Теоретические основы пастеризации (Продолжение)

пастеризация молока

Уравнение Дельберга-Кука

Теоретические основы процесса разработаны Г. А. Куком (СССР). В основе - положение о том, что изменение физико-химических свойств продукта, помещенного в ванну пастеризации молока, и подавление микробов под нагревом происходит не сразу. Чтобы бактерии погибли, высокая температура должна действовать в течение определенного времени. Указанный период нужен для того, чтобы клетка микроорганизма прогрелась, а затем в ней начали происходить сложные биологические процессы, в результате которых она прекратит свою жизнедеятельность. Повышение температуры оказывает бактерицидное действие за счет денатурации мембранных и ферментных белковых компонентов. Полипептидные цепи разворачиваются, теряя при этом свои биологические свойства. Вторым постулатом является утверждение о том, что термостойкость микроорганизмов зависит от среды их существования.

Между длительностью тепловой обработки продукта, который перекачивается пищевыми насосами через пастеризатор, и температурой нагрева существует зависимость. Она выражается уравнением Дельберга-Кука:

Ln z = a – b * t

Где t – температура пастеризации; z – время теплового воздействия, достаточное при температуре t; a и b – коэффициенты. Они зависят от среды обитания микроорганизмов и устойчивости бактерий.

Г. А. Кук выяснил, что патогенная микрофлора будет уничтожена полностью, а прочая – максимально возможно, при сохранении качества молока, в том случае, если a = 36,84, а b = 0,48. С учетом найденных числовых значений, уравнение Дельберга-Кука приобретает вид:

Ln z = 36.84 – 0.48 * t

Из данного равенства видно, что, если температура процесса повысится даже незначительно, то время тепловой обработки намного сократится. Это значит, что процесс получится более рентабельным, термоизолированные емкости для хранения пастеризованного молока будут наполняться быстрее. Режимы, рассчитанные по приведенной формуле, гарантируют достаточную микробиологическую чистоту продукта.

Критерий Пастера

Чтобы охарактеризовать процесс, применяется средний эффект пастеризации за определенное теоретическое (то есть, по расчету - достаточное для уничтожения микробов) время z. Если q – это фактическое время термообработки, то данный параметр равен q/z. Эту величину считают показателем завершенности. Если q < z, то пастеризация проведена частично и микробиологическая чистота сырья не гарантирована. В молочных бидонах окажется слишком много бактерий, что недопустимо. При q = z – процесс полностью завершен. В случае q > z, необходимые результаты тоже достигнуты, но работа была излишне длительной.

По предложению Г. А. Кука, средний эффект пастеризации назвали «критерий Пастера», с обозначением Ра.

Поскольку пастеризация – процесс продолжительный, то величина Ра зависит от того, как изменяется температура жидкости с течением времени. Например, в пластинчатых аппаратах уничтожение микробов происходит в пастеризационной секции при критической температуре. Затем – в выдерживателе. После этого, частично, в секции рекуперации или регенерации. Чтобы определить суммарный (интегральный) эффект по каждому участку, вычисляется элементарный эффект процесса (dq/z) за бесконечно малую единицу времени (dq). После чего берется интеграл по формуле:

Ра = ʃ (dq / z)

Пастеризация считается завершенной, если суммарный критерий Пастера по всем участкам агрегата равен или больше единицы:

Σ Ра ≥ 1

Итоговая популяция бактерий (число Мечникова)

В результате проведения пастеризации надо добиться, чтобы популяция микробов количественно снизилась до определенного минимального уровня. Это условие выражается формулой:

NК < Ме

Здесь NК – количественный показатель микробного биоценоза в молоке по итогам пастеризации; Ме – число Мечникова. Оно представляет собой минимум микробной популяции, обусловленный экономическими и технологическими условиями. Если данное неравенство выполняется, то в молочных флягах будет здоровый и безопасный продукт.

Окончание следует


Теоретические основы пастеризации Теоретические основы пастеризации (Окончание)

Рекомендуемые товары

  • — Страна-производитель: Россия

    — Масса: 180 кг

    — Габаритные размеры: 1350х1000х1350 мм

    — Мощность: 12 кВт

    — Напряжение питания: 380 В

    — Мешалка: есть

    — Температура нагрева: 100 °С

    — Время нагрева продукта от 4 до 75 °С: 90 мин

    — Объем: 200 л

    252 500  
    244 925   шт.
  • — Страна-производитель: Россия

    — Масса: 300 кг

    — Мощность: 60 кВт

    — Напряжение питания: 380 В

    — Мешалка: есть

    — Температура нагрева: 100 °С

    — Время нагрева продукта от 4 до 75 °С: 90 мин

    — Объем: 1000 л

    498 750  
    483 788   шт.
  • — Страна-производитель: Россия

    — Масса: 250 кг

    — Мощность: 24 кВт

    — Напряжение питания: 380 В

    — Мешалка: есть

    — Температура нагрева: 85 °С

    — Время нагрева продукта от 4 до 75 °С: 60 мин

    — Рабочий объем ванны: 200 л

    — Объем: 200 л

    207 900  
    201 663   шт.

← Назад к списку обзоров и советов