Асептическая технология (ультрапастеризация)

UHT – УЛЬТРАПАСТЕРИЗАЦИЯ (Ультравысокотемпературная обработка)

Ульратемпературная обработка (UHT), ультра-термическая обработка или ультрапастеризация

 - это технология обработки пищевых продуктов, при которой стерилизуется жидкая пища, главным образом, молоко, с нагревом выше 135 ° C (275 ° F) - такая температура требуется, чтобы уничтожить споры в молоке - от 2 до 5 секунд.

 UHT чаще всего используется в производстве молока, но этот процесс также используется для производства фруктовых соков, сливок, соевого молока, йогурта, вина, супов, меда и тушеных блюд. UHT молока была впервые разработана в 1960-х годах и стала общедоступной для потребления в 1970-х годах.

Тепло, используемое во время процесса UHT, может вызвать так называемое потемнение Майяра (как у запечённой корочки хлеба) и изменить вкус и запах молочных продуктов.  Альтернативным процессом является пастеризация HTST (высокая температура / короткое время), при которой молоко нагревают до 72 ° C (162 ° F) в течение, по меньшей мере, 15 секунд.

UHT молоко, упакованное в стерильный контейнер, если оно не вскрыто, имеет типичный срок хранения без охлаждения от шести до девяти месяцев. Напротив, пастеризованное молоко HTST имеет срок годности около двух недель с момента обработки или около одной недели с момента поступления в продажу. Значительный процент молока, продаваемого в США в качестве органических продуктов питания, подвергается процессу ультра пастеризации.

История

Самым распространенным методом обеспечения безопасного и стабильного молока является термообработка. Первая система с непрямым нагревом с непрерывным потоком (125 ° C [257 ° F] в течение 6 минут) была изготовлена в 1893 году. В 1912 году был применен метод прямого нагрева с непрерывным потоком для смешивания пара с молоком при температуре от 130 до 140 ° C (от 266 до 284 ° F) и он был запатентован. Однако без коммерчески доступных систем асептического упаковывания для упаковки и хранения продукта сама по себе такая технология была не очень полезна, и дальнейшее развитие было остановлено до 1950-х годов. В 1953 году компания APV разработала технологию впрыска пара, предусматривающую непосредственный впрыск пара через специально разработанную форсунку, которая мгновенно повышает температуру продукта, под торговой маркой Uperiser; молоко было упаковано в стерильные банки. В 1960-х годах компания APV выпустила первую коммерческую систему паровой инфузии под торговой маркой Palarisator.

В Швеции компания Tetra Pak выпустила тетраэдрические (в форме треугольной пирамиды) картонные коробки в 1952 году. Они сделали коммерческий прорыв в 1960-х годах, результате своих технических достижений, объединив технологии сборки коробок и асептической упаковки, после чего последовал выход на международные рынки. При асептической обработке продукт и упаковка стерилизуются отдельно, а затем объединяются и герметизируются в стерильной атмосфере, в отличие от консервирования, где продукт и упаковка сначала объединяются, а затем стерилизуются.

Парламент Великобритании после успешного обращения в Европейский суд, принял Закон об импорте молока 1983 года, который препятствовал  правительству налагать запрет на  импорт молока UHT.  

В июне 1993 года Компания Parmalat представила в США свое ультрапастеризованное молоко. На американском рынке у потребителей  есть предубеждение по поводу потребления молока, которое не поставляется в охлажденном виде, и они неохотно его покупают. Чтобы привлечь потребителей, Parmalat продает свое ультрапастеризованное молоко в старомодных контейнерах, помещают их в магазинах в охлаждаемую секцию, хотя для обеспечения их годности продукта этого не требуется.  UHT молоко также используется для многих молочных продуктов.

С 2008 года UHT молоко продается на американских военных базах в Пуэрто-Рико  и Южной Корее из-за ограниченной доступности поставок свежего молока и его охлаждения. В Пуэрто-Рико UHT молоко приобрело популярность в качестве альтернативы пастеризованному молоку из-за факторов окружающей среды. Например, перебои в подаче электроэнергии после урагана могут длиться до 2 недель, в течение которых пастеризованное молоко испортится из-за нехватки холодильника.

 

В 2008 году правительство Великобритании предложило производить ультрапастеризованными 9 упаковок молока  из каждых 10 к 2020 году, которые, по их мнению, значительно снизили бы потребность в охлаждении, и таким образом принесли бы пользу окружающей среде, уменьшив выбросы парниковых газов. Однако молочная промышленность выступила против этого, и предложение было отменено.

 Привкус перегретого молока

Два исследования, опубликованные в конце 20-го века, показали, что обработка UHT приводит к тому, что белки, содержащиеся в молоке, раскрываются и становятся плоскими, а ранее «спрятанные» сульфгидрильные (SH) группы, которые обычно маскируются в природном белке, вызывают привкус перегретого молока,  ощущаемый вкусовыми рецепторами человека. Одно исследование позволило уменьшить содержание тиола путем иммобилизации сульфгидрильной оксидазы в обезжиренном молоке, нагретом при процессе UHT, что дало, после ферментативного окисления, улучшенный вкус.  Два исследователя из штата Пенсильвания перед нагревом добавили в молоко флавоноидное соединение эпикатехин и сообщили о частичном уменьшении термически генерируемых ароматов.

Технология

Ультрапастеризация производится на комплексных производственных предприятиях, которые выполняют несколько этапов обработки и упаковки пищевых продуктов автоматически и последовательно:

  • Нагревание
  • Быстрое охлаждение
  • Гомогенизация
  • Асептическое упаковывание

На стадии нагревания обработанную жидкость сначала предварительно нагревают до некритической температуры (70–80 ° C [158–176 ° F] для молока), а затем быстро нагревают до температуры, требуемой процессом. Существует два типа технологий нагрева: прямой, когда продукт находится в непосредственном контакте с горячим паром, и косвенный, когда продукт и теплоноситель остаются разделенными контактными поверхностями оборудования. Основными целями конструкции, как с точки зрения качества продукта, так и с точки зрения эффективности, являются поддержание высокой температуры продукта в течение максимально короткого периода и обеспечение равномерного распределения температуры.

Прямые системы нагрева

Преимущество прямых систем нагрева заключается в том, что продукт выдерживается при высокой температуре в течение более короткого периода времени, что снижает тепловое повреждение чувствительных продуктов, таких как молоко. Есть две группы прямых систем нагрева.

  • На основе впрыска, где пар высокого давления впрыскивается в жидкость. Это позволяет быстро нагревать и охлаждать, но подходит только для некоторых продуктов. Поскольку продукт вступает в контакт с горячей форсункой, существует вероятность локального перегрева.
  • Инфузионный, где жидкость закачивается через форсунку в камеру с паром высокого давления с относительно низкой концентрацией, обеспечивая большую площадь контакта с поверхностью. Этот метод обеспечивает почти мгновенный нагрев, охлаждение и равномерное распределение температуры, избегая локального перегрева. Подходит для жидкостей как низкой, так и высокой вязкости.

Система непрямого нагрева

В  системах непрямого нагрева продукт нагревается твердым теплообменником, аналогичным тем, которые используются для пастеризации. Однако, поскольку применяются более высокие температуры, необходимо использовать более высокие давления для предотвращения кипения. Используются три типа теплообменников:

  • Пластинчатые теплообменники,
  • Трубчатые теплообменники
  • Шнековые теплообменники.

Для более высокой эффективности вода или пар под давлением используются в качестве среды для нагрева самих теплообменников, вместе с установкой регенерации, что позволяет повторно использовать среду и экономить энергию.

 

Мгновенное охлаждение

После нагревания горячий продукт поступает в удерживающую трубку, а затем в вакуумную камеру, где он мгновенно теряет температуру и испаряется. Процесс, называемый мгновенным охлаждением, снижает риск термического повреждения, удаляет часть или всю избыточную воду, полученную в результате контакта с паром, и удаляет некоторые летучие соединения, которые отрицательно влияют на качество продукта. Скорость охлаждения и количество удаляемой воды определяются уровнем вакуума, который должен подвергаться тщательной калибровке.

Гомогенизация

Гомогенизация является частью процесса конкретно для молока. Гомогенизация - это механическая обработка, которая приводит к уменьшению размера и увеличению количества и общей площади поверхности жировых шариков в молоке. Это уменьшает тенденцию молока к образованию сливок на поверхности, а при контакте с емкостями повышает его стабильность и делает его более привлекательным для потребителей в плане вкусовых ощущений.

Асептическое упаковывание

Асептическая упаковка относится к методике, в которой предварительно стерилизованное молоко асептически упаковывается в стерильную упаковку и герметично запечатывается для продления срока годности даже в условиях окружающей среды.

Использование в мире

Процесс ультрапастеризации  молока имеет заметный успех в большей части Европы, где  его регулярно пьют 7 из 10 европейцев.  На самом деле, в такой жаркой стране, как Испания, ультрапастеризованное  молоко предпочитают из-за высокой стоимости перевозки свежего молока в холодильных установках и затрат его на хранение в холодильных шкафах. UHT менее популярен в Северной Европе и Скандинавии, особенно в Дании, Финляндии, Норвегии, Швеции, Великобритании и Ирландии. Он также менее популярен в Греции, где свежее пастеризованное молоко является наиболее популярным видом молока. Это может быть в значительной степени связано с различными показателями непереносимости лактозы в Европе; Население с высокой толерантностью может пить молоко в больших количествах, но при этом делая более заметной

 низкую вкусовую привлекательность UHT-молока.

Питательные свойства

Упаковка для UHT молока

Калории

UHT молоко содержит такое же количество калорий, как и пастеризованное молоко.

Кальций

UHT и пастеризованное молоко содержат одинаковое количество кальция.

Белок

Структура белка UHT-молока отличается от структуры пастеризованного молока, что препятствует его  сепарации при производстве сыра.

Соль фолиевой кислоты (фолат)

UHT -молоко содержит 1 мкг фолата на 100 г, тогда как пастеризованное молоко содержит 9 мкг.

В молоке UHT может происходить некоторая потеря витамина B12, витамина C и тиамина.

 

На основе материалов из Wikipedia, the free encyclopedia

11.11.2019

Лучше один раз увидеть, чем сто раз прочесть!

Подробнее