкого производителя TAMI , обнаружено: 7,5 единиц на 1 гр., наличие   бактерий группы кишечной палочки обнаружено в 0,1 гр., соматические клетки, минимальный размер которых 10 мкм, задерживаются мембраной полностью 100%.

Определены опытным путем сроки хранения при стандартной температуре + 5+6 С такого молока -20 дней без изменения бактериального фона.

  • В микрофильтрованном обезжиренном молоке с последующей тепловой пастеризации  с использованием низкотемпературного краткосрочного режима получены результаты: общее число микроорганизмов усреднено -7,5 единиц на 1 гр., отсутствие патогенных микроорганизмов и соматических клеток.

Определены опытным путем сроки хранения при стандартной температуре + 5+6 С такого молока -30 дней без изменения бактериального фона. 

См.Таблица разрушения природных ферментов молока тепловой пастеризацией в конце текста.

 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА способа производства:

Если сравнивать сроки хранения молока в стандартных температурных условиях не выше +6 С, пользу для человеческого организма  и возможности  последующей переработки, то позиции  по пастеризованному, разными способами, молоку выглядят так:

  • Молоко после обычной пастеризации (+72+76 С 20-25 сек)- 7 суток  со дня выработки.
  1.  частичное разрушение природных ферментов и витаминов ;
  2.  вкус пастеризованного молока;
  3.  пригодно для последующей переработки в любые молочные продукты.
  • Молоко после ультрапастеризации  (+125+150 С 2-3 сек) – 6-9 месяцев со дня выработки.
  1.  полностью разрушены все нативные ферменты и витамины, разрушен белковый комплекс. Этот продукт бесполезный для организма человека;
  2.  вкус перегретого молока ;
  3.  позиционируется в продаже, как питьевое молоко, дальнейшая переработка неэффективна.
  • Молоко после микрофильтрации (+50 С-1 час )-20 суток со дня выработки.
  1.  сохранено до 90% всех природных, полезных человеку, микроэлементов;
  2.  вкус свежего молока;
  3.  пригодно для последующей переработки в любые молочные продукты. Такое молоко дает возможность переработчикам получить продукты из него с интересной обновленной палитрой вкусов, свойственных свежему молоку.
  •  Молоко после микрофильтрации  (+50 С-1 час) с последующей  обычной тепловой пастеризацией (+72+76 С 20-25 сек или +62+ 64 С -30 мин )-30 суток со дня выработки.
  1.   совсем незначительное разрушение отдельных природных  компонентов молока;
  2.   вкус пастеризованного молока;
  3.   пригодно  для последующей переработки в любые молочные продукты.

 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА способа производства:

  • При использовании микрофильтрации-холодной пастеризации практически  не происходит обеднения молока белками и другими ценными компонентами. Последние нововведения в 2021 году, связанные с внедрением системы кодировки молока и молочных продуктов «Честный знак», с целью гарантии его качества и безопасности для потребления, направлены на жесткое отслеживание происхождения молока и сроков его реализации.
  • Использование микрофильтрации в сочетании с низкотемпературной пастеризацией является дальнейшим шагом в области развития технологии высококачественного и безопасного  питьевого молока.
  • Такое молоко имеет,  достаточно, длительные сроки  хранения и реализации.
  • В нем сохраняются, разрушающиеся при высокотемпературной обработке, компоненты.
  • Микрофильтрованное молоко сохраняет  вкус свежего молока и является  лучшим сырьем для выработки из него  вкусных и полезных продуктов.

Технологические этапы производства микрофильтрации (холодной пастеризации) с последующей низкотемпературной тепловой пастеризацией обезжиренного молока

  1. Процесс микрофильтрации, или холодной пастеризации,  происходит после приемки молока  в цех переработки, промежуточного охлаждения, последующего нагрева до температуры сепарирования, отделения жира на сепараторе – сливкоотделителе до соотношения к составу сухих веществ 0,05% .
  2.  Далее, следует подача молока в установку микрофильтрации.
  3. Теплообменная система микофильтрационной установки нагревает молокодо  заданных значений температуры  +50 С.
  4. Фактор концентрации выдерживается  1:20.
  5. Следующим шагом  производится   низкотемпературная кратковременная тепловая пастеризация в пастеризационно-охладительной установке  + 72 С/ 20 секунд или + 62+64 С /30 мин.
  6. Отдельно: концентрат микрофильтрации (его, после завершения процесса, получается 5-7 %) смешивается, с ранее отсеченным сепаратором, жировым концентратом-сливками   и подвергается  стерилизации при температуре  130 С/ 4 секунды.
  7. Затем производится нормализация обезжиренного пермеата (фильтрата сырого молока) по жиру, за счет внесения необходимого количества смешанного стерилизованного концентрата. После гомогенизации молоко охлаждается до температуры 5-6 С и поступает в аппарат или линию розлива.

 СПЕЦИФИКАЦИЯ И СХЕМА

  •    Спецификация  производственного оборудования  

  1. Свежее  цельное молоко
  2. Установка приемки и учета молока с фильтрами, весами, воздухоотделителем и теплообменом
  3. Танк предварительного охлаждения молока
  4. Пастеризационно - охладительная установка
  5. Сепаратор-сливкоотделитель
  6. Свежие сливки
  7. Система микрофильтрации с теплообменом
  8. Ультрапастеризатор
  9. Гомогенизатор
  10. ВДП для стерилизованных побочных сливок
  11. ВДП для охлаждения нормализованного молока
  12. Автоматическая установка розлива молока
  13. Питьевое молоко
  14. Оборудование водоподготовки
  15. Парообразователь
  16. Генератор ледяной воды
  • Схема технологических этапов производства