С тех пор как Луи Пастер в середине XIX в. впервые доказал, что выдерживание жидких пищевых продуктов при высокой температуре в течение определенного времени способно уничтожить патогенные микроорганизмы и предотвратить скисание молока, наука и технология шагнули далеко вперед.

Температурное воздействие до сих пор остается наиболее распространенным способом обработки продуктов и продления срока их хранения.

Основными видами тепловой обработки, применяемыми сегодня при производстве молока в промышленных масштабах, являются ультрапастеризация, стерилизация и пастеризация. В процессе стерилизации молоко, как правило, в таре нагревается выше 100 °С и выдерживается при такой температуре в течение 20–30 мин. Стерилизация позволяет уничтожить патогенную микрофлору, но длительное температурное воздействие негативно влияет на вкусовые качества молочных продуктов.

При пастеризации продукт нагревается до температуры от 72 до 120 °С и выдерживается короткое время. Выбор температуры обработки зависит от микробиологического качества сырья и желаемого срока хранения продукта. В настоящее время при производстве молока применяют низкотемпературную (не выше 76 °С) и высокотемпературную (от 77 до 120 °С) пастеризацию. Федеральный регламент на молочную продукцию определяет пастеризацию как процесс, при котором происходит инактивация фосфатазы и пероксидазы. По определению ВОЗ и IDF (Международной федерации производителей молока), пастеризация обеспечивает отсутствие патогенной микрофлоры в продукте на протяжении всего срока хранения.

Еще одним способом тепловой обработки молока является ультрапастеризация, в процессе которой молоко нагревают до 137 °С и через 4 с охлаждают. Именно ультрапастеризация сейчас является самым распространенным методом тепловой обработки молока среди производителей России, Испании, Германии, Бельгии и ряда других европейских стран. Американский институт пищевой промышленности в 1989 г. назвал ультрапастеризацию «самым важным изобретением в пищевой промышленности за последние 50 лет».



Ультрапастеризация обладает целым рядом преимуществ в сравнении с другими методами тепловой обработки молока. В первую очередь она позволяет максимально сохранить вкусовые свойства свежего молока за счет короткого температурного воздействия. Ведь на вкус молока влияет не столько температура обработки, сколько ее продолжительность, которая при ультрапастеризации составляет всего 4 с. Малое время температурного воздействия делает ее наиболее щадящим из них, позволяющим сохранить в продукте максимальное количество витаминов и микроэлементов. Метод ультрапастеризации учитывает различную скорость разрушения полезных микроэлементов и патогенных микроорганизмов при одной и той же температуре, позволяя уничтожить последние, сохранив первые. Таким образом, ультрапастеризация позволяет получить 100 % безопасное на протяжении всего срока хранения молоко, по своим вкусовым и полезным свойствам максимально приближенное к свежему.

При ультрапастеризации температура молока достигает 137 °С, вызывая гибель микроорганизмов и обеспечивая безопасность конечного продукта. За счет быстрого охлаждения и дальнейшего розлива в асептическую упаковку ультрапастеризованное молоко остается безопасным для потребителя в течение полугода. Конечно, тепловая обработка – не единственный способ уничтожения патогенной микрофлоры. Существует целый ряд альтернативных методов, позволяющих получить безопасный продукт. Среди них можно назвать воздействие на молоко ультрафиолетовым или другим жестким облучением, высоким или низким давлением, а также перепадами давления. Несмотря на то что эти методы даже менее энергоемкие, чем тепловая обработка, в промышленных масштабах они применяются довольно редко в силу целого ряда причин. В первую очередь это связано с отсутствием федерального регламента на такое производство, а также стандартов, определяющих действия персонала при возникновении сбоев в технологическом процессе, например, при развитии процесса неасептики. Таким образом, термическая обработка остается наиболее распространенным способом продления срока хранения жидких пищевых продуктов. При этом со времен Луи Пастера в этой области не произошло революционных изменений. Главный принцип пастеризации и ульрапастеризации – выдерживание продукта при определенной температуре установленное время – остается неизменным, а все новые разработки носят эволюционный характер, двигаясь в первую очередь в сторону автоматизации процессов. Автоматизированное производст- во – важный шаг в повышении уровня безопасности молочных продуктов. Если сравнить современное оборудование, которое используется в молочной промышленности, с установками даже двадцатилетней давности, становится очевидной связь между развитием технологий и качеством конечного продукта. Автоматические процессы сводят к минимуму риск нарушения производственных стандартов, практически полностью исключают влияние человеческого фактора. При этом непрерывное развитие технологий позволяет совершенствовать процессы тепловой обработки молока, учитывая требования производителей. Так, компания Тетра Пак – мировой лидер в области производственных решений и оборудования для молочной промышленности – разрабатывает новые установки и оптимизирует дизайн уже существующих, руководствуясь выработанными за долгие годы работы основными принципами. В первую очередь оборудование должно обеспечивать производство молока, абсолютно безопасного для потребителя. Важным шагом в этом направлении было, например, внедрение установок с повышенным давлением в секторе пастеризации, что позволило предотвратить попадание непастеризованного продукта в пастеризованный. В настоящее время это является обязательным условием для производителей. Немаловажную роль имеет и бережное обращение с таким нежным продуктом, как молоко. Тепловая обработка должна быть максимально щадящей, при соблюдении стандартов безопасности, чтобы конечный продукт сохранял свои вкусовые качества и полезные свойства. На современных молочных заводах используются технологические модули, которые адаптированы специально для разных типов продуктов. Улучшение вкусовых характеристик молока достигается за счет снижения времени тепловой нагрузки при его обработке. Сегодня разработанные компанией Тетра Пак модули делают возможным быстрое нагревание и охлаждение молока. И наконец, современные производители молока заинтересованы в снижении себестоимости продукта и возможности оперативно адаптировать производственные линии к быстро меняющимся условиями рынка. Снижение производственных потерь – наиболее сложная задача, стоящая перед производителями и, как следствие, поставщиками оборудования. В качестве примера можно привести потери продукта при вытеснении его водой в процессе мойки оборудования. Компания Тетра Пак разрабатывала производственные модули нового поколения, позволяющие снизить объем смешанной фазы – момента, когда вода частично смешивается с продуктом и приводит к существенным потерям сырья. Новая автоматизированная система управления, разработанная компанией, гарантирует, что объем смешанной фазы не будет превышать объем одной минуты производительности установки. То есть, при производительности 6 000 л/ч объем смешанной фазы будет 100 л, в то время как до внедрения новой технологии этот показатель мог достигать 400–500 л.

Любое современное оборудование проходит многократные испытания в различных условиях и только после этого поставляется производителям молока, которые получают гарантии, что новые установки будут работать в заявленном режиме с определенной производительностью. Такой подход позволяет не только предоставлять заказчикам новые технологические решения, но и предлагать собственные промышленные стандарты, адаптированные под нужды производителя.

Ярким примером эффективности такого подхода стало создание Tetra Lactenso Aseptic – решения, в рамках которого компания предлагает оборудование для производства ультрапастеризованного молока, включая термообработку и промежуточное асептическое хранение. В рамках этой концепции были разработаны новые поколения модулей, а последние достижения компании, например, по уменьшению объема смешанной фазы внедрены на уровне целой линии. Установки Tetra Lactenso Aseptic разрабатываются компанией индивидуально для каждого заказчика, основываясь на его потребностях. Таким образом, производитель может сам определять необходимое ему время работы установки между мойками, а ему предлагается технологическое решение с учетом пожеланий к характеристикам конечного продукта и состава используемого сырья. Возможность контролировать время температурного воздействия позволяет производителю выбирать, какой продукт он хотел бы получить на выходе. Если говорить о будущем обработки молока в целом, то, несмотря на продолжающиеся исследования в сфере альтернативных способов (радиационное и ультрафиолетовое облучение, фильтрация и другие), тепловая обработка останется основным методом, применяемым в молочной промышленности. Технологии в этой области будут развиваться с учетом целей, одинаково важных для производителей молока по всему миру: повышение качества продукта и снижение затрат. В настоящее время перед разработчиками новых решений компании Тетра Пак стоит задача добиться уменьшения температурного воздействия на молоко при сохранении гарантий его безопасности. Одним из способов может стать дальнейшее сокращение времени нагревания и охлаждения продукта. Снижения производственных затрат можно добиться за счет уменьшения энергоемкости производства, а также увеличения производительности установок.