Научно-техническое обоснование и изучение термической бактериальной санации молочной сыворотки

При больших объемах производства сыворотки встает вопрос о ее хранении (резервировании) и транспортировании до технологической обработки, так как при хранении состав и свойства молочной сыворотки изменяются. Этому способствует действие молочнокислых бактерий в процессе производства и обсеменение посторонней микрофлорой.

При больших объемах производства сыворотки встает вопрос о ее хранении (резервировании) и транспортировании до технологической обработки, так как при хранении состав и свойства молочной сыворотки изменяются. Этому способствует действие молочнокислых бактерий в процессе производства и обсеменение посторонней микрофлорой. Лактоза подвергается ферментативному гидролизу, изменяются рН среды и мутность сыворотки. Кроме этого происходит гидролиз белков и жира, изменяется вкус сыворотки, могут накапливаться нежелательные и вредные вещества. Теоретически считается, что молочная сыворотка при хранении без обработки теряет 25% своей энергетической ценности в течение 12 часов [1; 3]. Именно поэтому процесс первичной обработки и резервирования молочной сыворотки является актуальным.
На основании анализа априорной информации нами предлагается концепции альтернативных вариантов тепловой обработки молочной сыворотки по мягкому режиму, обеспечивающему управляемое снижение ее бактериальной обсемененности и длительное сохранение физико-химических свойств и состава.
Исследование влияния тепловой обработки на физико-химические показатели сыворотки показывают, что при нагревании ее с 50°С начинается процесс агломерации глобул белка, обусловленный их денатурацией, и мутность сыворотки резко уменьшается. Денатурированные белки, потеряв устойчивость, при (75-80)°С образуют хлопья, которые медленно оседают. Наиболее интенсивно этот процесс проходит при кислотности молочной сыворотки (30-35)°Т рН (4,4-4,6), что совпадает с изоэлектрической точкой лактоальбуминовой фракции белков сыворотки. Установлено, что порог денатурации сывороточных белков находится на уровне (50—65)°С, видимая коагуляция наблюдается при (75-80)°С, а оптимум теплового воздействия соответствует (90-95)°С При нагревании сыворотки до (65-70)°С на поверхностях аппаратов интенсивно выделяется белок, который образует трудноудаляемый слой пригара, ухудшающий процесс теплообмена. Следует обратить  внимание и на то, что при сгущении сыворотки под вакуумом используют температуры (55-65)°С. Таким образом, при тепловой обработке сыворотки для уменьшения ее бакобсемененности температурным пределом является (62±2)°С. Это позволит избежать денатурации сывороточных белков и их налипания на поверхностях теплообмена [1; 2; 3; 4].
В результате лабораторных и производственных экспериментов нами разработан способ резервирования молочной сыворотки с понижением бактериального загрязнения, исключающий потерю ее первоначальных свойств. Ранее специалистами СевКавГТУ, ВНИМИ и молочного комбината «Ставропольский» была апробирована санация молока-сырья [5].
Технологический прием заключается в низкотемпературной тепловой обработке (термизации) молочной сыворотки (62±2)°С с последующей ее выдержкой (1,5 часа при (62-58)°С и охлаждением до температуры (4±2)°С. По результатам наших исследований, после такой обработки молочная сыворотка способна храниться без изменения ее свойств в течение 48 часов. При этом первоначальная бактериальная обсемененность (КМАФАнМ) молочной сыворотки падает на четыре порядка (на два порядка после термизации и еще на два порядка в результате выдержки: пЮ7 —> п-105 —> пЮ3 КОЕ/г, при п от 1 до 9), полностью уничтожается БГКП. Кислотность снижается на 2°Т.
Так как общепринятым режимом тепловой обработки молочной сыворотки по М. В. Залашко [1] является (63-65)°С с выдержкой ЗОмин (порог тепловой денатурации сывороточных белков), термизацию молочной сыворотки (по нашему режиму) при температуре до (62±2)°С возможно проводить на пластинчатом пастеризаторе, не опасаясь образования налета на поверхностях теплообмена.
Предлагаемая технология с низкотемпературной тепловой обработкой позволяет добиться стабилизации и сохранения качества исходной сыворотки. По предварительным оценкам экспертов, экономический потенциал российских предприятий только за счет сохранения 25% исходной сыворотки («недополученная» выгода) составляет 1,5 млрд руб.

Список литературы


1. Залашко М.В.   Биотехнология   переработки   молочной   сыворотки   /   М.В. Залашко.   -   М.:
Агропромиздат, 1990. -192 с.
2. Рябцева С.А. Изменение микробиологических показателей сыворотки в процессе переработки / С. А. Рябцева, С.А. Емельянов [и др.] // Молочная промышленность. - 2006. - №6. - С. 26 - 27.
3. ХрамцовА.Г. Переработка и использование молочной сыворотки. Технологическая тетрадь / А.Г. Храмцов, В. А. Павлов [и др.].- М.: Госагропромиздат, 1989.
4. Храмцов А.Г, Технология продуктов из молочной сыворотки : учебное пособие / А.Г. Храмцов, П.Г. Нестеренко. - М.: ДеЛи принт, 2004. - 578с. Храмцов А.Г.
5. Необходимость бактериальной санации молока-сырья / А.Г. Храмцов, С.А. Емельянов [и др.] // Молочная промышленность. - 2006. - №2. - С.18 - 21; №3. - С.11 - 16; №4. - С.58 - 61.

Емельянов С А, Храмцов А.Г., Евдокимов И А, Смирнов Е.Р., Варданян А.Г.
Северо-Кавказский государственный технический университет, г. Ставрополь

30.01.2024
В России наметилась устойчивая тенденция сокращения поголовья коров: их количество снижается ежегодно, а в 2023 году достигло исторического минимума. The DairyNews обсудил с экспертами отрасли причины уменьшения молочного стада в России. Участники рынка поделились мнением о происходящем и рассказали, как избежать катастрофических последствий для производства молока, молочных продуктов и говядины.
Читать полностью