Как ультрапастеризуют молоко

Молоко сразу после доения – это кладезь витаминов и пользы. Но всего через пару часов в нем начинают активно размножаться бактерии. Именно поэтому, чтобы сохранить ценные свойства молока и сделать его безопасным для потребителей, производитель молочной продукции обязан его обработать. Эффективный инструмент в борьбе за свежесть и безопасность молока – ультрапастеризация. Разберемся, что это такое.

Что такое «ультрапастеризация» и зачем она нужна

Ультрапастеризация (UHT, Ultra-High Temperature processing) – это процесс тепловой обработки молока при очень высокой температуре на короткое время. В отличие от обычной пастеризации, которая предполагает нагрев до 72-75°C на 15-30 секунд, ультрапастеризация подразумевает нагрев молока до температуры 135-150°C всего на 2-5 секунд.

Для чего нужна ультрапастеризация:

• Увеличение срока хранения. Процедура уничтожает микроорганизмы, вызывающие порчу молока. Высокая температура убивает практически все бактерии, дрожжи и плесень, а также их споры. Это позволяет продукту храниться при комнатной температуре в течение 6-12 месяцев (речь идет именно о герметично закрытой упаковке). После вскрытия ультрапастеризованное молоко следует хранить в холодильнике, как и обычное.
• Безопасность. Ультрапастеризация уничтожает не только микроорганизмы, вызывающие порчу, но и потенциально опасные патогенные бактерии: сальмонеллу, листерию и кишечные палочки.
• Упрощение логистики и хранения. Длительный срок хранения обработанного таким образом молока позволяет производителям расширить географию поставок и снизить затраты на хранение и транспортировку. Потребителям, в свою очередь, не придется хранить молоко в холодильнике до момента открытия упаковки, поэтому можно закупать сразу большое его количество (актуально для удаленных регионов).

Несмотря на то, что при ультрапастеризации молоко сильно нагревается, продукт сохраняет большую часть витаминов, минералов и белков. Кратковременное воздействие высокой температуры минимизирует разрушение полезных веществ.

Другие способы обработки молока

Помимо ультрапастеризации, существуют и другие методы обработки молока:

• Стерилизация. Молоко нагревается до 115-130°C на 20-30 минут. Этот процесс уничтожает все микроорганизмы и споры, делая продукт стерильным и позволяя ему храниться очень долго при комнатной температуре. Но питательная ценность такого молока сильно изменяется.
• Микрофильтрация. Молоко пропускается через специальные фильтры, которые задерживают бактерии и другие микроорганизмы. Этот метод позволяет удалить большую часть микроорганизмов, не прибегая к тепловой обработке, и сохранить естественный вкус и питательные вещества. Срок годности фильтрованного продукта крайне мал, и встретить его на прилавке практически невозможно.
• Обработка высоким давлением (HPP). Молоко подвергается воздействию высокого давления, которое уничтожает микроорганизмы. При этом продукт не подвергается сильному нагреву, за счет сохраняется вкус, аромат и питательные вещества.

Отдельно стоит выделить пастеризацию – процесс нагревания молока до 72-75°C в течение 15-30 секунд с целью уничтожения большинства патогенных микроорганизмов, которые могут вызвать заболевания. После нагрева продукт быстро охлаждается до температуры ниже 5°C.

Пастеризация была изобретена Луи Пастером в середине 19 века и стала революционным шагом в повышении безопасности пищевых продуктов. Существует несколько основных видов пастеризации:

• Высокотемпературная (High-Temperature Short-Time, HTST). Наиболее распространенный метод, при котором молоко нагревается до температуры 72-75°C на 15-30 секунд.
• Низкотемпературная (Low-Temperature Holding, LTH). Молоко нагревается до 63-65°C на 30 минут.
• Мгновенная. Молоко нагревается до температуры 85-90°C на 2-3 секунды.

После пастеризации уничтожается большая часть патогенных организмов, увеличивается срок годности продукта (в среднем до 5-7 дней), сохраняется максимум питательных веществ. Однако процедура уничтожает не все микроорганизмы, поэтому пастеризованное молоко все равно хранят в холодильнике.

Чтобы было более наглядно, мы подготовили таблицу, в которой сравнили пастеризацию и ультрапастеризацию:

Характеристика/Вид обработки	Пастеризация	Ультрапастеризация
Температура нагрева	72-75°C (161-167°F)	135-150°C (275-302°F)
Время нагрева	15-30 секунд	2-5 секунд
Срок годности	Несколько дней (обычно 7-10 дней в холодильнике)	Несколько месяцев (6-9 месяцев при комнатной температуре до открытия)
Условия хранения	Требует хранения в холодильнике	Может храниться при комнатной температуре до открытия
Влияние на вкус	Минимальное влияние	Небольшое изменение вкуса (может быть более сладким)
Влияние на витамины	Минимальная потеря витаминов	Незначительная потеря витаминов (особенно группы B)
Уничтожение микробов	Уничтожает большинство патогенных микроорганизмов	Уничтожает практически все микроорганизмы, включая споры

Как происходит ультрапастеризация

Молоко, поступающее на завод, проходит строгий контроль качества. Оно проверяется на наличие бактерий, примесей и соответствие санитарным нормам. После этого сырье фильтруется для удаления крупных частиц и охлаждается до температуры около 4°C для предотвращения развития микроорганизмов до начала обработки. Далее начинается ультрапастеризация: молоко подвергается воздействию высокой температуры в течение 2-5 секунд. Существует два основных способа нагрева: прямой и непрямой.

При прямом нагреве молоко вступает в контакт с нагревательным агентом, в роли которого выступает водяной пар (требуется сложное и дорогое оборудование). Процедура проводится одним из двух способов:

• Впрыскивание пара (инжектор): молоко впрыскивается в камеру, где находится перегретый пар под давлением. Пар быстро конденсируется, передавая молоку тепло.
• Введение пара (инфузия): перегретый пар вводится в поток молока, быстро и равномерно его нагревая.

Конденсат пара разбавляет молоко, поэтому производителю приходится дополнительно удалять избыток воды посредством вакуумной дегазации. Благодаря прямому контакту с паром молоко нагревается и охлаждается очень быстро, что минимизирует потерю питательных веществ. Практически полностью уничтожаются бактерии и споры, а вкус продукта изменяется минимально.

При непрямом нагреве тепло молоку передается через теплообменную поверхность, без контакта сырья с нагревательным агентом. Теплообменники бывают:

• Пластинчатыми. Сырье проходит между пластинами из нержавеющей стали, по другую сторону которых циркулирует нагревающий агент (горячая вода или пар).
• Трубчатыми. Сырье прокачивается по трубам, окруженным нагревательным агентом.
• Скребковыми. Сырье движется по внутренней поверхности цилиндра, нагреваемого паром, а специальные скребки предотвращают образование накипи и пригорание.

После нагрева молоко выдерживается при заданной температуре в течение короткого времени (обычно 3-5 секунд), чтобы уничтожить максимальное количество микроорганизмов. Сразу после выдержки продукт охлаждается до температуры 20-25°C. Это необходимо для предотвращения дальнейшего разрушения питательных веществ и изменения вкуса.

Охлажденное молоко асептически (в стерильных условиях) разливается в стерильные герметичные контейнеры, защищающие его от воздействия света и кислорода – так оно будет храниться намного дольше.

Что происходит с молоком после ультрапастеризации

В результате ультрапастеризации происходит частичная денатурация белков молочной сыворотки (лактальбумина и лактоглобулина). Денатурация – это изменение структуры белка, которое влияет на его усвояемость и полезные свойства. Казеин, составляющий большую часть всех белков в молоке, практически не изменяется в результате такой обработки.

Ультрапастеризация также вызывает реакцию Майяра – взаимодействие лактозы (сахара в молоке) с аминокислотами, в результате которого образуются меланоидины. Из-за них вкус молока меняется, становится слегка сладковатым, но это не оказывает существенного влияния на питательную ценность продукта. А согласно некоторым исследованиям, реакция Майяра даже улучшает антиоксидантные свойства молока.

В результате ультрапастеризации часть витаминов в молоке теряется. Особенно это касается водорастворимых витаминов группы В (B1, B6, B12 и фолиевой кислоты) и витамина С. Однако потеря этих веществ незначительна и не оказывает существенного влияния на пищевую ценность продукта. Жирорастворимые витамины A, D, E, K более устойчивы к высоким температурам и сохраняются в неизменном виде.

Таким образом, процесс ультрапастеризации практически никак не изменяет свойства молока. При этом он уничтожает большую часть ферментов, присутствующих в продукте, увеличивая сроки его хранения и предотвращая развитие патогенных микроорганизмов.

Вредно ли ультрапастеризованное молоко?

Когда речь заходит о большом сроке хранения, неизбежно появляется вопрос: можно ли считать ультрапастеризованный продукт натуральным. Те, кто не знаком с тонкостями производства такого молока, полагают, что срок его годности обусловлен добавлением разнообразных химических консервантов.

Этот скепсис подпитывается еще и тем фактом, что испорченное ультрапастеризованное молоко не скисает, как мы привыкли, а приобретает горький вкус. Однако ответственные производители соблюдают требования к качеству молочных продуктов, поэтому структура молока в процессе промышленной обработки остается практически нетронутой, а в составе отсутствуют какие-либо посторонние примеси.

Чтобы развеять сомнения, достаточно обратиться к требованиям ГОСТ 31450-2013, регулирующего производство ультрапастеризованного молока. В этом документе прописано, что в процессе изготовления допустимо использование исключительно молока и молочных компонентов (сливок и пахты), а в качестве стабилизаторов разрешено применение лишь четырех видов солей.

Увеличенный срок годности ультрапастеризованного молока – результат полного отсутствия в его составе каких-либо бактерий, в том числе и молочнокислых, которые естественным образом присутствуют в сыром коровьем молоке.

Именно эти микроорганизмы отвечают за процесс скисания: в ходе своей жизнедеятельности они расщепляют лактозу (молочный сахар) и высвобождают молочную кислоту. Ввиду их отсутствия просроченное ультрапастеризованное молоко становится горьким, а не кислым, как обычное.