Основная цель пастеризации – уничтожение патогенной и токсинообразующей микрофлоры и инактивация ферментов. В результате исключается передача через молоко и молочные продукты инфекционных заболеваний и обеспечивается более длительный срок хранений.

С помощью пастеризации в молоке можно уничтожить лишь вегетативные формы микрофлоры, так как наличие спор повышает тепловую устойчивость микроорганизмов на 10 – 15, а иногда и на 50 °С.

В молочном сырье, прошедшем пастеризацию не должно содержаться туберкулезной палочки, бактерий группы кишечной палочки, ферментов и других патогенных микроорганизмов. Температурные режимы, применяемые в молочной промышленности, должны полностью инактивировать щелочную фосфатазу. Тепловая инактивация фосфатазы используется в молочной промышленности для определения эффективности пастеризации молока при производстве молока питьевого пастеризованного, тепловая инактивация ксантиноксидазы для определении эффективности пастеризации при производстве кисломолочных напитков.

Сущность теплового разрушения микроорганизмов и ферментов состоит в тепловой денатурации белковых компонентов клеток, при которой происходит развертывание их полипептидных цепей с потерей биологических свойств. Теоретические основы пастеризации описываются уравнением Дальберга; они дополнены Г. А. Куком применительно к туберкулезной палочке:

где z – время воздействия температуры, с; α, β – коэффициенты, которые, по данным Кука, для туберкулезной палочки имеют соответственно значения 36,84 и 0,48; t – температура пастеризации, °С.

На производстве фактическое время выдержки Q при тепловой обработке молочного сырья не должно быть меньше теоретических значений z. При Q = z процесс пастеризации считается проведенным правильно; при Q < z – процесс пастеризации не обеспечивает безопасность продукта; при Q > z – процесс пастеризации излишне длителен. Средний эффект пастеризации равен отношению Q / z . По предложению Кука эта величина была названа критерием Пастера и стала обозначаться символом Ра. Для любого бесконечно малого отрезка времени dQ элементарный эффект пастеризации равен dQ / z , а суммарный эффект за время z обозначается следующим образом:

Ра = dQ / z .

Для завершения процесса пастеризации и обеспечения безопасности молочных продуктов критерий Пастера должен быть равен единице или быть больше ее.

На основании теоретических выводов для производства молочных продуктов были разработаны три вида режимов пастеризации молочного сырья:

Эффективность пастеризации молочного сырья при производстве различных молочных продуктов зависит не только от температуры и времени проведения процесса. Большое значение имеет первоначальное бактериальное обсеменение и механическая загрязненность сырого молока. Эффективность пастеризации выражают отношением количества бактерий, уничтоженных пастеризацией, к количеству бактерий, содержавшихся в исходном молоке. Эффективность пастеризации должна достигать 99,5–99,98 %. Для обеспечения такого значения сырье должно содержать не более 3 · 10⁶ КОЕ в 1 см³ общего количества бактерий (мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов), причем термостойких бактерий должно быть не более 3·10⁴ в 1 см³, а бактерии группы кишечной палочки не должны обнаруживаться в 0,001 см³ сырья. Основные режимы пастеризации при производстве молока и молочных продуктов 2.7.

Таблица 2.7