Способ получения пастеризованного молока
Владельцы патента RU 2273142:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Изобретение относится к молочной промышленности. Способ включает отбор молока по качеству, фильтрацию, охлаждение, нормализацию, бактофугирование, пастеризацию, охлаждение, резервирование, пастеризацию, охлаждение и розлив. При заполнении резервуара после первой пастеризации в поток молока вводят свежеприготовленный водный раствор яичного лизоцима в количестве 1,5-2 г на 100 дм3 молока. Затем молоко перемешивают 15-20 мин и выдерживают в течение 60-90 мин. При этом розлив можно осуществлять в асептических условиях. Изобретение позволяет увеличить срок хранения пастеризованного молока до 35 суток, а также улучшить его иммунобиологические свойства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 3 табл.
Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к производству пастеризованного молока, стойкого в хранении.
Известен способ производства молока пастеризованного (РФ №2021730, А 23 С 9/00, 1992) длительного срока хранения с использованием пектина. При этом в цельное пастеризованное молоко вводят пектиновую добавку, предварительно растворенную в обезжиренном молоке при соотношении пектин: обезжиренное молоко 0,01-0,31 к 100 вес. частям обезжиренного молока.
Однако этот способ не гарантирует получения биологически полноценного продукта, который увеличил бы иммунобиологическую или иммунорегулирующую защитную функцию организма.
Известен способ (РФ №2178645, А 23 С 9/00, 1999), который предполагает использование йода как стимулятора функции щитовидной железы для усиления иммунодефицита и достигается тем, что при получении молока путем его нормализации, очистки, пастеризации или стерилизации и охлаждения в него перед пастеризацией или стерилизацией вводят растворенный в 100 мл молока субстрат для йодирования, содержащий 150-200 мг йодистого калия из расчета йодирования 1 т выпускаемого продукта.
Данный способ не обеспечивает длительных сроков хранения пастеризованного молока.
Известен способ производства адаптированного кисломолочного продукта для детского питания (АС СССР №789096, кл. А 23 С 19/02, 1978) с внесением водного раствора лизоцима в количестве 50-500 мг/л, который сочетает увеличение сроков хранения и протекторных свойств. Лизоцим вносится в сквашенное молоко с целью повышения иммунобиологических свойств и приближения готового продукта к женскому молоку. Продукт, приготовленный данным способом, является кисломолочным со сроком хранения 7 суток.
Наиболее близким к заявленному способу является способ производства пастеризованного молока "Особое", включающий фильтрацию, охлаждение, нормализацию, бактофугирование, гомогенизацию, пастеризацию при 70-85°С с выдержкой 15-30 с, охлаждение до 2-6°С, промежуточное резервирование, окончательную пастеризацию при 70-85°С с выдержкой 15-30 с, охлаждение и розлив молока в потребительскую тару (РФ №2166855, А 23 С 9/00, 2001).
Недостатками данного способа являются: утрата иммунобиологических свойств молока как уникальной биологической жидкости (в результате термической обработки при 70-90°С природные иммунные тела, защищающие организм от внедрения болезнетворных агентов, содержащиеся в сыром молоке, разрушаются, и готовый продукт не обладает бактерицидной активностью (табл.3)); срок хранения пастеризованного молока не превышает 7 суток (фиг.1, 2); происходит гнилостный процесс распада продукта в процессе хранения, обусловленный значительной долей спорообразующих бактерий, составляющих доминирующую микрофлору молока после второй пастеризации.
Техническая задача заключается в снижении спорообразующей микрофлоры, что ведет к увеличению срока хранения молока и улучшению его иммунобиологических свойств, обусловленного увеличением бактерицидной активности.
Техническая задача достигается тем, что в способе получения пастеризованного молока, включающем отбор молока по качеству, фильтрацию, охлаждение, нормализацию, бактофугирование, пастеризацию, охлаждение, резервирование, пастеризацию, охлаждение, розлив в обычных условиях и дополнительно розлив могут осуществлять в асептических условиях, новым является то, что при заполнении резервуара после первой пастеризации в поток молока вводят свежеприготовленный водный раствор яичного лизоцима в количестве 1,5-2 г на 100 дм3 молока, перемешивают 15-20 мин и выдерживают в течение 60-90 мин.
Технический результат заключается в увеличении срока хранения пастеризованного молока за счет снижения спорообразующей микрофлоры, а также улучшении его иммунобиологических свойств в связи с увеличением бактерицидной активности.
Способ получения пастеризованного молока заключается в следующем: отобранное по качеству молоко фильтруют, охлаждают до температуры 2-6°С и подвергают нормализации, затем при температуре 60-70°С его подвергают бактофугированию при частоте вращения барабана 250-300 с-1. Полученное молоко гомогенизируют при давлении 12-13 МПа и температуре 60-70°С, пастеризуют при 76-80°С с выдержкой 20 с, охлаждают до 2-6°С и направляют в промежуточный резервуар. Водный раствор яичного лизоцима готовят непосредственно перед внесением в промежуточный резервуар. Навеску кристаллического яичного лизоцима в количестве 1,5-2,0 г на 100 дм3 молока растворяют в 100 см3 кипяченой и охлажденной до температуры 30-40°С воды. Водный раствор яичного лизоцима вносят в поток молока в процессе заполнения резервуара после первой пастеризации через асептический клапан на входе в резервуар. Продолжительность перемешивания молока после внесения водного раствора яичного лизоцима составляет 15-20 мин. Затем молоко выдерживают в резервуаре в течение 60-90 мин. После выдерживания продукт направляют на повторную пастеризацию при 76-78°С с выдержкой 20 с, охлаждают до 4-6°С и подают на розлив в обычных или асептических условиях в зависимости от аппаратурного оформления.
Предложенный способ поясняется следующими примерами:
Пример 1. Отобранное по качеству молоко фильтруют, охлаждают и подвергают нормализации. Затем при температуре 60°С его подвергают бактофугированию при частоте вращения барабана 250 с-1. Полученное молоко гомогенизируют при давлении 12 МПа и температуре 60°С, пастеризуют при 76°С с выдержкой 20 с, охлаждают до 4°С и направляют в промежуточную емкость. Водный раствор яичного лизоцима готовят непосредственно перед внесением в промежуточный резервуар. Навеску кристаллического яичного лизоцима из расчета 1,5 г на 100 дм3 молока растворяют в 100 см3 кипяченной и охлажденной до температуры 30°С воды. Продолжительность перемешивания молока после внесения препарата 15 мин. Затем продукт выдерживают в течение 60 мин и направляют на повторную пастеризацию при 76°С с выдержкой 20 с, охлаждают до 4°С и подают на розлив непосредственно в потребительскую тару.
Бактерицидная активность, обусловленная внесением яичного лизоцима, в готовом продукте составляет 3,3% (табл.3).
Срок хранения молока 9 суток (фиг.1, 2).
Пример 2. Аналогично примеру 1, но навеску кристаллического яичного лизоцима берут из расчета 2 г на 100 дм3 молока. Продолжительность перемешивания молока после внесения водного раствора яичного лизоцима 20 мин и выдержка в течение 90 мин.
Бактерицидная активность, обусловленная внесением яичного лизоцима, в готовом продукте составляет 5% (табл.3).
Срок хранения молока 9 суток (фиг.1, 2).
Пример 3. Аналогично примеру 1, но процесс розлива проводят в асептических условиях.
Бактерицидная активность, обусловленная внесением яичного лизоцима, в готовом продукте составляет 3,3% (табл.3).
Срок хранения молока 35 суток (фиг.1, 2).
Пример 4. Аналогично примеру 2, но процесс розлива проводят в асептических условиях.
Бактерицидная активность, обусловленная внесением яичного лизоцима, в готовом продукте составляет 5% (табл.3).
Срок хранения молока 35 суток (фиг.1, 2).
Предложенный способ позволяет:
1) увеличить срок хранения молока на 2 суток (при отсутствии асептического розлива) на 28 дней при асептическом розливе (данные анализа представлены на фиг.1);
2) снизить содержание спорообразующей микрофлоры на 50% (данные анализа представлены в табл.1 и 2)
3) улучшить иммунобиологические свойства молока за счет сохранившихся 3-5% бактерицидной активности (данные анализа представлены в табл.3)
Известно, что лизоцим стимулирует фагоцитарную активность клеток крови и макрофагов и восстановление поврежденных тканей, уменьшает токсическое действие иммунодепрессоров на клетки, обладает противовоспалительным, иммунорегулирующим, антитоксическим и даже противоопухолевым действием. Дефицит лизоцима пищеварительного тракта приводит к нарушениям процесса пищеварения, появлению и усилению активности в просвете кишечника токсических и агрессивных агентов, снижению защитных свойств пищеварительных секретов, ослаблению колонизационной резистентности слизистой оболочки.
В производстве используется яичный лизоцим (из белка куриного яйца), так как он близок к молочному по устойчивости к нагреванию, УФ-облучению, оптимуму рН, и характеризуется высокой активностью против грамположительной флоры.
Как видно из табл.1 внесение яичного лизоцима в количестве 1,5-2 г на 100 дм3 молока обеспечивает наименьшую выживаемость спорообразующих бактерий при температуре резервирования 2-6°С. В результате содержание спорообразующих микроорганизмов при резервировании снижается на 50%. Как следствие повышается эффективность второй пастеризации и сроки хранения увеличиваются на 2-28 суток (фиг.1, 2) по сравнению с прототипом.
Целесообразность внесения яичного лизоцима перед резервированием объясняется тем, что именно на этом этапе технологической обработки молока происходит рост числа микроорганизмов, сохранивших свою жизнеспособность после I пастеризации, и дополнительное обсеменение молока контаминирующей микрофлорой извне. Внесение лизоцима снижает интенсивность этих процессов и увеличивает эффективность II пастеризации без изменения ее режимов.
Продолжительность перемешивания в течение 15-20 мин является достаточной для равномерного распределения водного раствора яичного лизоцима в объеме молока.
Выдержка необходима для действия яичного лизоцима на грамположительные, аэробные и анаэробные спорообразующие палочки. При этом яичный лизоцим катализирует гидролиз полисахаридных цепей пептидогликанового слоя клеточной оболочки этих бактерий, вызывая лизис клеток. Из табл.2 следует, что выдержка в течение 60-90 мин является достаточной для достижения максимального эффекта действия яичного лизоцима в условиях производства. Увеличение продолжительности действия его на микрофлору молока нецелесообразно, так как, во-первых, выдержка в течение 120 мин снижает остаточную микрофлору всего лишь на 0,4-4,0%; во-вторых, увеличение времени выдержки более 90 мин снижает производительность технологической линии и оборачиваемость резервуара.
Как видно из табл.3, природный лизоцим разрушается в процессе производства в результате двойной термической обработки. При внесении фермента в молоко перед резервированием большая часть его (до 80%) разрушается. Однако сохранившиеся 3-5% бактерицидной активности создают преимущество молоку, выработанному по предлагаемой технологии, улучшая его иммунобиологические свойства.
Согласно (СанПин 2.3.2. 560-96) содержание мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в пастеризованном молоке не должно быть более 100 тыс. КОЕ в 1 см3, а титруемая кислотность не должна превышать 20°Т. В связи с этим данные фиг.1 и 2 позволяют определить оптимальный срок хранения пастеризованного молока, который по примеру 1 составляет 9 суток, по примеру 2-9 суток, по примеру 3-35 суток, по примеру 4-35 суток, тогда как срок хранения прототипа составляет 7 суток.
| Таблица 1 Влияние лизоцима на бактериальную обсемененность молока при температуре 2-6°С. | ||||
| Концентрация лизоцима, г/10 дм3 | Остаточная микрофлора, % | |||
| Спорообразующие палочки | ||||
| аэробные | анаэробные | |||
| 70,05 | 75,2 | 84,6 | ||
| 0,1 | 69,9 | 67,1 | ||
| 0,15 | 50,0 | 50,3 | ||
| 0,2 | 51,3 | 40,4 | ||
| 0,25 | 60,3 | 49,9 | ||
| Таблица 2 Изменение бактериальной обсемененности в процессе резервирования | ||||
| Время выдержки, мин | Остаточная микрофлора, % | |||
| Концентрация лизоцима, г/дм3 | ||||
| 0,015 | 0,02 | |||
| Спорообразующие палочки | ||||
| аэробы | анаэробы | аэробы | анаэробы | |
| 30 | 67,0 | 59,9 | 59,0 | 56,0 |
| 60 | 53,1 | 50,0 | 48,3 | 43,0 |
| 90 | 50,2 | 50,0 | 46,3 | 42,4 |
| 120 | 48,5 | 50,1 | 42,3 | 42,0 |
| Таблица 3 Бактерицидные свойства молока | ||||||||||
| Исследуемый образец | прототип | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример4 | |||||
| Содержание лизоцима, мкг/см3 | Бактерицидная активность, % | Содержание лизоцима, мкг/см3 | Бактерицидная активность, % | Содержание лизоцима, мкг/см3 | Бактерицидная активность, % | Содержание лизоцима, мкг/см3 | Бактерицидная активность, % | Содержание лизоцима, мкг/см3 | Бактерицидная активность, % | |
| Сырое молоко | 0,13 | 5 | 0,13 | 5 | 0,13 | 5 | 0,13 | 5 | 0,13 | 5 |
| Молоко в процессе резервирования | 0,05 | 1,9 | 14,7 | 13,1 | 19,5 | 18 | 14,7 | 18 | 19,5 | 18 |
| Готовый продукт | 0 | 0 | 4,4 | 3,3 | 5,6 | 5 | 4,4 | 3,3 | 5,6 | 5 |
1. Способ производства пастеризованного молока, включающий отбор молока по качеству, фильтрацию, охлаждение, нормализацию, бактофугирование, пастеризацию, охлаждение, резервирование, пастеризацию, охлаждение, розлив, отличающийся тем, что при заполнении резервуара после первой пастеризации в поток молока вводят свежеприготовленный водный раствор яичного лизоцима в количестве 1,5-2 г на 100 дм3 молока, перемешивают 15-20 мин и выдерживают в течение 60-90 мин.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что розлив осуществляют в условиях асептики.
