Сүт өнеркәсібінде шикізатты өңдеудің мембраналық әдістері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 34 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Биология және биотехнология факультеті

Биотехнология кафедрасы

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

тақырыбы: Сүт қышқылды өнімдерді өндіруде өсімдіктекті биологиялық белсенді қоспаларды пайдалану:
Диеталық-профилактикалық мақсаттағы ашытылған сүт өнімдерінің заманауи технологиялары және оларды жетілдіру бағыттары

5В070100 - Биотехнология

Орындағандар:
______________
(қолы)
Байжан Ә.Н

Ғылыми жетекші:
х.ғ.к., доцент

______________
(қолы)

Есжанова П.Р.

Қорғауға жіберілді:
Хаттама № , _________ 20___ ж.

Кафедра меңгерушісі:
б.ғ.к., доцент

______________
(қолы және мөрі)

Кистаубаева А.С.

Норма бақылаушы:

______________
(қолы)

Шаймухаева М. Б.

Алматы, 2022 ж.
РЕФЕРАТ

Диссертация 35 беттен, 5 суреттен, 2 кестеден және 24 әдеби көзден тұрады.
Түйін сөздер: ашыған сүт өнімдері, заманауи технологиялар, тамақтану, ультрапастерленген сүт
Зерттеу жұмысының мақсаты: Ультрапастерленген сүтті сақтау және ашыту кезінде болатын физика-химиялық өзгерістерді бағалау
Зерттеу міндеттері:
1. 90 күн бойы сақтауға қоя отырып, зерттеулер жүргізу үшін шикізат пен материалдарды дайындау.
2. Ультрапастерленген сүттің үш түрлі температурада, яғни 10°C, 25°C және 35°C физикалық-химиялық өзгерістерін бағалау.
3. УП-сүтті ашыту мүмкіндігін бағалау.
Зерттеу әдістері: зерттеу жұмысында органолептикалық және физика-химиялық зерттеу әдістері қолданылды.
Алынған нәтижелер:
Ультрапастерленген сүттің физика-химиялық көрсеткіштерін бағалау: РН, титрленетін қышқылдық, қатты заттардың жалпы мөлшері, лактоза, ылғалдылық.
Нәтижелер уақыт өте келе титрленетін қышқылдықтың, қатты заттардың жалпы құрамының жоғарылау тенденциясын көрсетті. Температура ультрапастерленген сүттің сапасына да әсер етті, ал лактоза мен ылғалдылық температура мен сақтау мерзімінің жоғарылауымен төмендеу үрдісін көрсетті.
Максималды титрленетін қышқылдық (0,21%) және қатты заттардың жалпы мөлшері (12,34%) 90 ° C температурада 37 күн сақталғаннан кейін байқалды, ал ең аз титрленетін қышқылдық 0,11% және қатты заттардың жалпы мөлшері 0 күн 10 ° C температурада сақталғаннан кейін байқалды.87,92%) және рН (6,79) 1-ші Сақтау күні 10 °C температурада байқалды, ал лактозаның төмендеуі (3,53%), ылғалдылық (86,66%) және рН (6,42) 90 күн ішінде 37°C температурада байқалды.
Практикалық қолдану: зерттеу нәтижелерін пастерленген сүт пен пастерленген сүттен жасалған сүт өнімдерінің қасиеттерін бағалауда қолдануға болады.

РЕФЕРАТ

Дипломная работа состоит из 35 страниц, 5 рисунков, 2 таблиц и 24 литературных источников.
Ключевые слова: кисломолочные продукты, современные технологии, диетическое питание, ультрапастеризованное молоко
Цель исследования: Целью исследования была оценка физико-химических изменений, происходящих при хранении и ферментации ультрапастеризованного молока
Задачи исследования:
1. Подготовка сырья и материалов для проведения исследований с закладкой на хранение в течение 90 дней.
2. Оценка физико-химических изменений ультрапастеризованного молока при трех различных температурах, т.е. 10°C, 25°C и 35°C.
3. Оценка возможности ферментации УП-молока.
Методы исследования: В исследовательской работе были использованы органолептические и физико-химические методы исследования.
Полученные результаты:
Оценка физико-химических показателей ультрапастеризованного молока: pH, титруемая кислотность, общее количество сухих веществ, лактоза, влажность.
Результаты показали тенденцию к увеличению титруемой кислотности, общего содержания твердых веществ с течением времени. Температура также повлияла на качество ультрапастеризованного молока, в то время как лактоза и влажность демонстрировали тенденцию к снижению с увеличением температуры и срока хранения.
Максимальная титруемая кислотность (0,21%) и общее количество твердых веществ (12,34%) наблюдались через 90 дней хранения при 37°C, в то время как наименьшая титруемая кислотность 0,11% и общее количество твердых веществ были отмечены через 0 дней хранения при 10°C. Значительно самая высокая влажность лактозы (4,073%) (87,92%) и рН (6,79) была отмечена при температуре 10 °C во время 1-го дня хранения, в то время как снижение лактозы (3,53%), влажности (86,66%) и рН (6,42) наблюдалось в течение 90 дней хранения при температуре 37°C.
Практическое применение: Результаты исследований могут быть применены при оценке свойств пастеризованного молока и молочной продукции, произведенной из пастеризованного молока.

ABSTRACT

The thesis consists of 35 pages, 5 figures, 2 tables and 24 literary sources.
Keywords: fermented milk products, modern technologies, diet, ultra-pasteurized milk
The aim of the study was to evaluate the physico-chemical changes occurring during storage and fermentation of ultra-pasteurized milk
Research objectives:
1. Preparation of raw materials and materials for research with a bookmark for storage for 90 days.
2. Evaluation of physicochemical changes in ultra-pasteurized milk at three different temperatures, i.e. 10°C, 25°C and 35 °C.
3. Evaluation of the possibility of fermentation of UP-milk.
Research methods: Organoleptic and physico-chemical research methods were used in the research work.
The results obtained:
Evaluation of physico-chemical parameters of ultra-pasteurized milk: pH, titrated acidity, total amount of solids, lactose, humidity.
The results showed a tendency to increase the titrated acidity, the total solids content over time. Temperature also affected the quality of ultra-pasteurized milk, while lactose and humidity showed a downward trend with increasing temperature and shelf life.
The maximum titrated acidity (0.21%) and total solids (12.34%) were observed after 90 days of storage at 37°C, while the lowest titrated acidity of 0.11% and total solids were observed after 0 days of storage at 10°C. Significantly the highest lactose humidity (4,073%) (87.92%) and pH (6.79) was observed at a temperature of 10 °C during the 1st day of storage, while a decrease in lactose (3.53%), humidity (86.66%) and pH (6.42) was observed during 90 days of storage at a temperature of 37 °C.
Practical application: The research results can be used to evaluate the properties of pasteurized milk and dairy products made from pasteurized milk.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ 6
НЕГІЗГІ БӨЛІМ 8
1. Әдебиетке шолу 8
1.1 Диеталық және профилактикалық өнімдер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2 Сүт және сүт өнімдерін заманауи термиялық өңдеу ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... 9
1.3. Сүт өнеркәсібінде шикізатты өңдеудің мембраналық әдістері ... ... ... ... ... 13
1.4 Сүт пен сүт өнімдерін "жылусыз" өңдеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18
2.Зерттеу материалдары мен әдістері 22
2.1 Зерттеу материалдары 22
2.2 Зерттеу әдістері 22
3 Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау 24
3.1 Сақтау температурасының аса жоғары температуралы (ультрапастерленген) сүттің физика-химиялық қасиеттеріне әсері ... ... ... ..24
3.2 Ультрапастерленген сүтті ұйыту мүмкіндігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .30
ҚОРЫТЫНДЫ: 33
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ: 34

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі.
Жаңа технологиялар мен жабдықтарды пайдалана отырып, сүтті өнеркәсіптік қайта өңдеу кезінде табиғат аясында салынған үлкен әлеуетті ресурстарды сақтау - мамандардың басты міндеті. Қарастырылып отырған сүт өнеркәсібі проблемасының тағы бір маңызды аспектісі өндіріс тиімділігін арттыруға және қоршаған ортаға зиянды әсерді азайтуға мүмкіндік беретін заманауи технологиялар мен ресурстарды үнемдейтін жабдықтарды енгізетін өнеркәсіп кәсіпорындарының экономикалық мүмкіндіктерін көрсетеді. Сондай-ақ, қатаң бәсекелестік жағдайында өнімді сату проблемасы туындайды [1].
Сақтау мерзімі ұзартылған сүт өнімдерін өндіру-саланың негізгі міндеті. Ауыз сүттің сақталу қабілеті сенсорлық, химиялық және физикалық қасиеттердің өзгермейтіндігінде, қоздырғыштардың қызметін болдырмауда көрінеді және негізінен микрофлораға қарқынды әсер ету нәтижесінде қамтамасыз етіледі [2].
Қазіргі уақытта сүттің негізгі бөлігі сату мерзімі ұзақ өнім өндіруге жұмсалады. Бұл тез бұзылатын өнімдерді өткізудегі қиындықтарға және соның салдарынан үлкен (20% - ға дейін) шығындарға байланысты.
Қайта өңдеу және сақтау процесінде шикізат пен дайын өнімнің елеулі шығындары жабдықтардың технологиялық деңгейінің төмендігінен де орын алады, олардың атауларының 70%-дан астамы ескірген үлгілер болып табылады және жаңғыртуға немесе ауыстыруға жатады. Буып-түю жабдықтарының жетіспеушілігі, сондай-ақ оның өнімділігінің тар диапазоны оралған сүт өнімдерінің жеткіліксіз мөлшерінің себептері болып табылады [3].
Біздің елімізде және шетелде ауыз сүт өндірісінің технологиясы мен техникасында айтарлықтай өзгерістер болды, өнім ассортименті кеңейді, оны өңдеудің жаңа әдістері енгізілді. Жаңадан жасалған технологиялар мен заманауи жабдықтар сатып алушыға өзінің тұтынушылық талғамына және материалдық мүмкіндіктеріне сәйкес келетін өнімді таңдауға мүмкіндік береді.
Ауыз сүт өндірісіндегі соңғы жетістіктер осы жұмыста көрініс табады.
Теориялық және практикалық маңыздылығы. Осы зерттеудің нәтижелері жоғары температурада сақтау кезінде рН, ылғалдылық және лактоза мөлшерінің төмендеуімен титрленетін қышқылдықтың, қатты заттардың жалпы құрамының жоғарылауы байқалғанын көрсетті. Барлық осы факторлар УП-сүттің сапасын нашарлатады. Сүттің 10 ° C температурада сақталуында аз өзгерістер байқалды, сондықтан егер біз ультра пастерленген сүтті салқындату температурасында сақтасақ, біз бұл өзгерістерден аулақ бола аламыз, ал 37 °C температурада айтарлықтай өзгерістер байқалды.
Термиялық өңделген сиыр сүті шикі сүтпен салыстырғанда мұздату температурасының жоғарылауына ие.
Биохимиялық өңделген сүт, өндіріс әдісіне қарамастан, мұздату температурасы мен белсенді қышқылдықтың төмен мәндеріне және титрленетін қышқылдықтың жоғарылауына ие.
Зертханалық жағдайда дайындалған айран, дайын ультрапастерленген сиыр сүті негізінде, өнеркәсіптік өнімдермен салыстырмалы мұздату температурасы, титрленетін қышқылдық, электр өткізгіштік және рН мәндеріне ие болды.
Ғылыми мәселенің қазіргі таңдағы бағалануы. Биохимиялық өңделген сүт, өндіріс әдісіне қарамастан, мұздату температурасы мен белсенді қышқылдықтың төмен мәндеріне және титрленетін қышқылдықтың жоғарылауына ие.
Зерттеу обьектісі ретінде сауда желісіндегі ультрапастерленген сиыр сүті,
Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus ұйытқы-концентрат алынды.
Зерттеу жұмысының міндеттері.
1. 90 күн бойы сақтауға қоя отырып, зерттеулер жүргізу үшін шикізат пен материалдарды дайындау.
2. Ультрапастерленген сүттің үш түрлі температурада, яғни 10°C, 25°C және 35°C физикалық-химиялық өзгерістерін бағалау.
3. УП-сүтті ашыту мүмкіндігін бағалау.
Зерттеу жұмысының мақсаты. Ультрапастерленген сүтті сақтау және ашыту кезінде болатын физика-химиялық өзгерістерді бағалау.
Практикалық базасы. Дипломдық жұмыс биология және биотехнология факультеті биотехнология кафедрасының зертханасында орындалды.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1. Әдебиетке шолу
1.1 Диеталық және профилактикалық өнімдер

Емдік-профилактикалық тағам-зиянды еңбек жағдайлары бар жұмысшылар мен қызметшілерге берілетін тағам. Емдік-профилактикалық тамақтанудың негізгі мақсаты ағзаның қорғаныс күші мен реактивтілігін арттыру, кәсіби аурулар мен уланудың алдын алу болып табылады. Қазіргі уақытта өндірістік процестерді автоматтандыру мен оңтайландырудың, жұмысшылардың еңбек жағдайларын үнемі жақсартудың және өндіріс мәдениетін жақсартудың арқасында кәсіби аурулар мен интоксикацияның айқын формалары өте сирек кездеседі.
:Алайда, өндіріс технологиясының бұзылуынан туындаған кәсіби қауіп-қатерлерге ұшыраған жұмысшылардың денсаулығын сақтауға көп көңіл бөлінеді. Бұл белгілі бір өндірістік зияндылықтың минималды әсері адам ағзасына теріс әсер етуі, ондағы патологиялық өзгерістер тудыруы, сонымен қатар еңбек өнімділігіне теріс әсер етуі мүмкін. Жұмысшылардың денсаулығын сақтауға және нығайтуға бағытталған сауықтыру шараларының кешенінде өндірістік жағдайда ұтымды және емдік-профилактикалық тамақтануды ұйымдастырудың маңызы зор [1].
Баяулау, қоректік заттарды қолдану, ас қорыту жүйесінде улы заттардың сіңуі. Осылайша, ғалымдар асқазанға түскен уланудың жылдамдығы мен күші көбінесе оның құрамына байланысты деп санайды. Аш қарынға қабылданған заттар тезірек сіңеді, өйткені олар асқазанның шырышты қабығымен еркін байланыста болады, оның құрамымен сұйылтылмайды. Тамақ жеткілікті мөлшерде болған кезде, яғни улардың шырышты қабыққа қол жеткізуінде механикалық қиындықтар болған жағдайда асқазан мен ішекке түсетін уытты заттардың сіңуі баяулайды. Сондықтан зиянды жағдайларда жұмыс істейтіндердің бос асқазанға жұмысқа бармауы өте маңызды.
Белгілі бір улы заттарды бейтараптандыру үшін тағамның жекелеген компоненттерінің антидотты қасиеттерін қолдану, мысалы, пектиндер мен пектині бар өнімдердің ас қорыту жүйесінде ауыр металдардың тұздары мен олардың қосылыстарын байланыстыру қабілеті [2].
Тағамдық фактордың организмнен улы заттардың шығарылуын тездетуге әсері (мысалы, құрамында күкірт бар аминқышқылдары бар ақуыздар).
Организмнің жекелеген қоректік заттарға (амин қышқылдары, витаминдер, макро - және микроэлементтер және т.б.) жұмсалған шығындарының артуын өтеу қажет.), тамақ арқылы уланудың әсеріне байланысты.
Қоректік заттардың ең көп зардап шеккен органдар мен жүйелердің (бауыр, бүйрек) жағдайына әсері. Ең пайдалы өнімдер-жануарлар ақуызының көздері (сүт, сүзбе, жұмыртқа), дәрумендер көздері және т. б.
Тамақтану факторларын қолдана отырып, ағзаның кәсіби зияндылыққа жалпы төзімділігін арттыру (теңгерімсіз тамақтану, әсіресе ақуыз компоненті мен суда еритін дәрумендердің құрамы, улы заттардың ағзаға әсерін күшейтеді).
Өндіріс факторларының ағзаға жағымсыз әсерін болдырмауда маңызды аминқышқылдарының, әсіресе күкірт (метионин және цистин), сондай-ақ холиннің көзі болып табылатын жануарлар ақуыздары жетекші рөл атқарады.
Емдік-профилактикалық тағам сипаты мен еңбек жағдайлары созылмалы улануға және кәсіптік ауруларға әкеп соқтыруы мүмкін жұмыскерлерге тегін беріледі. Медициналық және профилактикалық тамақтанудың келесі түрлері бар: емдік және профилактикалық диеталық диеталар немесе бөлек өндірілетін сүт, пектин және витаминдік препараттар [3-5].

1.2 Сүт және сүт өнімдерін заманауи термиялық өңдеу

Температураның әсері әлі күнге дейін өнімдерді өңдеудің және олардың сақтау мерзімін ұзартудың ең кең таралған тәсілі болып табылады.
Бүгінгі таңда өнеркәсіптік ауқымда сүт өндіруде қолданылатын термиялық өңдеудің негізгі түрлері ультра пастерлеу, стерилизация және пастерлеу болып табылады.
Жоғары температурада қыздыруды қолдану бұл әдіске екінші атау берді - ультра жоғары температуралық өңдеу (UHT өңдеу). UHT сүті мінсіз дәмдік қасиеттері бар толық стерильді, физиологиялық, қоректік, жоғары сапалы, ішуге дайын өнім. Гомогенизациядан және асептикалық қаптамада герметикалық жабылған, жеңіл және газ өткізбейтін орамдарда оны бөлме температурасында бірнеше ай бойы сақтауға болады [6].
Сүт өнеркәсібінде шикі сүт екі принцип бойынша зарарсыздандырылады:
- қаптамадағы бір сатылы - орамға сүт құйып, оны 15-30 минут ұстау уақытымен 115-120°С температурада герметикалық жапқаннан кейін;
- екі сатылы - сүт шикізатын ағынмен 130-150°С температурада бірнеше секунд бойы алдын ала зарарсыздандыру, содан кейін сүтті немесе сүт өнімдерін бөтелкеге құйып, оны 115-120°С температурада мықтап жапқаннан кейін қайталама зарарсыздандыру 15-20 минутқа.
Бір сатылы зарарсыздандыру өнімді орау алдында бір рет жүргізіледі. Мұндай зарарсыздандыру схемасы сүтті орау алдында және асептикалық қаптамада орау алдында асептикалық аралық сақтауды талап етеді. Екі сатылы зарарсыздандыру алдымен сүттің өзін, содан кейін оралған сүтті ыдыспен бірге қыздыруды қамтиды. Бұл схемадағы екінші зарарсыздандыру жоғары температуралық қыздыруға төтеп бере алатын шыны немесе қалайы қаптаманы қамтиды. Ыдыстағы сүтті зарарсыздандыру үшін партиялық стерилизаторлар - статикалық және айналмалы типтегі автоклавтар, туннельдік типті және гидростатикалық үздіксіз әрекетті қолданады. Ыдыстағы сүт өнімдерін стерилизациялауға арналған құрылғылардың негізгі кемшілігі олардың қаптамадағы өнім массасын зарарсыздандыру температурасына дейін тез және біркелкі қыздыруды қамтамасыз ете алмайды. Бұл зарарсыздандыру температурасында әсер ету ұзақтығын арттыру қажеттілігіне, өнімнің сыртқы қабаттарының қызып кетуіне және оның сапасы мен тағамдық құндылығын төмендетуге әкеледі. Өнімге күшті термиялық әсерге, салыстырмалы түрде төмен өнімділікке және өте төмен жылуды қайтаруға байланысты бұл термиялық зарарсыздандыру әдісі барған сайын өте жоғары температурада өңдеу технологиясымен ауыстырылады [7].
Ультражоғары температуралы стерилдеу (УВТ-өңдеу). Сүт және сүт өнімдерін ұзақ уақыт сақтау үшін асептикалық жағдайларда стерильденгеннен және буып-түйгеннен кейін міндетті технологиялық процесі бар 2-4°c ұстамды 135-145°C температурада жүргізілетін сүт шикізатын ағында аса жоғары температуралы өңдеу пайдаланылады. УВТ - Сүтті өңдеу ондағы бактериялар мен олардың спораларының жойылуын, дәмнің, түстің және тағамдық консистенцияның ең аз өзгеруімен ферменттердің инактивациясын қамтамасыз етеді. Бұл үшін қажетті температура мен қыздыру ұзақтығы бастапқы шикізаттағы спора түзуші микрофлораның саны мен түріне байланысты болады [3]. Әдетте спора түзетін микрофлораның көп болуы сүттің жалпы бактериялық ластануының жоғарылауымен байланысты. УК-сәулемен өңдеу үшін сүтті таңдаған кезде осы фактіні ескеріп, жалпы мөлшері 1 см3 3·105 Коэ аспайтын шикізатты пайдалану керек. Сүт шикізатын УВТ-өңдеуді қыздырудың екі тәсілін пайдалана отырып, асептикалық құюмен ағында жүргізеді [8]:
- сүтке бу құю (бүрку) немесе бу ортасына сүт беру арқылы тікелей (пароконтактілік) қыздыру;
- сүтті жылу беру беті арқылы жанама (жанама) қыздыру.
Сүт шикізатын тікелей қыздыру қажет болған жағдайда оны зарарсыздандыру температурасына дейін тез қыздырады. Сүт бірден 140-145 °C температураға дейін қызады және 1-3 секунд ішінде ұстау үшін резервуарға түседі. Әдістің кемшіліктері: өнім қыздыру ортасымен тікелей байланысқа түседі. Сүт шикізаты жоғары жылу кедергісіне ие болуы керек, ал стерильденген сүтті ластамау үшін бу арнайы тазалануы керек. Сонымен қатар, бумен зарарсыздандырғаннан кейін, сүт шикізаты оған конденсаттың түсуіне байланысты жоғары ылғалдылыққа ие болады. Конденсат сүттен зарарсыздандырылған сүт кіретін вакуумды буландырғышқа шығарылады. Вакуумдық камерада 0,04 МПа вакуум сақталады, онда сүт шамамен 80 ° C температурада қайнатылады. Стерилизация камерасында сүтке түскен Конденсат қайнаған кезде сүттен бумен бірге шығарылады [9].
Жанама әдіспен сүт шикізатын жылыту жылу алмастырғыш қондырғылардағы жылу беру беті арқылы жылу ортасынан жүзеге асырылады. Сүт өнеркәсібінде ең көп таралған құбырлы және пластиналы жылу алмастырғыш қондырғылар.
UHT (УЖТ) -сүт жүйелерін тікелей және жанама қыздыру әдістерімен салыстыра отырып, келесі қорытынды жасауға болады. Пароконтактілік тәсілдің басты артықшылығы тұтқыр өнімдерді өңдеуге, сүт және сүт өнімдерін неғұрлым төмен термотөзімділікпен пайдалануға және аралық жуусыз ұзақ уақыт жұмыс істеуге мүмкіндік беретін жылу беруші беті болмаған кезде өнімнің бүкіл массасын іс жүзінде жылдам қыздыру болып табылады [4,10].
Сүтті УЖТ -стерилизациялаудың пароконтактілік тәсілін пайдаланатын қондырғылардың Елеулі кемшіліктеріне мыналар жатады: будың үлкен шығыны (1000 кгсағ астам) және жылуды қалпына келтірудің төмен коэффициенті (40-50%), өнімге енгізілетін будың тазалығына қойылатын жоғары талаптар, өнімді вакуум-камерада салқындату сатысында конденсатты жою процесін реттеу күрделілігі, сондай-ақ демек, дайын өнімдегі қатты заттардың мөлшері, сондай-ақ вакуум аппараттарының жұмысына үлкен энергия шығындары. Бұдан басқа, тікелей қыздыру қондырғыларының құны және оларды пайдалану кезіндегі пайдалану шығындары қосымша жабдықты (сорғылар, вакуум-камералар) монтаждау, сондай-ақ асептикалық гомогенизаторды және өнімге енгізілетін таза бу алу жүйесін қолдану қажеттілігі салдарынан жанама қыздыру қондырғыларына қарағанда көп [10].
Жанама жылыту қондырғылары техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығымен сипатталады, жұмыста неғұрлым сенімді және инъекциялық будың жоғары сапасына байланысты тікелей жылу жүйелерінде туындайтын проблемаларды болдырмайды.
Әлемде стерильденген сүт және сүт өнімдерін өндірудің қалыптасқан үрдістерін бағалау тұрақты сүттің жалпы өндіріс көлеміндегі үлесі үнемі өсіп келе жатқанын көрсетеді, бұл ретте екі сатылы стерильдеу сүтінің үлесіне шамамен 10%, ал УЖТ-өңдеуге - 90% келеді. УВТ - өңдеуге арналған стерильдеу қондырғыларының техникалық-экономикалық көрсеткіштерін талдау нәтижесінде әлемде стерильденген сүт пен сүт өнімдерін өндіруде шамамен 25% - ы тікелей қыздыруды және 75% - ы жанама қыздыруды пайдалана отырып пайдаланылатыны анықталды [11].
Стерилизациядан өткен сүт өнімдерінің сапасы санитарлық-гигиеналық көрсеткіштермен ғана емес, сонымен қатар тағамдық құндылығымен де анықталады. Стерилизация әдісін таңдағанда, термиялық өңдеу сүттің құрамдас бөліктеріне - ақуыздарға, майға, лактозаға, дәрумендерге қатты әсер ететінін, оларды өзгертуге немесе жоюға болатындығын және тағамдық және биологиялық құндылығын төмендетуі мүмкін екенін ескеру қажет.
Бір сатылы зарарсыздандыру режимі сүттің табиғи қасиеттерінің аз өзгеруімен бірге жүреді. Стерильденген сүт ақ түске ие және дәмі мен иісі бойынша пастерленгеннен еш айырмашылығы жоқ. Мұндай сүттің сақтау мерзімі қаптаманың түріне байланысты бөлме жағдайында 10 күннен 6 айға дейін. Сүтті ультра жоғары температуралы бумен араластырған кезде, жылу беру жылдамдығының жоғары болуына байланысты сүттің физика-химиялық өзгерістері жылу беру беті арқылы жанама қыздыруға қарағанда біршама аз болады. Екі сатылы зарарсыздандыру режимі сүттің құрамдас бөліктерінде өте терең өзгерістер тудырады, бұл оның биологиялық құндылығы мен органолептикалық сипаттамаларын төмендетеді, бірақ сақтау кезінде өнімнің жоғары тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Екі сатылы стерилизациядан өткен сүтті бір жылдан астам уақыт сақтауға болады [12].
Стерильденген сүт өндірісінің өсуін тежейтін фактор шикізат сапасының төмендігі-жоғары бактериялық тұқымдану және сүттің ыстыққа төзімділігі төмен.
Сүт өнеркәсібі дамыған елдерде ұзақ сақтау мерзімі бар ауыз сүтке ерекше назар аударылады. Бұл ретте мынадай үрдістер қалыптасты. Батыс Еуропа елдерінде ұзақ сақтау мерзімі бар (30 күннен 6 айға дейін және одан да көп) ауыз сүт өндірісі негізінен асептикалық құюмен УВТ-өңдеу дамыды. Қазіргі уақытта БЭЖ елдерінде стерильденген сүттің үлесі орта есеппен 40% - ға жуық, ал Францияда, Италияда, Германияда 50% - дан астам құрайды. АҚШ пен Канадада мұндай сүт аз өндіріледі, өйткені жоғары температурада өңдеудің дәмі жоқ пастерленген сүтке артықшылық беріледі [13].
Пастеризация-бұл қоздырғыштарды жою және микроорганизмдердің вегетативті формаларын инактивациялау үшін термиялық өңдеу.
HTST (High Temperature Short Time) пастерлеу - сүттің жоғары температуралы қысқа мерзімді пастеризациясы, 72-75°С кезінде 15-20 секунд ішінде жүргізіледі, содан кейін салқындату жүргізіледі. Температура мен қартаюдың осы үйлесімімен фосфатаза ферменті бұзылады.
Пастерлеудің тиімділігі туберкулез және ішек таяқшаларын жою арқылы анықталады. Микроорганизмдердің жолын кесу температура мен оның әсер ету уақытына байланысты. Пастерлеу температурасы неғұрлым жоғары болса және әсер неғұрлым ұзақ болса, нәтиже соғұрлым сенімді болады. Бір және сол әсер пастерлеу қол жеткізу мүмкін түрлі комбинациях температурасы мен уақыты көрсетіледі. Сондықтан жылу уақыты мен температурасы пастерлеудің тиімділігін анықтайтын негізгі факторлар болып табылады. Оларға байланысты сүтті пастерлеудің келесі режимдері бөлінеді: ұзақ, қысқа мерзімді, лезде [14].
Пастерлеу сүт және сүт өнімдерінің қауіпсіздік көрсеткіштерін қамтамасыз етумен қатар, шикізат пен жартылай фабрикаттардың технологиялық қасиеттерін және өнімнің органолептикалық көрсеткіштерін (дәмі, түсі, консистенциясы) реттеуге болатын маңызды технологиялық тетік болып табылады. Сондықтан кілегей, балмұздақ қоспалары, сүт өнімдері, сондай-ақ басқа да сүт өнімдері үшін пастерлеу режимдері дәстүрлі режимдерден ерекшеленеді [15].
Пастерленген сүттің сақтау мерзімі әлдеқайда ұзақ, бірақ тым ұзақ емес; пастерлеу өте сезімтал лактобациллаларды өлтіреді, бірақ төзімді шірік бактериялар ыстыққа төтеп береді және пастеризациядан кейін ақуыздың өзгеруіне әкеледі, бұл кейде сүт тіпті қышқыл емес, ащы болады, кез-келген жағдайда жеуге болмайды.
Дәмі бұзылмаған адам әрқашан жаңа және пастерленген сүттің айырмашылығын байқайды. Бұл айырмашылық айқын болады, сіз сүтті 100° C - қа дейін қыздыруыңыз керек-содан кейін қайнатылған сүттің ерекше дәмі бірден сезіледі. Егер бұл сүт ауаға ешқандай микробтар енбеуі үшін дереу герметикалық түрде бітелген болса, біз стерильденген сүтті аламыз, егер орам ашылмаса, ол шексіз ұзақ уақыт сақталады [16].

Ультрапастеризация (Ultra High Temperature-UHT)
Сүтті термиялық өңдеудің тағы бір әдісі-ультра пастерлеу, оның барысында сүт 137°C дейін қызады және 4 C дейін салқындатылады. Осындай өңдеуден өткен сүт "UHT" немесе "Н"белгісімен таңбаланады. Төгілу толық стерильділікті қамтамасыз етеді және оны бөлме температурасында да бірнеше апта бойы сақтауға болады. Дәл қазір ультрапастерлеу Ресей, Испания, Германия, Бельгия және басқа да бірқатар Еуропа елдерінің өндірушілері арасында сүтті жылумен өңдеудің ең кең таралған әдісі болып табылады. 1989 жылы американдық тамақ өнеркәсібі институты ол ультрапастеризацияны "Соңғы 50 жылдағы тамақ өнеркәсібіндегі ең маңызды өнертабыс" деп атады [17].
Ультрапастерлеу процесі жабық жүйеде жүреді, арнайы қондырғылар бар.
Ультрапастерлеудің екі тәсілі қолданылады:
- сұйықтықтың қыздырылған бетімен 125-140°C температурада жанасуы;
- стерильді буды 135-140°C температурада тікелей араластыру.
Ультрапастеризация сүтті жылумен өңдеудің басқа әдістерімен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарға ие. Ең алдымен, бұл қысқа температураның әсерінен Жаңа сүттің дәмдік қасиеттерін барынша сақтауға мүмкіндік береді. Шынында да, сүттің дәміне өңдеу температурасы әсер етпейді, оның ұзақтығы ультрапастеризация кезінде тек 4 С құрайды, температураның аз уақыты оны ең жұмсақ етеді, бұл өнімде дәрумендер мен минералдардың максималды мөлшерін сақтауға мүмкіндік береді. Ультрапастерлеу әдісі пайдалы микроэлементтер мен патогендердің бірдей температурада әртүрлі бұзылу жылдамдығын ескереді, бұл біріншісін сақтай отырып, соңғысын жоюға мүмкіндік береді [7]. Осылайша, ультрапастерлеу өзінің дәмі мен пайдалы қасиеттері бойынша балғынға барынша жақындатылған, бүкіл сақтау мерзімі ішінде 100% қауіпсіз сүт алуға мүмкіндік береді.
UHT сүті Еуропаның көп бөлігінде үлкен жетістік емес. Испания сияқты ыстық климаты бар елде UHT са лқындату қондырғылары бар көлік шығындарының жоғары болуына байланысты қолайлы. UHT Солтүстік Еуропа мен Скандинавияда, атап айтқанда Дания, Финляндия, Норвегия, Швеция, Біріккен Корольдікте аз танымал Ұлыбритания және Ирландия. Ол Грецияда аз танымал, онда жаңа пастерленген сүт ең танымал. АҚШ-та олар сүттің бұл түріне де сенбейді. UHT сүті ұшақтарда да қолданылады [8]. Пуэрто-Рикода сүт климаттық жағдайларға байланысты пастерленген сүтке балама ретінде танымал болды.

1.3. Сүт өнеркәсібінде шикізатты өңдеудің мембраналық әдістері

Фильтрация-бұл ежелгі мысырлықтар шарап жасауда қолданған өте ескі әдіс. Мембраналық сүзу-өткен ғасырдың екінші жартысында ғылым мен техниканың дамуымен кең таралған Жаңа процесс.
Мембраналық сүзу-мөлшері 10 мкм-ден аз бөлшектерді бөліп алу үшін жартылай өткізгіш мембрана арқылы жүзеге асырылатын сүзгілеу түрі [1].
Мембраналық фильтрация пайдаланылған мембраналардың кеуек мөлшеріне қарай бөлінеді:
oo микрофильтрация;
oo ультрафильтрация;
oo диафильтрация;
oo нанофильтрация;
oo гиперфильтрация (кері осмос).
Мембраналық процестерді пайдалану негізінде сүзбе мен кваркты, қаймақ пен басқа да қышқыл сүт өнімдерін, мәйекті қатты және жұмсақ ірімшіктерді, сусындарды, жемшөп өндірісі өнімдерінің глюкоза - галактоза сиропын өндірудің аз қалдықты және қалдықсыз технологиялық процестері әзірленді. Мембраналық бөлу әдістерін қолдану арқылы алынған концентраттар ет өнеркәсібінде шұжықтар мен жартылай фабрикаттар өндірісінде, май өнеркәсібінде - майонез және басқа тұздықтар өндірісінде, пісіру және кондитер өнеркәсібінде кеңінен қолданылады.
Микрофильтрация. Мөлшері 0,1-ден 10 мкм-ге дейінгі коллоидты бөлшектердің бөліну процесі микрофильтрация деп аталады. Бұл әдіс салыстырмалы түрде жақында пайда болды және суық зарарсыздандыру үшін өнеркәсіпте кеңінен қолданылады, өйткені ол механикалық қосылыстарды ғана емес, сонымен қатар микробтық жасушаларды да сүттің дәміне әсер етпейді [9]. Бактериялардың мөлшері 1,0 - ден 10 мкм - ге дейін (шіріткіш бактериялар - 5-8 мкм, сірке қышқылды және флюоресцирлеуші бактериялар-1-2 мкм, коккалар-0,75-1,25 мкм), молекулалық салмағы 500 000-нан жоғары; ашытқылар мен зеңдердің мөлшері 10,0-ден 100,0 мкм-ге дейін, молекулалық салмағы 500 000-нан жоғары [10]. Тиісінше, микрофильтрация кезінде қолданылатын мембраналар тері тесігінің мөлшеріне ие, онда бұл бөлшектер кешіктіріледі - 0,1-ден 10,0 мкм-ге дейін.
Процесс режимдері: кіріс қысымы 0,2-0,3 МПа, сүзгі арнасындағы ағынның жылдамдығы 0,1-0,2 мс, пор диаметрі - шамамен 100 нм [1].
Ол арнайы мембраналық аппараттарда жүзеге асырылады, олардың жұмыс органы диаметрі шамамен 10 мкм болатын жартылай өткізгіш мембрана болып табылады.
Микрофильтрация кезінде сұйықтық мембраналық қысым әсерінен сүзгі мембранасынан өтеді. Мембрана ақуыздарды, қант пен тұзды еркін өткізеді. Егер бөлшектің мөлшері мембрананың тесігінен үлкен болса, онда мұндай бөлшектер мембрана бетінде қалып, қабат түзеді. Ренентаттың мембрананың бетіне параллель тұрақты сорылуы бұл қабатты жуып, сүзгінің бітелуіне жол бермейді[9].
Тор тесігінің мөлшері 1,4 мкм сүттен бактериялар мен споралардың 99,9% - дан астамын алып тастауға мүмкіндік береді. Алайда, сүт майы мембранадан өте алмайды, бұл сүзу процесін қиындатады. Сондықтан сүзу қондырғысында тек майсыз сүт немесе сарысу өңделеді. Қаймақ дәстүрлі жылумен өңделеді.

Сурет 1 - микрофильтрация процесінің технологиялық схемасы

Сүт өнеркәсібіндегі Микрофильтрация ESL (Extended Shelf Life) типті сүт өндіру желілерінде қолданылады-пастерленген және зарарсыздандырылған сүт арасындағы аралық орынды алатын сүт. Микрофильтрация заңмен талап етілетін пастеризациямен бірге 21 күн сақтау мерзімін қамтамасыз етеді [11]. Мұндай технология бактериялардың қасиеттеріне немесе концентрациясына қарамастан, өнімнің дәміне теріс әсер етпестен жоюды қамтамасыз етеді.
Микрофильтрацияның тағы бір саласы - ірімшік өндірісі. Микрофильтрация споралардың санын 99,9% - дан астам азайтады. Кеш ақаулардың пайда болу қаупі, демек, өнімнің жоғалуы толығымен алынып тасталады. Сонымен қатар, сүт компоненттерінің жағдайы өзгермейді, бұл сізге сапалы ірімшік алуға мүмкіндік береді. Сарысудың сапасы да жақсарады [9].
Микрофильтрацияны қолданудың үшінші саласы-жоғары таза ақуыз өнімдерін, ең алдымен нәрестелердің тамақтануы үшін сүт ақуыздарын өндіру.
Микрофильтрацияны қолданудың басқа салалары:
- ірімшік өндірісінде тұзды ерітіндіні стерильді сүзу;
- сүт ақуыздарын шоғырландыру және фракциялау, мысалы, қышқыл сарысудың аз шығымдылығы бар сүзбе өндіру үшін;
- майсыз сүт пен сарысудан майды кетіру.
Сарысудың микрофильтрациясы нәтижесінде алынған концентраттар дәстүрлі сүт өнімдерін, ірімшік тағамдары мен десерт пасталарын өндіруде қолданылады, ал сүзінді (тазартылған сарысуы) компоненттерді терең фракциялауға, атап айтқанда төмен молекулалы биологиялық белсенді ақуыздарды (глобулиндер, лактоферрин, лактопероксидаза, панкреатиялық рибонуклеазалар және т.б.) алу үшін нанофильтрацияға және кері осмосқа жіберіледі [9].
Сүт өнеркәсібі дамыған елдерде микрофильтрация сүттен микроорганизмдерді алып тастау үшін тікелей фермаларда сүтті өңдеуде маңызды орын алады.
Ультрафильтрация - бұл макромолекулалар мен 0,1-ден 0,003 мкм-ге дейінгі бөлшектер бөлінетін процесс. Мұндай бөлшектердің молекулалық массасы 1000-100 000 кДа аралығында болады (казеин мицеллалары, сарысуы бар ақуыздар, дәрумендер, лактоза). Ультрафильтрация ақуыздардың немесе басқа макромолекулалардың ерітінділерін шоғырландыру немесе сусыздандыру және коллоидтық жүйелерді бөлу үшін қолданылады. Ультрафильтрация үшін Келесі технологиялық режимдер тән: сүзгі арнасындағы ағынның жылдамдығы 2-5 мс, ультрафильтрациялық мембраналардың кеуектерінің диаметрі 40 - тан 50 нм-ге дейін, кіріс қысымы 0,1-1,0 МПа. Ол май мен сүт ақуыздарының (казеин, сарысуы бар ақуыздар) концентрациясы үшін қолданылады [12].
Ультрафильтрация процесі ультрафильтрациялық аппараттармен жүзеге асырылады, олардың негізгі жұмыс органы жартылай өткізгіш мембрана болып табылады. Ол қысым айырмашылығын қолданған кезде еріткіш пен оның құрамындағы тұздар мен төмен молекулалы органикалық қосылыстарды өткізіп, макромолекулалар мен коллоидты бөлшектерді ұстап тұрады.
Сүт шикізатын ультра сүзгіден өткізу үшін отандық сүт өнеркәсібі мынадай жартылай өткізгіш мембраналарды ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.