Подготовка молока к резервированию заключается в его предыдущей очистке (бактофугирование) и охлаждении до температуры от 2 до 6 °С. Для очистки молока сначала используют фильтры, а затем молоко пропускают через сепараторы и направляют на охлаждение. Поэтому на местах резервирования молока нужно устанавливать сепараторы-молокоочистители (бактофуги), охладители и молочные резервуары. Резервируют молоко в течение 12-24 ч.
Микрофильтрация
Бактерии можно удалить из молока с помощью специальных мембранных фильтров с порами размером около 0,2 мкм. Усложняет этот процесс то, что поры фильтра быстро загрязняются большими жировыми шариками и белком. Поэтому через фильтр следует пропускать обезжиренное молоко, а сливки обрабатывать по отдельности.
Благодаря микрофильтрации можно изготавливать твердый и полутвердый сыр без добавления химических компонентов. Для получения микробиологически чистого молока применяют бактофугирование, которое осуществляют с помощью специальных герметичных центрифуг, предназначенных для отделения бактерий и спор.
Метод центробежного бактовыделения широко применяют в молочной отрасли, но наиболее распространенный он именно в сыроделии, где он используется для очистки молока от спор бактерий Clostridium turobutyricum, которые приводит к тому, что в сырах происходит маслянокислое брожение.
Бактофугирование
Принцип работы бактофуги основывается на том, что плотность микроорганизмов больше плотности молока. В результате этого они могут отделяться от жидкой фазы под действием центробежной силы.
Бактофуги по сравнению с обычными сепараторами характеризуются более высокой частотой вращения барабана и центробежное ускорение по краям тарелок. Бактерии, которые собираются в периферийной части барабана, постепенно удаляются в виде суспензии, которая концентрируется в обезжиренном молоке, через сопла диаметром 0,4-0,6 мм, расположенные в средней части барабана. Это так называемый бактофугат, концентрат или шлам, и его объем зависит в основном от сопел, а именно их количества и диаметра. В среднем он составляет 2-3% от объема обработанного молока, но может достигать и более 4%.
Сейчас есть модели бактофуги с открывающимся барабаном, или автоматизированной системой очистки, программированное срабатывание которой позволяет проводить разгрузку шлама без полной остановки агрегата. В последнем случае осадок отводится вместе со шламом.
Эффективность очистки молока выражается в процентах бактерий (или спор), которые удаляются со шламом вследствие центрифугирования. Бактофугирование проводят при температуре 56-57 ° С и во время пастеризации молока при температуре 72-76 ° С, поэтому части бактофуги монтируют в линию после оборудования для тепловой обработки.
При температуре 55-57 С эффективность бактофугирования составляет от 56 до 97%, а при более высоких температурах – достигает 80-99%. Эти показатели зависят от результативности центрифугирования, условий обработки, а также от количества и вида микроорганизмов, и, конечно, же и от предварительной обработки молока.
Читайте также: Характеристика основных процессов в производстве сыра
В случае сочетания центрифугирования молока и его пастеризации есть возможность повысить ее эффективность: например, если низкотемпературная пастеризация дает возможность уничтожить до 99,2% общего количества бактерий, то ее проведение в сочетании с предыдущим бактофугированием при температуре 55-56 С дает возможность уменьшить содержание бактерий и спор в 99,83%.
Спор маслянокислых бактерий можно избавиться проведением двойной пастеризации с интервалом 8-10 ч. Во время этой выдержки споры прорастают, а затем молоко пастеризуют и добиваются таких же результатов, что и при бактофугировании.
Эффективность бактофугирования
Эффективность бактофугирования как способа противодействия позднего вспучивания сыров зависит от:
- начального бактериального обсеменения молока-сырья;
- процента удаления микроорганизмов;
- типа сыра, который изготавливается;
- технологии его производства;
- продолжительности созревания.
При производстве сыра с высокой температурой второго нагревания центрифугирование при температуре 60-63 °С позволяет избегать маслянокислого вспучивания, если степень загрязнения молока не превышает 1000-3000 спор на 1 дм3. Следует обязательно учитывать, что бактофугирование может быть эффективным только при незначительном уровне загрязнения молока спорами микроорганизмов, хотя, например, для сыра типа гауда центрифугирования недостаточно для того, чтобы помешать его вспучиванию, даже если количество спор составляет менее 1000 в 1 дм3. Для повышения эффективности уничтожения спор маслянокислых бактерий в молоко вносят 2,5 г нитратов на 100 дм3 молока. Если вообще не использовать центрифугирование, то нитратов нужно до 15 г 100 дм3 молока.
Бактофугирование: негативные последствия
Следует отметить, что бактофугирование отечественного молока имеет и негативное последствие – наблюдается снижение содержания белка от 0,5 до 1,5 г / дм3 обработанного молока, а потери выхода сыра составляют от 4 до 9%.
Хранение молока при низких температурах приводит к ухудшению его сыропригодности. Установлено, что уже через 24 ч хранения молока при температуре 5 ° С около 25% кальция выпадает в осадок в виде фосфата. Однако этот процесс обратимый, так как после пастеризации молока кальций снова переходит в растворимое состояние.
Худшим следствием хранения молока при низких температурах является то, что посторонняя микрофлора приспосабливается к этим условиям, а ее ферменты (протеиназы и липазы) расщепляют белок и жир. Вследствие развития процесса расщепления белка в молоке может появляться горький привкус, продукты же расщепление жиров придают молоку прогорклый привкус.
Читайте также: Виды кормов для сельскохозяйственных животных
При повышении температуры молока от 10 °С количество психротрофных микроорганизмов в нем снижается за счет конкурентной микрофлоры, а за увеличение температуры более 15 ° С в количественном отношении преобладают бактерии группы кишечных палочек. Доминирование психротрофных бактерий в молоке указывает на недостаточную чистоту оборудования или попадания в него почвы и воды. Чем выше обсеменение охлажденного молока, тем выше относительное количество психротрофних микроорганизмов, которые вызывают липолитические процессы и возникновение прогорклого вкуса в молоке и молочных продуктах. Протеазы психротрофных бактерий более теплостойкие, чем липазы.
Внеклеточного протеазы, которые образуются некоторыми психротрофными бактериями, выдерживают даже ультравысокотемпературную обработку молока при температуре 140 °С и хранят частичную активность после выдерживания в течение 10 мин при температуре 120 ° С. Подобные липазы и протеазы не инактивируются при 90 ° С и даже выдерживают такую температуру в течение 20 мин.
Хранение молока при температуре 10-15 ° С также создает условия для развития бактериофага. В неохлажденном молоке при температуре 23-30 ° С один бактериофаг в течение 2 ч размножается до 200 тыс. фагов, тогда как количество молочнокислых микроорганизмов за 2 часа увеличивается только в 16 раз. Поэтому свежесдоенное молоко желательно в течение 2 ч после дойки, когда еще действует бактерицидная фаза и нет условий для развития технически вредной микрофлоры, доставить на перерабатывающие предприятия.
Вызревание молока
Вызревание молока проводят для улучшения технологических свойств молока, особенно тогда, когда для переработки поступает свежесдоенное молоко, которое обладает бактерицидными свойствами. Вызреванию подвергают как общее количество перерабатываемого молока, так и его отдельную часть, которую затем добавляют ко всему молоку. В процессе созревания изменяются физико-химические и технологические свойства молока. Вследствие вызревания нерастворимые фосфорнокислые соли переходят в растворимое состояние, меняются коллоидные, химические и физические свойства молока.
С увеличением количества зрелого молока ускоряются процессы свертывания молока и обезвоживания сырного зерна, повышается кислотность отделенной сыворотки. Большое количество зрелого молока ускоряет процессы второго нагревания в производстве твердых сыров. Увеличивается количество бактериальной массы в зрелом сыре и ускоряется разложение белков, а это, в свою очередь, сказывается на качестве готового сыра.
На вызревание направляют очищенное и желательно термизованное до температуры 62-65 ° С молоко. Этот процесс может происходить с внесением бактериальной закваски в количестве до 0,5% и без ее добавления. Оптимальным режимом созревания считается выдержки молока при температуре (10 ± 2) ° С в течение 10-12:00.
Практика показала, что добавление конкурентной бактериальной закваски улучшает технологические свойства вызревшего молока. В результате вызревания в молоке незначительно повышается титруемая кислотность (на 1-3 ° Т) за счет развития молочнокислых бактерий. Предельная кислотность молока после созревания не должна превышать 20 ° Т для твердых и 25 ° Т для мягких сыров.
