Охлаждение молока и молочных продуктов

В целях торможения развития микроорганизмов, ферментативных и физико-химических процессов температуру молочного сырья понижают до 2−8 ºС и хранят его при этой температуре до переработки.

В зависимости от конечной температуры охлаждения в продуктах в большей или меньшей степени могут протекать физико-химические процессы, обусловленные действием ферментов и микробиологическими процессами.

Понижение температуры приводит к подавлению жизнедеятельности микроорганизмов. Эффект воздействия низких температур на микробную клетку основан на нарушении сложной взаимосвязи метаболических реакций и повреждении механизма переноса растворимых веществ через клеточную мембрану. Наряду с этим имеет место изменение качественного состава микрофлоры. Некоторые группы микроорганизмов (психрофилы) способны достаточно быстро размножаться при температуре 0−5 ºС. Таким образом, охлаждение продуктов до низких температур не исключает возможности его микробиологической порчи, так как возбудителями порчи белоксодержащих продуктов являются преимущественно гнилостные бактерии.

Эффективность подавления жизнедеятельности микроорганизмов зависит не только от конечной температуры, но и от скорости охлаждения.

При отведении теплоты замедляется тепловое молекулярное движение и изменяется состояние компонентов молока, прежде всего с преобладающим числом гидрофобных связей. Наибольшим числом гидрофобных связей обладает казеин. При температуре около 60 ºС прочность гидрофобных связей самая высокая. По мере снижения температуры сила гидрофобных связей ослабевает, агломераты распадаются на более мелкие образования. Дезагрегация обратима, но только частично, причем обратный процесс протекает с меньшей скоростью. Поэтому после хранения молока длительное время при температуре 2−6 ºС способность его к свертыванию сычужным ферментом заметно ухудшается. Сгусток, полученный в результате свертывания долго хранившегося при низкой температуре молока, характеризуется меньшей прочностью и способностью к синерезису.

Неустойчивость гидрофобных связей приводит к усилению активности ферментов, в первую очередь ксантиноксидазы и каталазы, связанных с казеином и белковыми компонентами жировых шариков в оболочке. При охлаждении они начинают десорбировать в плазму с поверхности оболочек жировых шариков, увеличивается их концентрация в плазме молока, что может вызвать появление индуцированного окисленного вкуса. Ксантиноксидаза катализирует окисление многих альдегидов до кислот, а каталаза – окисление пероксидами ненасыщенных жирных кислот и спиртов. При низкой скорости охлаждения, например в течение 20 ч с 37 до 6 ºС, происходит значительная десорбция ксантиноксидазы. При высокой скорости охлаждения, например в течение 4 ч до тех же температур, десорбция этого фермента незначительна.

Кроме названных ферментов, вследствие ослабления гидрофобных связей при охлаждении и дестабилизации оболочек жировых шариков при перемешивании охлажденного молока повышается активность липаз и протеиназ, значительная часть которых связана с казеином. При этом повышается вероятность появления индуцированного липолиза и протеолиза, что ведет к появлению горького и прогорклого привкусов в молоке, хранившемся длительно при низких температурах.

При охлаждении молочного сырья и молочных продуктов происходят частичное отвердевание и кристаллизация молочного жира в жировых шариках, что и приводит к ослаблению связей в оболочках, так как глицеридный слой теряет эластичность и становится более подверженным механическим воздействиям. Процесс отвердевания и кристаллизации молочного жира при охлаждении используется как технологический прием при производстве сметаны и масла из сливок.

Охлаждение и хранение охлажденного молочного сырья приводит к разрушению витаминов. Например, витамин С разрушается на 18 % при хранении охлажденного молока 2 сут и на 67 % при хранении охлажденного молока 3 сут.

При охлаждении происходит изменение состава микрофлоры сырого молока – замедляется рост мезофильной и термофильной микрофлоры, начинают преобладать психрофильные бактерии, развивающиеся при температурах от 5 до 15 ºС. Психрофильные микроорганизмы выделяют термостабильные протеолитические и липолитические ферменты, сохраняющие свою активность после тепловой обработки, поэтому они представляют наибольшую опасность для качества молочного сырья и молочных продуктов.

В связи с тем, что охлаждение определенным образом влияет на компоненты и состав микрофлоры молочного сырья и молочных продуктов, нежелательно при производстве молочных продуктов, и особенно сыров и творога, использовать длительно хранившееся при низких температурах молочное сырье.