Ультравысокотемпературная обработка - Ultra-high-temperature processing

"UHT" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. UHT (значения).

А Тетра Пак линия ультрапастеризации.

Обработка при сверхвысоких температурах (УВТ), ультратермическая обработка, или же ультрапастеризация[1] это переработка пищевых продуктов технология, которая стерилизует жидкая еда нагревая его выше 135 ° C (275 ° F) - температура, необходимая для уничтожения бактерий. эндоспоры - от 2 до 5 секунд.[2] УВТ чаще всего используется при производстве молока, но этот процесс также используется для фруктовых соков, сливок, соевого молока, йогурта, вина, супов, меда и рагу.[3] Молоко UHT было впервые разработано в 1960-х годах и стало общедоступным для потребления в 1970-х годах.[4]

Тепло, используемое в процессе ультрапастеризации, может вызвать Майяр Браунинг и изменить вкус и запах молочных продуктов.[5] Альтернативный процесс мгновенная пастеризация, при котором молоко нагревается до 72 ° C (162 ° F) не менее 15 секунд.

UHT-молоко, упакованное в стерильную емкость, обычно не охлаждается. срок годности от шести до девяти месяцев. Напротив, пастеризованное молоко HTST имеет срок годности около двух недель с момента обработки или около недели с момента поступления в продажу. Значительный процент молока продается в США как органическая еда лечится УВТ.[6]

История

Наиболее часто применяемым методом получения безопасного и стабильного молока является термическая обработка. 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 непрерывный метод прямого нагрева для смешивания пара с молоком при температурах от 130 до 140. ° C (от 266 до 284 ° F) было запатентовано. Однако без коммерчески доступных асептическая упаковка системы для упаковки и хранения продукта, такая технология сама по себе была не очень полезной, и дальнейшее развитие было приостановлено до 1950-х годов. В 1953 году компания APV впервые применила технологию впрыска пара, включающую непосредственный впрыск пара через специально разработанную форсунку, которая мгновенно повышает температуру продукта, под торговой маркой Uperiser; молоко расфасовывалось в стерильные бидоны. В 1960-х годах APV выпустила первую коммерческую систему паровой инфузии под торговой маркой Palarisator.[7][8]

В Швеции, Тетра Пак выпустила четырехгранные картонные коробки в 1952 году. Они совершили коммерческий прорыв в 1960-х годах, после технологических достижений, сочетающих технологии сборки картона и асептической упаковки, за которыми последовала международная экспансия. При асептической обработке продукт и упаковка стерилизуются отдельно, а затем объединяются и запечатываются в стерильной атмосфере, в отличие от консервирования, когда продукт и упаковка сначала объединяются, а затем стерилизуются.[9]

В Закон об импорте молока 1983 г. прошел мимо Парламент Великобритании после успешного обращения в Европейский суд это помешало правительству запретить импорт ультрапастерированного молока.[10]

В июне 1993 г. Пармалат представила свое ультрапастерированное молоко в США.[11]На американском рынке потребители обеспокоены потреблением молока, которое не поставляется в холодильнике, и не хотят его покупать. Чтобы бороться с этим, Parmalat продает свое ультрапастерированное молоко в устаревших контейнерах, которые без необходимости продаются из холодильника.[6] УВТ-молоко также используется для производства многих молочных продуктов.

В 2008 году правительство Великобритании предложило к 2020 году производить 9 пинт из каждых 10 как UHT.[12] которые, по их мнению, значительно сократят потребность в охлаждении и тем самым принесут пользу окружающей среде за счет сокращения выбросов парниковых газов.[13] Однако молочная промышленность воспротивилась этому, и от предложения отказались.[нужна цитата ]

Технологии

Ультравысокотемпературная обработка осуществляется на сложных производственных предприятиях, которые последовательно и автоматически выполняют несколько этапов обработки и упаковки пищевых продуктов:[14]

  • Вспышка нагрева
  • Мгновенное охлаждение
  • Гомогенизация
  • Асептическая упаковка

На стадии нагрева обработанная жидкость сначала предварительно нагревается до некритической температуры (70–80 ° C [158–176 ° F] для молока), а затем быстро нагревается до температуры, необходимой для процесса. Есть два типа технологий обогрева: непосредственный, где продукт находится в прямом контакте с горячим паром, и косвенный, где продукт и теплоноситель остаются разделенными контактными поверхностями оборудования. Основные цели конструкции, как с точки зрения качества продукта, так и с точки зрения эффективности, заключаются в поддержании высокой температуры продукта в течение как можно более короткого периода времени и в обеспечении равномерного распределения температуры по всему помещению.[14][15]

Системы прямого отопления

Прямые системы имеют то преимущество, что продукт выдерживается при высокой температуре в течение более короткого периода времени, тем самым снижая термическое повреждение чувствительных продуктов, таких как молоко. Есть две группы прямых систем:[15]

  • На основе инжекции, когда пар высокого давления вводится в жидкость. Он позволяет быстро нагревать и охлаждать, но подходит только для некоторых продуктов. При контакте продукта с горячим соплом существует вероятность локального перегрева.
  • На основе инфузии, когда жидкость прокачивается через сопло в камеру с паром высокого давления с относительно низкой концентрацией, что обеспечивает большую площадь контакта. Этот метод обеспечивает почти мгновенный нагрев и охлаждение и равномерное распределение температуры, избегая локального перегрева. Подходит для жидкостей как низкого, так и высокого вязкость.

Системы косвенного нагрева

В непрямых системах продукт нагревается твердым теплообменник аналогичны тем, которые используются для пастеризации. Однако по мере того, как применяются более высокие температуры, необходимо использовать более высокие давления, чтобы предотвратить кипение.[14] Используются обменники трех типов:[15]

  • Пластинчатые теплообменники,
  • Трубчатые теплообменники
  • Скребковые теплообменники.

Для повышения эффективности в качестве среды для нагрева самих теплообменников используется вода или пар под давлением, вместе с блоком регенерации, который позволяет повторно использовать среду и экономить энергию.[14]

Мгновенное охлаждение

После нагрева горячий продукт попадает в сборную трубку, а затем в вакуумная камера, где он внезапно теряет температуру и испаряется. Процесс, называемый мгновенное охлаждение, снижает риск термического повреждения, частично или полностью удаляет лишнюю воду, полученную при контакте с паром, и удаляет некоторые летучие соединения, которые отрицательно влияют на качество продукта. Скорость охлаждения и количество удаляемой воды определяется уровнем вакуума, который необходимо тщательно откалибровать.[14]

Гомогенизация

Основная статья: Гомогенизация (химия)

Гомогенизация - это часть процесса, специально предназначенного для молока. Гомогенизация - это механическая обработка, которая приводит к уменьшению размера и увеличению количества и общей площади поверхности жировых шариков в молоке. Это снижает склонность молока к образованию сливок на поверхности, а при контакте с емкостью повышает его стабильность и делает его более вкусным для потребителей.[16]

Использование по всему миру

УВТ-молоко пользуется большим успехом в большей части Европы, где на континенте 7 из 10 человек пьют его регулярно.[17] В странах с более теплым климатом, таких как Испания, предпочтение отдается UHT-молоку из-за высокой стоимости перевозки в холодильнике и «неэффективных холодильных шкафов».[18] УВТ менее популярна в Северной Европе и Скандинавии, особенно в Дании, Финляндии, Норвегии, Швеции, Великобритании и Ирландии. Менее популярно оно и в Греции, где наиболее популярно свежее пастеризованное молоко.

Потребление UHT-молока в Европе в процентах от общего потребления по состоянию на 2007 г.[13]
Странапроцентов
 Австрия20.3
 Бельгия96.7
 Хорватия73[19]
 Чехия71.4
 Дания0.0
 Финляндия2.4
 Франция95.5
 Германия66.1
 Греция0.9
 Венгрия35.1
 Ирландия2.1
 Италия49.8
 Нидерланды20.2
 Норвегия5.3
 Польша48.6
 Португалия92.9
 Словакия35.5
 Испания95.7
 Швеция5.5
  Швейцария62.8
 индюк53.1[нужна цитата ]
 объединенное Королевство8.4

Питательные эффекты

Картонные коробки с UHT-молоком

Молоко УВТ содержит такое же количество калории и кальций в качестве пастеризованное молоко. Некоторая потеря витамин B12, Витамин С и тиамин может встречаться в UHT-молоке.[20] UHT-молоко содержит 1 мкг фолиевая кислота на 100 г, в пастеризованном - 9 мкг.[21]

Белковая структура ультрапастерированного молока отличается от пастеризованное молоко, что предотвращает его расслоение при производстве сыра.[22]

Два исследования, опубликованные в конце 20-го века, показали, что обработка UHT заставляет белки, содержащиеся в молоке, раскрываться и сглаживаться, а ранее «захороненные» сульфгидрил (SH) группы, которые обычно замаскированы в натуральном белке, вызывают появление на вкус человека сильно прожаренного или сгоревшего аромата. Одно исследование снизило тиол содержание путем иммобилизации сульфгидрилоксидаза в UHT-нагретом обезжиренном молоке и сообщили после ферментативное окисление, улучшенный аромат.[5] Два американских автора перед нагреванием добавили флавоноид сложный эпикатехин к молоку и сообщили о частичном снижении термически генерируемых ароматов.[23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "CFR - Свод федеральных правил, раздел 21". FDA. 1 апреля 2016 г.
  2. ^ "Введение | Наука о продуктах питания". www.uoguelph.ca. Получено 17 марта 2019.
  3. ^ «УВТ обработка». Университет Гвельфа, факультет молочной науки и технологий. Получено 7 января 2008.
  4. ^ Эллиотт, Валери (15 октября 2007 г.). «Вкус прохладной пинты - британская традиция». Времена. Лондон. Получено 3 апреля 2008.
  5. ^ а б Clare, D.A .; W.S. Хлопнуть; Г. Картрайт; M.A. Drake; П. Коронель; Я. Симунович (1 декабря 2005 г.). «Сравнение сенсорных, микробиологических и биохимических параметров обезжиренного молока в микроволновой печи и непрямого ультрапастерирования при хранении». Журнал молочной науки. 88 (12): 4172–4182. Дои:10.3168 / jds.S0022-0302 (05) 73103-9. PMID  16291608.
  6. ^ а б «Почему органическое молоко хранится намного дольше обычного?». scienceamerican.com.
  7. ^ «Молочные продукты, продукты питания и напитки с длительным сроком хранения» (PDF). Технология потока SPX. п. 16.
  8. ^ Chavan, R. S .; Chavan, S. R .; Khedkar, C.D .; Яна, А. Х. (2011). "Обработка молока УВТ и влияние активности плазмина на срок годности: обзор". Комплексные обзоры в области пищевой науки и безопасности пищевых продуктов. 10 (5): 251–268. Дои:10.1111 / j.1541-4337.2011.00157.x.
  9. ^ Кэй, Леон (10 мая 2011 г.). "Tetra Pak против пластиковых бутылок для воды?". Хранитель. Получено 11 мая 2016.
  10. ^ Джукс, Д. Дж. (11 сентября 2013 г.). Пищевое законодательство Великобритании: краткое руководство. ISBN  9781483182636.
  11. ^ Янофски, Майкл (26 июня 1993). «Стремясь изменить вкусы США; итальянская компания восхваляет ультрапастеризованное молоко». Нью-Йорк Таймс. Получено 3 апреля 2008.
  12. ^ «Дорожная карта молочного производства намечает цель по сокращению выбросов парниковых газов». Хранитель фермеров. Получено 3 апреля 2008.
  13. ^ а б Эллиотт, Валери (15 октября 2007 г.). «Путь сверхвысокой температуры к планете долгожителей». Лондон: Times Online. Получено 3 апреля 2008.
  14. ^ а б c d е Алан Х. Варнам (6 декабря 2012 г.). Молоко и молочные продукты: технология, химия и микробиология. Springer Science & Business Media. С. 58–62. ISBN  978-1-4615-1813-6.
  15. ^ а б c Дуизер, Лиза. «Методы УВТ». Электронная книга по молочной науке и технологиям. Университет Гвельфа, Наука о продуктах питания.
  16. ^ Дуизер, Лиза. «Гомогенизация молока и молочных продуктов». Электронная книга по молочной науке и технологиям. Университет Гвельфа, Наука о продуктах питания.
  17. ^ Соломон. Заичковский, Полегато.Потребительское поведение: Пирсон, Торонто. 2005. с. 39
  18. ^ "Без ущерба". Dairy Industries International. Получено 3 апреля 2008.
  19. ^ "Удио трайног млиека вечи од 70%". Я Трговач. Получено 5 марта 2010.
  20. ^ Грег Мораго (27 декабря 2003 г.). «UHT: доить изо всех сил». Хартфорд Курант. Получено 3 апреля 2008.
  21. ^ «Вкус прохладной пинты - британская традиция». Времена. Получено 3 апреля 2008.
  22. ^ «Как приготовить сыр Панир за 30 минут». Китчн. Получено 19 февраля 2014.
  23. ^ Colahan-Sederstrom, P.M .; Петерсон, Д. Г. (2005). «Ингибирование ключевого ароматического соединения, образующегося при сверхвысокой температуре обработки коровьего молока, путем добавления эпикатехина». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 53 (2): 398–402. Дои:10.1021 / jf0487248. PMID  15656679.

внешняя ссылка