Зміни хімічного складу та фізичних властивостей молока у процесі термічного оброблення.

Теплове оброблення сировини є обов’язковим у промисловому виробництві молочних продуктів. Разом з тим тривалий вплив високих температур часто спричиняє небажані зміни складових частин молока, його фізико-хімічних, органолептичних і технологічних властивостей. Сироваткові білки. У процесі пастеризації і стерилізації піддаються порівняно глибоким змінам. Спочатку відбувається їх денатурація.. Денатурація більшості сироваткових білків починається при порівняно низьких температурах нагрівання. Ступінь денатурації білків залежить від температури і тривалості її впливу на молоко. Із сироваткових білків найбільш термолабільними є імуноглобуліни і сироватковий альбумін. β-лактоглобулін і α-лактальбумін належать до більш термостабільних білків. Так, денатурація β-лактоглобуліну завершується при нагріванні молока до 85 °С і витримці при цій температурі протягом 30 хв, α-лактальбуміну – при 96 °С. Після витримки молока при 96–100 °С близько 0,1 % сироваткових білків залишається неденатурованими. У результаті структурних змін, спричинених денатурацією, у молекулах білка звільняються раніше «сховані» функціональні групи: SН-групи цистеїну, ε-аміногрупи лізину, гідроксильні групи серину та ін. Внаслідок звільнення сульфгідрильних груп і виділення з них сірководню молоко набуває смаку кип'яченого продукту або присмаку пастеризації Казеїн. Для його коагуляції необхідна витримка молока при температурі 130 °С протягом 2–88 хв. Проте теплова обробка при високих температурах змінює склад і структуру казеїнаткальційфосфатного комплексу. Від нього від’єднується захисні глікомакропептиди, органічний фосфор і кальцій, на поверхні міцел казеїну осаджуються денатурований β-лактоглобулін, колоїдний фосфат кальцію і т. ін. Перелічені зміни спричиняють як дезагрегацію, так і агрегацію міцел казеїну.У результаті переважного процесу агрегації збільшуються розмір частинок казеїну і в'язкість молока. Солі. У процесі теплового обробляння молока змінюється в першу чергу склад солей кальцію.. У плазмі молока порушується співвідношення форм фосфатів кальцію: частина гідрофосфатів і дигідрофосфатів кальцію, що перебувають в іонно-молекулярній формі, переходить у погано розчинний фосфат кальцію.Фосфат кальцію, що утворився, агрегує і у вигляді колоїду осаджується на міцелах казеїну. При цьому відбувається незворотна мінералізація казеїнаткальційфосфатного комплексу, що призводить до порушення структури міцел і зниження термостійкості молока. Отже, у результаті пастеризації і стерилізації в молоці знижується кількість іонно-молекулярного кальцію (на 11–50 %), що погіршує здатність молока до сичужного зсідання.. Лактоза. У процесі високотемпературної пастеризації молока, особливо у процесі стерилізації, відбувається ізомеризація лактози шляхом переміщення в глюкозному залишку водню від другого вуглецевого атома до першого (так зване перегрупування Амадорі) із утворенням лактулози.У процесі тривалого високотемпературного оброблення молока відбувається взаємодія лактози з амінокислотами із утворенням меланоїдинів, які змінюють колір та певною мірою запах молока. Стерилізація молока також спричиняє розщеплення лактози з утворенням вуглекислого газу і кислот — мурашиної, молочної, оцтової та ін. При цьому кислотність молока збільшується на 2–3 °Т. Жир. Теплова обробка істотно не впливає на жир молока. У процесі пастеризації тригліцериди молочного жиру хімічно майже не змінюються. Тривала витримка при високих температурах і стерилізація молока незначно гідролізують тригліцериди і змінюють їх жирно-кислотний склад. Під час теплового оброблення молока змінюються оболонки кульок жиру. Навіть при низьких температурах нагрівання спостерігається перехід білків і фосфоліпідів з поверхні кульок жиру в плазму молока. Тому ступінь дестабілізації жиру у процесі пастеризації досить незначний. Проте у результаті денатурації білкових компонентів оболонок кульки жиру втрачають здатність склеюватися й відстій вершків сповільнюється. Вітаміни і ферменти. Теплова обробка приводить до певних втрат вітамінів, які залежать від температури нагрівання та тривалості витримки. Найбільші втрати вітамінів відбуваються під час стерилізації молока в пляшках. УВТ-стерилізація сприяє більшому збереженню вітамінів Так, зберігання пастеризованого молока, особливо на світлі, може спричинити втрати вітаміну С на 45–75 %, вітаміну А – на 24, вітаміну В2 – на 45%. Особливо сильно руйнує аскорбінову кислоту світло, тому для її збереження рекомендується вітамінізоване молоко зберігати в пакетах зі світлонепроникного матеріалу або в пляшках із затемненого скла. Найчутливіші до нагрівання ферменти амілаза, лужна фосфатаза, каталаза і нативна ліпаза. Вони інактивуються під час нагрівання до 75–80 °С. Порівняно стійкими до нагрівання є кисла фосфатаза, ксантиноксидаза, пероксидаза, бактеріальні ліпази та протеїнази. Пероксидаза втрачає свою активність під час нагрівання молока до температури вище 80 °С, інші термостабільні ферменти – при температурі вище за 85–90 °С.

55. Класифікація та загальна характеристика процесів термічного оброблення молока-сировини та напівпродуктів.

Існують такі способи теплової обробки сировини як:пастеризація,стерилізація, ультрапастеризація,термізація .Пастеризація - процес одноразового нагрівання найчастіше рідких продуктів або речовин до 60 ° C протягом 60 хвилин або при температурі 70-80 ° C протягом 30 хв. Технологія була відкрита в середині XIX століття французьким мікробіологом Луї Пастером. Застосовується для знезараження харчових продуктів, а також для продовження терміну їх зберігання. На практиці застосовуються три режими пастеризації: при тривалій пастеризації молоко нагрівають до 63-65 ° С і витримують при цій температурі 30 хв; короткочасна пастеризація проводиться при 72-75 ° С з витримкою протягом 15-20 с, що здійснюється в потоці; миттєва пастеризація - нагрівання молока до температури 85-90 ° С без витримки. Стерилізацію проводять з метою знищення у молоці всіх мікроорганізмів і їх спор за температури вище 100 °С з витримуванням.Молоко, яке надходить на стерилізацію, повинно бути доброякісним за органолептичними і фізико-хімічними показниками, мати кислотність не вище 18 °Т, ступінь механічного забруднення — не нижче ІІ групи. Його термостійкість має бути підвищеною, щоб під впливом високих температур не відбувалася коагуляція казеїну.У процесі стерилізації відбуваються істотніші зміни фізикохімічних якостей молока порівняно з пастеризацією. Так, стерилізоване молоко втрачає здатність зсідатися під дією сичужного ферменту. В ньому може відбуватися диспергування молочного жиру, частково руйнуються вітаміни. Молоко може набути присмаку пастеризації, зумовленого утворенням сульфгідрильних груп, які є антиоксидантами. Вони перешкоджають окисненню і згіркненню жиру. В результаті стерилізації молоко набуває кремового кольору, інтенсивність його забарвлення може бути різною. Продукт набуває відповідної стійкості при зберіганні. Ультрапастеризація - процес термічної обробки сирого молока і продуктів його переробки. Ультрапастеризація здійснюється в потоці в закритій системі з витримкою не менше ніж дві секунди одним із таких способів:а) шляхом контакту оброблюваного продукту з нагрітою поверхнею при температурі від 125 до 140 ºС;б) шляхом прямого змішування стерильної пари з оброблюваним продуктом при температурі від 135 до 140 ºС. Ультрапастеризація з наступним асептичним пакуванням забезпечує відповідність продукту вимогам промислової стерильності. Термізація - це теплова обробка молока з метою збільшення тривалості його збереження шляхом зниження загальної бактеріального обсіменіння. Термізацію проводять при температурі 65 ºС протягом 15 сек. для підвищення стійкості сирого молока при зберіганні, а також при виготовленні десертних кисломолочних виробів продовженого термін зберігання.