Стерилизованное молоко. Термизация, стерилизация, УВТ-обработка молока: цель, режимы, эффективность, влияние режимов на изменение составных частей и свойств молока

Вряд ли есть те, кто не пробовал молоко и не знал бы о его полезных качествах. Трудно представить себе такого человека, будь то фермер, житель сельской местности или обитатель мегаполиса. Само слово «молоко» ассоциируется со здоровьем, сытостью, бодростью.

С детства мы слышим о том, что молоко крайне полезно, оно помогает малышам расти крепкими и здоровыми, излечивает от болезней и способствует хорошему самочувствию.

Издревле коров на селе считали кормилицами, любимицами. Без молока и жизнь плоха.

В современном мире, стремящемуся к максимально полезному использованию своего времени, к получению определённых благ, была придумана технология пастеризации, ультрапастеризации и стерилизации.

Попробуем в этом разобраться.

Что это такое?

Рассмотрим, что значит стерилизация. Оказывается, все просто, и стерилизация – это кипячение. То есть чтобы получить стерильное молоко, необходимо вскипятить его и оставить в таком виде при температуре около 150°C на 30 минут.

По ГОСТу сырьем для изготовления стерилизованного продукта могут служить определенные виды молока:

• цельное, с фермы;
• нормализованное по жирности;
• обезжиренное.

А также:

• сливки;
• пахта.

Но также ГОСТом разрешено использование некоторых солей стабилизаторов: натрий и калий лимоннокислые; калий и натрий фосфорнокислые. Вообще, эти составляющие присутствуют в молоке в естественном виде. Дополнительно их вносят с целью замедлить или даже приостановить процесс скисания на длительное время.

Для обеспечения качества товаров, поступающих в продажу на полки супермаркетов, безопасность пищевых продуктов контролируется в нашей стране Техническим регламентом. Он регулирует разрешенный уровень содержания опасных для здоровья человека веществ и микроорганизмов в составе пищевых продуктов.

Не всякое молоко принимается на молокозавод для дальнейшей переработки. Оно должно пройти отбор на соответствие высоким требованиям качества. Внешний вид не должен содержать комочки, хлопья, посторонние примеси. Консистенция однородная. Цвет допускается белый, возможны оттенки голубого и бледно-кремового. Молоко не должно быть прозрачным, тягучим. Не допускается запах, кроме естественного. Все эти характеристики называются органолептическими.

Но также перед тем как поступить в дальнейшее производство, технологи берут пробы и проверят химический состав сырья, оценивают его физические показатели.

Спешим опровергнуть существующий миф о добавлении антибиотиков в состав стерильного молока.

На сегодняшний день это строго запрещено.

Технологический процесс

В промышленности стерилизуют молоко либо тепловым воздействием, либо химическими средствами, либо ионизированным излучением. Выбор метода зависит от особенности технологий на каждом производстве. В нашей статье мы имеем в виду именно тепловой вид стерилизации.

В промышленности молочных производств технология изготовления стерилизованного молока проводится обычно по нескольким схемам.

• Жидкость разливают в абсолютно герметичную упаковку и укупоривают. Затем подвергают нагреву до 120°C и выдерживают 20-30 минут. Это одноступенчатая стерилизация.
• Жидкое сырье для изготовления молочных продуктов заблаговременно стерилизуется в потоке при 150°C градусах, время продолжительности воздействия равно всего 10 секундам, затем проводятся те же процедуры, что и при одноступенчатой стерилизации. Следовательно, получается двухступенчатая стерилизация.
• Может производиться как прямая, так и косвенная стерилизация молока при нагреве в 135-150°C длительностью несколько секунд. Далее полученный продукт в обеззараженной атмосфере расфасовывают по стерильным тарам. Этот метод называется одноступенчатой стерилизацией с асептическим розливом.

При какой температуре проходит процедура?

В среднем стерилизация продуктов происходит при температуре 120-150°C. Воздействие высокой температуры длится до 30 минут.

Чем отличается от пастеризации?

Основное отличие в том, что при пастеризации используются более низкие температуры (до 65°C). При таком нагреве молочное сырье выдерживают около 30 минут. Это называется длительная пастеризация. Но также бывает кратковременная и многозвенная пастеризация, температурный режим повышается (но не выше 90°C), время воздействия на молоко сокращается соответственно.

Цель пастеризации и стерилизации одинакова – увеличить срок хранения молока и обезопасить его путем уничтожения болезнетворных бактерий. Для того чтобы его можно было употреблять в пищу без опасений за здоровье, все технологические процессы должны быть строго соблюдены.

Много ли полезных веществ теряет молоко при стерилизации?

Как известно, при длительном нагревании погибают все существующие в жидкости патогенные и токсикогенные микроорганизмы, бактерии – почти вся микрофлора. Кроме того, инактивируются ферменты. Полученный продукт абсолютно безопасен для здоровья. Стерилизованное молоко имеет очень длительный срок хранения, его вкус и запах не отличаются от обычного.

Считается, что большой пользы для здоровья оно не принесёт – при обработке высокими температурами вместе с вредоносными погибнут и полезные бактерии. Кроме того, в процессе кипячения молока, в нем уменьшается количество витаминов В1, В2, В12 и С.

А также разрушаются при стерилизации полиненасыщенные жирные кислоты, лизин и цистин.

Мало кто знает, что витамины А, D, В2, В3, РР, Н, а также каротин сохраняются при стерилизации, только небольшая их часть от общего количества разрушается под воздействием высокой температуры.

Поэтому стерилизованное молоко вполне подходит для употребления в пищу взрослым человеком , потому что в нем содержатся необходимые для организма минеральные соли и белки. Такой продукт вполне можно давать детям, но дополнительно следует обогащать детский рацион витамином С.

А вот скисшее стерилизованное молоко непригодно для дальнейшего использования из-за характерного горького вкуса. Не получится из него простокваша и подобные кисломолочные продукты.

Польза и вред

Безусловно, молоко полезно. Ведь это не просто напиток – это уникальная биологическая жидкость. О витаминах и микроэлементах, содержащихся в молочных продуктах, написаны целые энциклопедии – не будем повторяться.

Скажем лишь о том, что при стерилизации уничтожается солидное количество полезных для человека бактерий и часть витаминов , но не все, о чем упоминалось выше. Кроме того, молоко остается полезным за счет белков, жиров и углеводов, сохраняющихся в его составе. При сбалансированном питании, богатстве рациона современного человека, организм получает недостающие в стерилизованном молочном продукте витамины из другой пищи.

Противопоказанием для употребления стерилизованного молока считается индивидуальная непереносимость лактозы (молочного сахара) – врожденная особенность, встречающаяся у людей различного возраста.

В данном случае заменой могут стать кисломолочные продукты, коих в настоящее время производится поистине великое множество на любой вкус.

Можно ли простерилизовать молоко в домашних условиях?

Желая сохранить купленный фермерский продукт чуть дольше, а также защитить свое здоровье при покупке цельного молока, можно в обстановке обычной городской квартиры прокипятить его. Если не хотите потерять полезные свойства и витамины, разрушаемые при кипячении, примените метод домашней пастеризации.

Для это стеклянную тару необходимо тщательно подготовить. Одним из способов является нагревание в духовом шкафу до 100°C, а время выдержки составляет 20 минут.Теперь нужно непрерывно помешивать жидкость около получаса (для равномерного прогрева всего объема).

Для экономии времени можно подогреть молочную жидкость до 73°C. В таком случае непрерывно помешивать придется всего 15 минут.

Затем следует поместить камеру с молоком в емкость с ледяной водой. Не прекращайте помешивать, пока температура жидкости не достигнет 4°C.

Разлейте полученное молоко в подготовленную посуду. Как можно тщательнее закупорите крышками и отправьте на хранение в холодильник. Таким нехитрым способом можно увеличить срок годности молока до двух недель.

Что касается стерилизации, то стерилизовать молоко в домашних условиях невозможно: для этого требуется специальный промышленный стерилизатор и абсолютно стерильная асептическая атмосфера. Такие условия возможны лишь на крупных производственных фермах, заводах.

Разница только в терминологии – для домашнего использования и не требуется абсолютная стерильность молока, ведь целью является не продажа, а собственное употребление.

Сроки и условия хранения

Одним из неоспоримых достоинств стерильного молока считается его длительный срок годности – он может составлять от 6 до 12 месяцев. Нетребовательно оно и к окружающим условиям: герметичные стерилизованные коробки с молоком вполне могут храниться, оставаясь свежими при комнатной температуре. Открытую упаковку все же надежнее убрать в холодильник. Скиснуть это молоко не может, а вот протухнуть – еще как.

Подробнее о стерилизованном молоке вы узнаете из следующего видео.

Молоко - один из самых популярных и питательных продуктов. Все массовое обычно сопровождается вымыслами. Развенчать некоторые мифы о молоке мы попросили нашего эксперта Ольгу Соколову, м.н.с. Центральной лаборатории Микробиологии ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии.

Молоко всегда считали полезным продуктом. Расскажите, пожалуйста, кому и как оно может помочь в решении проблем со здоровьем? Например, считается, что благодаря содержанию в нем калия, молоко уменьшает отечность, выводит шлаки и является суперпродуктом для профилактики остеопороза. Также считается, что его полезно пить людям с сердечной недостаточностью, гипертоникам, людям с болезнями ЖКТ, желчного пузыря и т. д.

Молоко имеет в своем составе вещества с уникальными свойствами. Каждое из этих веществ способно оказывать на организм положительное влияние. Особенно в случае, если то или иное свойство усилить. Само по себе молоко не во всех случаях является безоговорочно полезным продуктом.

Приведу пример: у человека болезнь ЖКТ. Прописано пить молоко. А если у этого человека непереносимость лактозы? В этом случае нужно употреблять только сквашенные молочные продукты, кисломолочные продукты с бифидобактериями, в них нет лактозы.

В молочном производстве также существует перспективное направление - разработка специализированного питания. Например, для людей пожилого возраста, или для людей с определенными болезнями, детей разного возраста, людей из различных социальных групп, спортсменов и так далее. Это не обогащение витаминами и микроэлементами, это действительно отдельное направление.

В чем проявляется уникальный состав молока?

Уникален скорее не состав молока, а его свойства в целом и свойства отдельных его компонентов. Молоко - это единственная биологическая жидкость, которую человек может употреблять в пищу в течение всей жизни. Сейчас различные фракции молока могут выделять и использовать в других областях знаний, а не только в питании. В первую очередь в медицине.

Если говорить именно о составе молока, то молоко это на 87,5% - вода и на 12,5% - сухие вещества. Но зато состав этих сухих веществ очень разнообразен. Молоко - это многокомпонентная и многофакторная жидкость. Например, в составе только молочного жира более 140 жирных кислот. И каждое вещество молока по-своему полезно. Если перечислять все эти вещества и пользу, которую они приносят организму человека - хватит на целую энциклопедию.

В молоке из магазина сохраняются хотя бы какие-то целебные свойства?

Бесспорно да! Большинство потребителей забывают, что польза это не только витамины. Это еще и белки, жиры, углеводы. Все эти вещества сохранены в молоке. Если говорить о стерилизованном молоке, в нем нет витаминов, но в пастеризованном витамины сохранены. В остальном состав пастеризованного и стерилизованного молока идентичен.

Мне, честно говоря, не очень понятен шум по поводу того, что в стерилизованном молоке мало витаминов. Если человек полноценно питается, он получит витамины из других источников.

Кстати, о свойствах пастеризованного и стерилизованного молока действительно много спорят. В чем разница?

В начале оговорюсь, что стерилизованное и ультрапастеризованное молоко это одно и то же. Теперь отвечу на вопрос. Разница в технологии. Если опустить этапы подготовки молока-сырья (эти этапы для любых молочных продуктов одинаковы) и некоторые промежуточные операции, то технологию можно описать так:

Пастеризованное молоко:

1. подготовка сырья;
2. нормализация (приведение к одинаковой жирности);
3. гомогенизация (приведение к единой консистенции - чтобы не отстаивались сливки);
4. пастеризация (различные режимы до 99 градусов);
5. промежуточное хранение (при необходимости);
6. розлив.

Стерилизованное молоко:

1. подготовка сырья;
2. нормализация;
3. внесение солей-стабилизаторов;
4. гомогенизация;
5. стерилизация (температура свыше 100 градусов, чаще всего около 120 градусов);
6. охлаждение;
7. немедленный розлив.

С технологией пастеризованного молока, думаю, все понятно. А вот относительно стерилизованного возникают вопросы.

Что такое соли-стабилизаторы и зачем они нужны? Это лимоннокислые или фосфорнокислые соли. Они присутствуют в молоке в нативном (естественном) виде. Дополнительное их внесение гарантирует, что молоко не скиснет в течение 6-8 мес. Их задача - контролировать кислотность. Есть такое понятие «буферная зона». Что это - объяснить довольно сложно. Но если очень упрощенно - это как бы пустота. Если эту «пустоту» займет кислота - молоко прокиснет. Соли-стабилизаторы принудительно «занимают» буферную зону, не дают кислоте молока туда проникнуть.

Стерилизацию молока проводят в абсолютно стерильных условиях. Розлив производят немедленно в закрытых установках (пастеризованное молоко можно разливать и в открытых установках). Упаковка для стерилизованного молока не пропускает свет, воздух, микробы, воду и совершенно герметична. Молоко в процессе стерилизации обеззаражено. Все эти факторы обеспечивают молоку сохранность в течение длительного времени.

Существует миф о том, что в стерилизованное молоко добавляют антибиотики. Это не так. До определенного времени антибиотики могли присутствовать исключительно в пастеризованном молоке. Это допускалось ГОСТом. Однако сейчас ГОСТ пересмотрели, и антибиотики запрещены в любом молоке.

Восстановленное молоко проигрывает сырому в части содержания ферментов и витаминов?

Если говорить именно о сыром молоке, то - конечно. В сыром молоке всего полно. И хорошего, и плохого. И даже сравнивать такое молоко нельзя. Это просто два разных продукта.

А вот если говорить о жидком питьевом молоке и о восстановленном - это другое дело. Правильно восстановленное сухое молоко неотличимо от пастеризованного молока, как по вкусовым, так и по химическим характеристикам. Причем отличить его не сможет ни простой покупатель, ни специалист, ни лабораторный анализ.

Еще один миф: обезжиренное молоко пить не имеет смысла, неполезно, в нем мало кальция. Как вы его прокомментируете?

Обезжиренное молоко - это молоко с пониженным содержанием жира. Кальций же содержится в белковой части молока, а не жировой. Так что количество кальция и обезжиренное молоко совершенно не связанные вещи.

Имеют возможность употреблять его сразу из-под коровки. А вот горожане покупают полезный и незаменимый продукт в магазине. Это молоко обязательно проходит термическую обработку, которая продляет срок хранения продукта. В данной статье речь пойдет о стерилизаторах молока: их устройстве и назначении.

Польза молока

С самых первых дней рождения человек питается молоком, сначала грудным материнским, а позже - коровьим. Этот продукт богат содержанием витаминов и минеральных веществ, ферментов и белков, молочных жиров и сахара. Полезные вещества с легкостью усваиваются организмом человека.

Особенно молоко полезно малышам, ведь для строения мышц, клеток кожи, ногтей и волос так необходим белок. Для нормальной работы кишечника в организме должно быть достаточное количество молочного сахара. Он помогает нормализовать микрофлору, удаляя гнойные очаги и инфекцию. Молоко насыщает организм кальцием, который питает кости, зубы, способствует выработке гормонов и ферментов.

В продукте содержится много витаминов, которые способствуют нормализации всех жизненных процессов в организме человека. Особенно хорошо успокаивается нервная система, снимаются стрессы, и проходит депрессия.

Таблица Менделеева в составе молока

Этот полезный и вкусный продукт богат содержанием минеральных веществ: кальция и калия, магния и фосфора, натрия, хлора и серы. Все они относятся к макроэлементам. Наибольшую ценность в молоке представляет кальций. Он легко усваивается организмом человека. Для примера: молоко коровы содержит сто-сто сорок миллиграммов элемента на процент продукта. Количество кальция в молоке напрямую связано с рационом питания животного, его породы. Имеет значение стадия лактации и время года. Так, например, летом кальция в молоке меньше, чем в зимний период.

Молоко полезно содержанием микроэлементов. Их концентрация невелика, отсюда и название. К этой группе минеральных веществ относятся медь и железо, марганец и цинк, йод и кобальт, алюминий и фтор, селен и кремний, хром, свинец, хром, олово и другие. Они входят в состав витаминов и ферментов. Количество этих минералов в молоке зависит от воды, почвы, состава питательных смесей для животных, состояния их здоровья, способов обработки и условий хранения продукта. Обладая набором элементов почти всей таблицы Менделеева, может ли молоко быть не полезным? Конечно, нет. Молоко является самым первым продуктом питания. Молоко люди употребляют на протяжении всей жизни.

Какой стерилизатор выбрать: паровой или холодный?

С появлением грудного ребенка в доме возникает необходимость часто кипятить соски, бутылочки, игрушки. Они от этого быстро портятся, да и способ очищения аксессуаров не совсем удобен: нужна кастрюля, подносы, прихватки. Для этого существует специально разработанное устройство, которое отличается простотой и удобством в использовании. Это стерилизатор молока. Познакомившись с параметрами устройств, каждый выберет для себя лучшее. Стерилизаторы бывают:

При покупке стерилизатора в упаковочную коробку всегда вкладывается паспорт с указанием технических характеристик и параметров устройства. Обратить внимание нужно на следующее:

• Сколько бутылочек вмещается.
• Наличие индикатора времени. Без него придется постоянного контролировать процесс.
• Возможность для стерилизации других аксессуаров.
• Мощность устройства. Выпускают модели с разным сроком стерилизации: от пяти минут до двадцати.

Это устройство предназначено для термической обработки. Подвергшееся стерилизации молоко очищается от болезнетворных бактерий и микробов. Они просто погибают из-за воздействия высоких температур. Недостатком является то, что в стерилизованном грудном молоке часть полезных веществ, необходимых для формирования иммунитета ребенка, теряется. Поэтому тепловую обработку не рекомендуют использовать постоянно.

Стерилизовать молоко для малыша нужно только по необходимости. Например, у родившей женщины нет своего молока или его мало. Тогда донорскмй продукт обязательно обрабатывается. Стерилизатор для грудного молока в домашних условиях очень прост. Для этого достаточно приспособить большую эмалированную кастрюлю, приготовить стеклянные или пластиковые бутылочки. Процедура такова:

• В бутылочки разливается грудное молоко.
• Кастрюля наполняется водой так, чтобы тара устойчиво стояла, не плавала в воде и не падала.
• Газовая или электрическая плита включается. Кастрюля ставится на огонь, вода доводится до кипения. Затем нагрев уменьшается, а кипячение продолжается. Достаточно пяти-восьми минут.
• Плита выключается.
• Бутылочки осторожно вынимаются из кастрюли с использованием полотенца, чтобы не обжечься.

Стерилизатор для детского питания

Установка Babymoov - незаменимый помощник для любой мамы. Этот стерилизатор молока для детей наделен отверстиями для подачи пара не только на центральной трубке, но и на держателях бутылочек, которые имеют съемные механизмы. При необходимости можно обработать молокоотсосы. Центральная часть установки тоже снимается, на ней можно сушить тару. Как видно, эти операции делаются, не прикасаясь к посуде руками. Установка вмещает шесть бутылочек с одетыми на них сосками. По звуковому сигналу можно узнать, что стерилизация окончена. Весьма популярны и стерилизаторы фирмы Philips, правда, они достаточно дорогие. Есть и альтернатива - белорусские стерилизаторы "Буслик", которые с удовольствием приобретают многие мамы, так как качество у них неплохое, а цена более чем доступная.

Способы обработки продукта

Молоко стерилизованное является стерильным продуктом. В нем нет бактерий, присутствующих в сыром продукте, благодаря чему продляется срок хранения, и не изменяются вкусовые качества. Существуют разные молока:

• Одностадийный. Его применяют для изготовления молока стерилизованного в пакетах. Продукт нагревают до высокой температуры - сто сорок - сто пятьдесят градусов на протяжении одной секунды. Затем охлаждают, гомогенизируют и разливают в стерильные пакеты.

• Двустадийный. Этот способ применяют, когда в качестве упаковки используют не пакеты, а стеклянную тару. Молоко нагревают до такой же температуры, как в первом случае, только выдерживают пять секунд, а не одну. Продукт охлаждают, разливают в стеклянные емкости и вторично стерилизуют. Но температура при этом ниже - сто двадцать градусов, а продолжительность обработки больше - двадцать минут.

При производстве стерилизованного молока первым способом лучше сохраняется биологическая ценность продукта. Вкус молока не отличается от свежего.

Технология производства стерилизованного молока

• Подготавливается сырье.
• Молоко нормализуется - жирность приводится к единой цифре.
• Гомогенизируется - консистенция должна быть однородной, чтобы сливки не отслаивались.
• Вносятся соли-стабилизаторы.
• Стерилизуется - температура нагрева сто градусов и выше.
• Охлаждается.
• Немедленно разливается.

Зачем нужны соли-стабилизаторы? Они контролируют кислотность. Их присутствие в молоке не позволяет продукту скисать долгое время - шесть-восемь месяцев. Существует понятие буферной зоны. Если ее займет молочная кислота, продукт скиснет очень быстро. Соли растворяются и принудительно заполняют эту пустоту, не давая проникнуть туда кислоте продукта.

Для обработки в промышленных условиях используется стерилизатор молока. Процесс осуществляется в условиях абсолютной стерильности. Для розлива именно этого продукта используют закрытые установки, чтобы не попали микробы. поэтому молоко застраховано от пагубного воздействия внешней среды.

Устройство для обработки молока на месте его надоя

Стерилизатор молока для фермы необходим в каждом хозяйстве, где занимаются разведение скота. Продукт продается с целью реализации населению после специальной обработки. Но, если на ферме есть новорожденные телята, первое время после появления на свет их поят молоком. Прежде его нужно обработать, чтобы малыши не заразились. Используют световой стерилизатор молока для мини-ферм "ССМ".

Он представляет собой газоразрядную лампу с мощным потоком ультрафиолетовых лучей. Здесь отсутствует выхлоп озона, что не позволяет молочному жиру окисляться, в результате чего молоко не имеет неприятного запаха. Работает стерилизатор от сети. Время его разогрева - четыре минуты. Оно обязательно должно учитываться в процессе работы. Чтобы проверить, что стерилизатор молока готов к работе, на расстоянии одного метра к нему подносится какой-нибудь красный предмет. Если он становится коричневым, устройство готово к эксплуатации на всю мощность.

Стерилизатор во фляге размещают так, чтобы он не касался поверхности молока, которое нужно постоянно перемешивать. С периодичностью в десять минут берутся пробы с применением масттеста. Когда он покажет отрицательную реакцию, молоко готово для Ультразвуковой стерилизатор молока широко применяется для обработки молока на современных фермах.

Стерилизаторы трубчатые

Эти установки предназначены для тепловой обработки молока, сливок, различных соков. Применяются в промышленном производстве, где нужно осуществить длительные производственные циклы. на стерилизаторе молока занимает короткий промежуток времени, а продукт сохраняет свои полезные свойства. Эти стерилизаторы отличаются высоким уровнем санитарии, хорошей термической продуктивностью, низкой стоимостью обслуживания, что имеет немаловажное значение в масштабах производства.

Преимущества стерилизаторов трубчатых

• Отсутствует возможность заражения болезнетворными микробами.
• Легко взять пробу для проверки на готовность продукта.
• Промывка установки раствором осуществляется автоматически. Панель управления оснащена переключателями времени промывки, температуры, дозы концентратов и другими.

• Все производственные линии автоматизированы, благодаря чему соблюдается полная стерильность.

Заболевания, передающиеся через молоко

Этот продукт человек получает от животных. Если они здоровы, никакого вреда даже от употребления свежего молока не будет. Но если животные больны, вероятность заражения велика. Человек может заболеть туберкулезом, ящуром, бруцеллезом или кокковыми инфекциями. Вот почему так важно молоко стерилизовать. Благодаря этой процедуре продукт очищается от микробов и бактерий, сохраняя свои ценные свойства.

Введение

Источники обсеменения молока микроорганизмами

Споровая форма микроорганизмов

Споровые микроорганизмы, погибающие при стерилизации молока

1 Ботулизм

2 Клостридии перфрингенс

Способы стерилизации молока

Оценка качества молока

Заключение

Введение

Стерилизация - это процесс тепловой обработки, при котором в результате воздействия высоких температур (выше 100 °С) погибают все микроорганизмы, а также увеличивается длительность хранения молока. Разрушаются как вегетативные, так и споровые формы микробов. Чем выше температура тепловой обработки, тем больше стерилизующий эффект и более заметны изменения цвета и вкуса молока. С увеличением температуры споры разрушаются намного быстрее, чем происходит изменение цвета и вкуса молока. Изменение его цвета зависит от различных методов стерилизации. По сравнению с пастеризованным, стерилизованное молоко обладает более высокой стойкостью и выдерживает длительное хранение и транспортируется даже без охлаждения. Стерилизованное молоко удобно и экономически выгодно использовать для снабжения населения отдалённых районов, не имеющих достаточно сырьевой базы, а также крупных промышленных центров и новостоек. После стерилизации молоко сохраняет ценные питательные качества и хорошо усваивается организмом. В молочной промышленности в основном применяют одноступенчатую стерилизацию с однократным нагревом молока в потоке до 135 - 140 °С с последующим охлаждением и розливом. .

Целью данного реферата является изучение видов микроорганизмов, которые погибают при стерилизации молока.

1. Источники обсеменения молока микроорганизмами

Известны два пути обсеменения молока микроорганизмами: эндогенный и экзогенный.

При эндогенном пути молоко обсеменяется микроорганизмами непосредственно в вымени животного.

Экзогенное обсеменение происходит из внешних источников: кожи животного, подстилочных материалов, кормов, воздуха, воды, доильной аппаратуры и посуды, рук и одежды работников молочной фермы .

Эндогенное обсеменение. В молоке вымени всегда содержится определённое количество микроорганизмов. В железистой части вымени микроорганизмы могут находиться непостоянно и в единичном количестве клеток. В выводных протоках и молочной цистерне количество бактерий может достигать нескольких десятков или сотен клеток в 1 см. Это микроорганизмы - комменсалы вымени. К ним относятся энтерококки, микрококки, иногда маститные стрептококки, коринебактерии (Рисунок 1).

Рисунок 1 - коринебактерии и энтерококки

Эндогенное обсеменение молока вымени может происходить при маститах, септических инфекционных болезнях, травмах и воспалительных процессах соскового канала и вымени.

Экзогенное обсеменение. Важнейшим источником бактерий сырого молока является кожа животного и особенно кожа вымени и сосков, на которые надевают доильные стаканы.

Молочная плёнка, образующаяся в процессе доения между кожей сосков и доильными стаканами, наличие на коже грубых и мелких складок, а также относительно высокая температура создают благоприятные условия для развития микрофлоры.

Подстилочные материалы из соломы и сена являются существенным источником загрязнения кожного покрова животного, а затем и молока кишечными палочками, маслянокислыми бактериями, энтерококками, гнилостными спорообразующими дрожжами, плесенями, молочнокислыми бактериями.

В кормах также содержится много разнообразных микроорганизмов. В свежескошенной траве больше молочнокислых бактерий, в грубых кормах - гнилостных спорообразующих аэробных бацилл.

Поскольку молоко в настоящее время получают и хранят преимущественно в замкнутых системах, сырое молоко загрязняется в основном при ручном доении. Однако при смене молокопроводов всегда подсасывается наружный воздух.

2. Споровая форма микроорганизмов

Споры бактерий являются покоящейся, не размножающейся их формой. Они формируются внутри клетки, представляют собой образования круглой или овальной формы. Спорообразование - это генетически обусловленный признак, зашифрованный в генетическом коде микроорганизма. Бактерии, преимущественно грамположительные, палочковидной формы с аэробным и анаэробным типом дыхания в старых культурах, а также в неблагоприятных условиях внешней среды (недостаток питательных веществ и влаги, накопление продуктов обмена в среде, изменение рH и температуры культивирования, наличие или отсутствие кислорода воздуха и др.) могут переключаться на альтернативную программу развития, в результате чего образуется одна спора. Это свидетельствует о том, что спорообразование у бактерий является приспособлением для сохранения вида (индивидуума) и не является способом их размножения.

Процесс спорообразования происходит, как правило, во внешней среде в течение 18-24 ч. Внешне он начинается с концентрации и уплотнения цитоплазмы и ядерного вещества в какой-то части клетки. Одновременно вокруг этого участка дифференцируется зона цитоплазмы, которая, уплотняясь, превращается в оболочку споры. Клетка в этой стадии называется проспорой. Проспора, как и вегетативная (размножающаяся) клетка, легко окрашивается анилиновыми красителями.

В процессе образования проспоры ДНК делится на два нуклеоида, цитоплазматическая мембрана врастает внутрь клетки, отгораживая один нуклеоид и небольшое количество цитоплазмы. Вокруг образовавшейся проспоры начинает разрастаться клеточная цитоплазматическая мембрана материнской клетки, развивая два лепестка, из которых в дальнейшем будут формироваться две оболочки: наружная и внутренняя. В промежутке между лепестками мембраны накапливаются мукопептиды, кальциевые соли дипиколиновой кислоты, что обеспечивает споре высокую термоустойчивость .

По мере созревания проспора уменьшается в размерах, становится более плотной. Из лепестков цитоплазматической мембраны формируется две оболочки - наружная (экзина) и внутренняя (интина). В дальнейшем сформировавшаяся спора покрывается толстым слоем из нескольких белков, сходных с кератином, входящих в состав перьев, ногтей, кожи. Происходит обезвоживание споры, вегетативная часть клетки разрушается. Наружная оболочка становится труднопроницаемой для воды и различных веществ. Поэтому зрелая спора утрачивает способность окрашиваться обычными методами. Из внутреннего слоя при прорастании споры формируется клеточная стенка бактерий.

Зрелая спора составляет примерно 0,1 объёма материнской клетки. Споры у разных бактерий различаются по форме, размеру, расположению в клетке.

Микроорганизмы, у которых диаметр споры не превышает ширины вегетативной клетки, называют бациллами, бактерии. Имеющие споры, диаметр которых больше поперечника клетки в 1.5-2 раза, называют клостридиями.

Внутри микробной клетки спора может располагаться в середине - центральное положение, на конце-терминальное и между центром и концом клетки - субтерминальное расположение. Клостридии с терминально расположенными спорами называют плектридиями .

По химическому составу и наличию ферментов споры и вегетативные клетки, из которых они образуются, не отличаются друг от друга. Различие состоит в количественных соотношениях химических соединений. В споре в отличие от вегетативной клетки содержится в два раза меньше воды, которая находится в основном в связанном состоянии. В споре заметно увеличивается концентрация кальция, магния, а также липидов и пиколиновой кислоты, что в значительной степени обусловливает устойчивость спор к воздействию неблагоприятных физических и химических факторов. В результате этого споры могут десятки лет сохраняться в почве, выдерживать кипячение в течение 60 мин и даже нескольких часов, а также действие высоких концентраций дезинфицирующих веществ. Устойчивость спор затрудняет борьбу со спорообразующими гнилостными, маслянокислыми и другими микроорганизмами, попадающими в молоко и молочные продукты, выдерживающими режимы пастеризации молока.

Споры при попадании в питательный субстрат и благоприятные условия существования могут прорастать в исходную вегетативную форму. При этом спора набухает, размеры значительно возрастают, активизируются биохимические процессы. Прорастание споры заканчивается образованием отверстия в оболочке и появлением ростка, вытягивающегося затем в палочку. Прорастающая спора способна окрашиваться обычными анилиновыми красителями.

Росток споры может возникать полярно, экваториально и между полюсом и центром клетки. В первом случае росток появляется на одном из концов споры, во втором он выходит в средней части, препендикулярно длинной оси споры. Процесс прорастания споры осуществляется значительно быстрее, чем её формирование, и заканчивается через 4-5 ч .

Спорообразование постоянный признак, который имеет важное значение при идентификации, т.е. определения вида бактерий. Отличие бактериальной клетки от споровой приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Образование спор

Споровые микроорганизмы, погибающие при стерилизации молока

При температуре, превышающую оптимальную, наблюдается замедление размножения микроорганизмов, а при температуре выше максимальной из развитие полностью прекращается и микробные клетки погибают. Стойкость микроорганизмов к высоким температурам называют термоустойчивостью или терморезистентностью. Она неодинакова для различных групп микроорганизмов. Наибольшей термоустойчивостью обладают споры бацилл и клостридий. Они выдерживают кипячение от нескольких минут (Bac.subtilis) до 6 ч (Cl. Botulinum) и более. Споры не обезвреживаются при режимах пастеризации молока (65-90 ºС). Вегетативные формы и бесспоровые бактерии являются термолабильными, они погибают при 65 ºС в течение 5-30 мин.

Спорообразующие. К гнилостным аэробам тносятся Bac. Subtilis - сенная палочка, Bac. Mesentericuc - картофелҗная палочка, Bac.megatherium - капустная палочка, Bac. Mysoides - грибовидная палочка и др .

К спорообразующим гнилостным аэробам относятся бактерии рода Clostridium. Все спорообразующие гнилостные представляют собой довольно крупные толстые палочки, достигающие размеров 0,5-2,5*10 (у клостридий - до 20) мкм, по Граму красятся положительно, подвижные до момента спорообразования, капсул не образуют .

стерилизация молоко микроорганизм

3.1 Ботулизм

Ботулизм - это пищевое отравление, относящейся к числу самых тяжелых заболеваний, связанных с употреблением пищи, инфицированный бактериями Cl. Botulinum и содержащей ботулинический нейротоксин.

Возбудитель ботулизма относится к роду клостридий (Clostridium). Известны такие серовары возбудителя как: A, В, С, D, E, F, G, различающиеся по антигенной структуре, образуемыми токсинами и рядом других признаков.

Клостридии представляют собой крупные палочки длиной 3,4-8,6 мкм и шириной до 1,3 мкм. Возбудитель подвижен до момента спорообразования, перитрих, по Граму красится положительно, капсул не образует. Споры располагаются в клетке субтерминально. Палочка со спорой по виду напоминает теннисную ракетку, ложку, лодочку (Рисунок 3).

Рисунок 3 - Clostridium Botulinum

Клостридии сбраживают глюкозу, фруктозу и некоторые другие углеводы, но сахаролитические свойства непостоянны. По протеолитическим свойствам серовары неоднородны. Протеолитические штаммы способны расплавлять кусочки печени или мясного фарша на средах типа Китта-Тароцци.

Возбудитель ботулизма образует два основных типа токсинов: нейротоксин и гемолизин.

Нейротоксин (ботулинический токсин) продуцирует все серовары, он определяет клиническую картину интоксикации при ботулизме .

Споры возбудителя устойчивы к воздействию внешней среды. Они сохраняют жизнеспособность при таких условиях, когда погибают все другие живые организмы. Споры выдерживают кипячение в течение 5-6 ч, сохраняют жизнеспособность в спирте в течение 2 мес., противостоят действию кислот и формалина, устойчивы к замораживанию .

В отличие от доброкачественной пищи продукты, содержащие возбудителя ботулизма, могут иметь специфический запах прогорклого масла, «щиплющий» вкус, становятся бледными на вид, рыхлой консистенции. Человек заражается при употреблении пиши, содержащей токсин и живых микробов, с размножением которых количество токсина увеличивается.

2 Клостридии перфрингенс (Cl.perfringens)

Токсикоинфекции, вызываемые Cl.perfringens, занимают третье место после пищевых отравлений сальмонелленого и стафилококкового происхождения. Название возбудителя связано со способностью образовать большое количество газа, который разрывает окружающую плотную питательную среду. Термин «перфрингенс» в переводе с латинского языка означает «проламывающий», «прорывающий». Клостридии представляют собой крупные неподвижные грамположительные палочки. В организме людей и животных образуют капсулу. Медленно образуют споры (Рисунок 4).

Рисунок 4 - Cl.perfringens

Perfringens развивается при температуре от 15 до 50 ºС. Оптимальная температура для наиболее быстрого роста составляет 37 ºС. Особенностью Cl.perfringens является способность к быстрому размножению. Возбудитель сбраживает глюкозу с образованием солей молочной, уксусной и масляной кислот, этилового спирта, углекислого газа и водорода, может ферментировать фруктозу, галактозу, маннозу, лактозу, сахарозу, рибозу, крахмал, декстрин и гликоген .

4. Способы стерилизации молока

Стерилизация молока проводится в целях получения безопасного в санитарно-гигиеническом отношении продукта и обеспечении его длительного хранения при температуре окружающей среды без изменения качества. Существует множество способов стерилизации молока (химический, механический, радиоактивный, электрический, тепловой).

Например, стерилизация молока посредством радиационной обработки полностью исключает энергозатраты, поскольку стерилизация на гамма-установке происходит за счёт радиоактивного распада источников излучения. Кроме того, молоко не подвергается нагреву, что исключает изменение вкусовых качеств и основных физико-механических свойств, отпадает необходимость охлаждения.

Тем не менее, наиболее надёжным, экономически выгодным и нашедшим широкое применение в промышленности является тепловой способ.

В молочной промышленности молочное сырье стерилизуют по трём принципиальным схемам:

одноступенчатая в упаковке - после розлива молока в упаковку и её герметичной укупорки при температуре 115-120°С с выдержкой 15-30 мин;

одноступенчатая с асептическим розливом - косвенная или прямая стерилизация молочного сырья при температуре 135-150оС в течение нескольких секунд с последующим фасованием в асептических условиях в стерильную тару .

В зависимости от особенностей производства и фасования готового продукта молочное сырье стерилизуют периодическим и непрерывным способами.

Стерилизацию периодическим способом проводят, помещая продукт в упаковке (стеклянных или пластмассовых бутылках) в автоклав и создавая в нем разрежение 0,08 МПа, что соответствует температуре 121оС. При этой температуре продукт выдерживается 15-30 мин. Затем температуру снижают до 20оС. На стерилизацию молоко поступает нормализованным, гомогенизированным, прошедшим предварительный нагрев.

Стерилизация непрерывным способом в упаковке осуществляется в гидростатических башенных стерилизаторах. Фасованный в бутылки продукт подастся в первую башню стерилизатора, где нагревается до (86 ± 1)оС. Во второй башне продукт в бутылках нагревается до температуры 115-125оС и выдерживается в зависимости от объёма бутылки 20-30 мин. В третьей башне стерилизатора бутылки охлаждаются до температуры (65 ± 5)оС, в четвертой - до (40 ± 5)оС. Дальнейшее охлаждение идёт в камере хранения продукта. Весь цикл обработки в башенном стерилизаторе составляет приблизительно 1 ч. Такое молоко хранится при температуре 1-20оС не более 2 мес. со времени выработки.

В молочной промышленности стерилизация молока и молочных продуктов осуществляется в таре и в потоке.

При стерилизации молочною продукта в таре изменяется вкус и снижается его питательная ценность вследствие того, что при довольно длительном тепловом воздействии разрушаются компоненты продукта, определяющие его вкусовые и питательные свойства .

Стерилизация в потоке. Наиболее прогрессивной является стерилизация продукта в потоке при ультравысокотемпературном режиме (135-150оС с выдержкой несколько секунд) с последующим фасованием его в асептических условиях в стерильную тару.

Ультравысокотемпературная (УВТ) обработка позволяет увеличить продолжительность хранения продуктов до 6 мес. При фасовании молочных продуктов в асептических условиях применяют пакет из комбинированною материала, пластмассовые бутылки, пакеты из полимерного материала, а также металлические банки и стеклянные бутылки.

Молоко, стерилизованное в потоке при ультравысокотемпературных режимах с кратковременной выдержкой, но своим качественным показателям приближается к пастеризованному молоку.

В процессе стерилизации в потоке продукт нагревается до температуры стерилизации, выдерживается при этой температуре в течение требуемого времени, охлаждается до температуры фасования в асептических условиях.

Соотношение температуры и времени обработки определяется требуемой эффективностью стерилизации и имеет большее значение для качества продукта. Верхним температурным пределом стерилизации молока в потоке является 150оС, так как даже кратковременная выдержка при этой температуре может привести к нежелательным изменениям качества продукта. В то же время трудно осуществить технически очень быстрый нагрев до этой температуры и последующее быстрое охлаждение. Нижним температурным пределом является температура 135оС, так как при температуре менее 135оС эффективность стерилизации недостаточна при кратковременной выдержке. Увеличение продолжительности выдержки также нежелательно во избежание ухудшения качества продукта .

Таким образом, стерилизация молока в потоке является наиболее эффективным способом тепловой обработки молока.

5. Оценка качества молока

Определение микробиологических показателей проводят методами, предусмотренными нормативными документами, и по методикам, утверждённым органами и учреждениями Госсанэпидслужбы России.

Продукт изготовляют в соответствии с требованиям настоящего стандарта по технологическим инструкциям, утвержденным в установленном порядке. По органолептическим характеристикам продукт должен соответствовать требованиям таблицы 1.

Таблица 1 - органолептическая оценка молока

Наименование показателяХарактеристикаВнешний видНепрозрачная жидкость. Для жирных и высокожирных продуктов допускается незначительный отстой жира, исчезающий при перемешивании консистенцияЖидкая, однородная нетягучая, слегка вязкая. Без хлопьев белка и сбившихся комочков жираВкус и запахХарактерные для молока, без посторонних привкусов и запахов, с легким привкусом кипячения. Для топленого и стерилизованного молока - выраженный привкус кипячения. Для восстановленного и рекомбинированного допускается сладковатый привкусЦветБелый, равномерный по всей массе, для топленого и стерилизованного - с кремовым оттенком, для обезжиренного - со слегка синеватым оттенком

Стерилизованное молоко должно отвечать требованиям промышленной стерильности. Требования промышленной стерильности к стерилизованному и ультрастирилизованному молоку:

После термостатной выдержки при температуре 37 градусов Цельсия в течение 3-5 суток отсутствие видимых дефектов и признаков порчи (вздутие упаковки, изменение внешнего вида и другие) отсутствие изменений вкуса и консистенции.

После термостатной выдержки допускаются изменения:

а) титруемой кислотности не более чем на 2 градуса Тернера;

б) КМАФАнМ не более 10 КОЕ/см3 (г) .

Заключение

В молоке содержится более 200 веществ легкодоступных для микроорганизмов, поэтому они интенсивно размножаются в нем. В состав молока входят белки, пептоны, полипептиды, глобулины, альбумины, казеин, аминокислоты. Молоко содержит жирные кислоты, липиды, молочный сахар (лактоза), витамины, гормоны, ферменты и минеральные соли. И всегда в натуральном молоке существуют микроорганизмы.

При стерилизации молоко освобождается не только от вегетативной микрофлоры, но и от споровой. Такой продукт обладает абсолютной надёжностью с санитарно-гигиенической точки зрения, позволяет осуществлять перевозки на длительные расстояния без охлаждения, исключает необходимость ежедневной поставки в торговлю. Из года в год растёт потребительский спрос на молочные продукты длительного хранения во всех странах мира, расширяется их ассортимент, увеличиваются сроки хранения, совершенствуются пути повышения стойкости в хранении.

Список использованной литературы

1.Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов / Г.В. Твердохлеб, Г.Ю. Сажинов, Р.И. Раманаускас. - М.: ДеЛи принт, - 2006. - 616 с.

Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов / П.П. Степаненко. - М.: ООО «Все для Вас-Подмосковье», - 1999. - 415 с.

Соляник Т.В. Микробиология. Учебно-методическое пособие / Т.В. Соляник, А.А. Гласкович. - Горки: БГСХА, - 2014. - 104 с.

Курсовая работа. Процесс стерилизации молока и аппараты для его реализации / АлтГАУ: инженерный факультет, - 2011 г., - 26 с.

Курсовая работа. Микрофлора молока и молочных продуктов / Павлодарский государственный университет им. С. Торайгыровa, -2012. -31 с.

ГОСТ Р 52090-2003. Молоко питьевое. Технические условия; Введ.01.07.04.-М.: Изд-во стандартов, 2008.-5 с.

Федеральный закон Российской Федерации от 12 июня 2008 г. N 88-ФЗ "Технический регламент на молоко и молочную продукцию".

Молоко – замечательный продукт, являющийся одним из основных продуктов питания, может таить в себе опасность. Молочко само по себе является благоприятной средой для бактерий и микробов, а если оно было получено от больного животного, то может стать причиной многих опасных заболеваний: туберкулеза, бруцеллеза, стафилококковой и стрептококковой инфекций и др. Прежде чем попасть на стол в виде различных молочных продуктов, оно должно пройти специальную обработку – стерилизацию. Провести процедуру можно специальным инструментом – световым стерилизатором для молока (ССМ).

Существующие технологии обеззараживания молока, которые используются в наши дни на предприятиях молочной промышленности и в домашних условиях, основаны на термической обработке:

1. Пастеризация выполняется в течение 30 минут при температуре 65°С. Срок хранения такого продукта – 2 недели.
2. Процесс стерилизации длится в течение 30 минут при температуре 130-150°С. В таких условиях погибают все микроорганизмы, включая и молочнокислые. Срок хранения продукции, прошедшей такую обработку,длится до 1 года.
3. При ультрапастеризации молоко подвергается очень кратковременному воздействию, буквально, в течение 4-х секунд. Но температура достигает здесь 135°С. Затем продукт постепенно охлаждается до низких температур, примерно до 4-5°С. Такое молочко сохраняет максимум полезных свойств, и срок его хранения достигает 2-х месяцев.

Световой стерилизатор выполняет обеззараживание без применения высоких температур, а с помощью ультрафиолетового излучения, губительного для болезнетворных бактерий и микроорганизмов .

Принцип действия ССМ

Основой ССМ является газоразрядная лампа , вырабатывающая мощный поток ультрафиолетового излучения. Устройства на основе УФ лучей уже давно применяются с целью обеззараживания помещений, водоемов, отдельных предметов. Ученые обнаружили, что ультрафиолет с длиной волны порядка 254 нм, разрушающе действует на ДНК микроорганизмов, лишая их способности воспроизводства.

Как применять

Световой стерилизатор предназначен для обработки молока в промышленных условиях и необходим в каждом животноводческом хозяйстве. Что нужно знать о нем для успешного применения?

1. ССМ работает от электросети напряжением в 220 В.
2. Устройство готово к работе через 4 минуты после подключения к сети. Есть способ проверки готовности к работе. Если красный предмет, поднесенный к нему на расстояние одного метра, становится коричневым, то значит прибором можно начинать пользоваться.
3. Аппарат размещают в емкости с молоком на расстоянии 50 см от поверхности.
4. Процесс стерилизации должен проходить при непрерывном перемешивании молока. УФ излучение не может проникнуть в глубокие слои молока из-за его непрозрачности.
5. Через каждые 10 минут воздействия снимаются пробы на наличие патогенной микрофлоры.
6. Процесс считается завершенным, когда пробы будут отрицательными.

Способ стерилизации молока в домашних условиях

В домашних условиях мы чаще всего пользуемся привычным и доступным способом стерилизации – кипячением. Безусловно, этот способ не сохраняет всех полезных свойств молока.

Современные устройства, изобретенные в помощь мамам, позволяют выполнять более щадящую для молока стерилизацию. Например, стерилизатор, работающий на основе горячего пара . Причем, его можно использовать и в качестве стерилизатора для молокоотсоса, бутылочек и мелких игрушек для грудничков.

Заключение

Молоко, подвергшееся тепловой обработке, безусловно, уступает по полезным свойствам продукту, обработанному холодным способом. Световой стерилизатор по причине своей высокой стоимости применяется чаще всего только в промышленных условиях, однако им можно пользоваться и дома.