Проаналізувати та охарактеризувати вплив процесу стерилізації на зміну якості молока та продуктів його переробки.

Білет 6

Стерилізація молочної сировини поряд з інактивацією мікроорганізмів призводить різною мірою до інтенсифікації хімічних реакцій, що відбуваються з його компонентами при нагріванні. Певні незворотні фізико-хімічні зміни компонентів молока, викликані нагріванням, призводять до змін його смаку, кольору, запаху, харчової та біологічної цінності. Ці зміни є небажаними як з точки зору погіршення технологічних властивостей молока, так і погіршення його споживчих властивостей. Способи і режими стерилізації повинні бути підібрані таким чином, щоб забезпечити знищення мікроорганізмів, інактивувати ферменти при мінімальній зміні смаку, кольору, харчової та біологічної цінності молочної сировини.

Відомо, що із збільшенням температури потрібно менше часу для досягнення одного і того ж ефекту стерилізації. При нагріванні вище 100 ° С зі збільшенням температури на кожні 10 ° С швидкість руйнування термофільних мікроорганізмів від нагрівання зростає в 11 разів, а мезофільних – в 30 разів, у той час як інтенсивність побуріння молока, за якою побічно судять про зміни його компонентів, зростає всього лише в 2,5–3 рази. Це пояснюється тим, що швидкість руйнування мікроорганізмів як більш чутливих до тепла вище швидкості хімічних реакцій.

Найбільші зміни відбуваються при певній температурі нагрівання і тривалій витримці молочної сировини – при 65 ° С і витримці 30 хв (пастеризація), при 115–120 ° С і витримці 15-20 хв (стерилізація в упаковці).

Найсильніші зміни під час стерилізації зазнають сироваткові білки, ферменти і окремі вітаміни. Казеїн і істинно розчинні компоненти молока змінюються незначно.

Білки. Залежно від умов нагрівання веде до часткової або повної денатурації сироваткових білків, до реакцій між сироватковими білками і фракціями казеїну, а також між сироватковими білками і іншими компонентами молочної сировини.

При тепловій денатурації молекула білка з глобули (нативний стан) переходить в розгорнутий (денатурований) стан.

Вивільнення сульфгідрильних груп при тепловій денатурації сироваткових білків, утворення комплексів з ними, а також утворення летких сірчистих сполук надає молоку присмак пастеризації, а при збільшенні кількості вільних сульфгідрильних груп з підвищенням інтенсивності нагріву - присмак перепастерізації. При звичайних режимах пастеризації молока, прийнятих у молочній промисловості, ці специфічні запах і смак виражені слабо, зникають зазвичай через 2 - 3 дні і не вважаються вадою. Стерилізована при високих температурах молочна сировина володіє в тій чи іншій мірі (залежно від температури і тривалості її впливу) цими присмаками.

Денатуровані при нагріванні сироваткові білки утворюють агрегати, які мають невеликий розмір і досить сильно гідратовані. Внаслідок цього вони в основному залишаються в розчині, і лише невелика частина у вигляді пластівців осідає на поверхні теплового обладнання.

Молочний цукор. Унаслідок розпаду термолабільних білків відбуваються кількісні та якісні зміни; вільні амінокислоти активно взаємодіють з іншими компонентами молока, зокрема з лактозою. При цьому відбувається реакція Майара, або реакція меланоідиноутворення.

Стерилізація молочної сировини викликає не тільки утворення меланоідинів, але і розпад лактози з утворенням вуглекислого газу і кислот – мурашиної, молочної, оцтової та ін. При цьому кислотність молока збільшується на 2-3 ° Т, що необхідно враховувати при визначенні можливості його використання при виробництві стерилізованого молока.

Ліпіди. Тригліцериди молочного жиру в процесі нагрівання майже не змінюються, але при тривалій витримці частина їх гідролізується.

Ферменти. Білкові компоненти ферментів молочної сировини близькі за будовою, структурою та властивостями до сироватковим білкам. Вони так само, як і сироваткові білки, термолабільні і денатурують при нагріванні. У результаті відбувається інактивація ферментів.

Вітаміни. Вітаміни є одними з найбільш чутливих до нагрівання компонентів молочної сировини. У процесі пастеризації вітаміни руйнуються менше, ніж у процесі стерилізації, але і в тому і іншому випадку ступінь їх руйнування залежить більше від тривалості нагрівання, ніж від температури, а також від способу теплової обробки.

Мінеральні речовини. При нагріванні молочної сировини порушується співвідношення між розчинним і колоїдним фосфатом кальцію. Розчинний кальцій переходить в колоїдний стан, причому підвищується кислотність молока. Однак помітне зниження рН настає лише при дуже високих температурах.