Ультрапастеризация представляет собой современный метод термической обработки жидких пищевых продуктов, при котором молоко нагревается до температуры от 135 до 150 градусов Цельсия в течение нескольких секунд (обычно от двух до пяти) с последующим мгновенным охлаждением до температуры четыре-пять градусов. Эта технология уничтожает патогенные микроорганизмы и споры бактерий, сохраняя при этом питательную ценность продукта и обеспечивая длительный срок хранения без использования консервантов.
Что такое ультрапастеризация
Ультрапастеризация, или UHT-обработка (Ultra High Temperature processing), относится к разновидностям пастеризации и применяется для продления срока годности молока и других жидких продуктов питания. В русскоязычной технической литературе этот процесс также называют асептической пастеризацией.
Суть технологии заключается в кратковременном воздействии ультравысоких температур на продукт в закрытой стерильной системе. Процесс обработки происходит непрерывно, что позволяет сохранить максимальное количество полезных веществ в молоке при полном обеззараживании.
Технология UHT была впервые разработана в 1960-х годах компанией Tetra Pak и стала широко доступной для промышленного применения в 1970-х. Институт пищевых технологий США в 1989 году признал асептическую упаковку и ультрапастеризацию наибольшим достижением пищевых технологий двадцатого века.
Принцип работы ультрапастеризации
Температурный режим и длительность обработки
Процесс ультрапастеризации характеризуется тремя ключевыми этапами. На первом этапе молоко быстро нагревается до температуры от 135 до 150 градусов Цельсия. Затем продукт выдерживается при этой температуре в течение короткого времени – от одной до пяти секунд, при этом европейский стандарт устанавливает минимум не менее одной секунды при температуре не менее 135 градусов. Завершающий этап включает мгновенное охлаждение до температуры четыре-пять градусов.
Столь короткое время температурного воздействия является критически важным фактором. Оно позволяет полностью уничтожить патогенные микроорганизмы и споры бактерий, при этом не разрушая молочный белок, жиры и большинство витаминов.
Сравнение методов термообработки молока
| Метод | Температура | Время | Срок хранения |
|---|---|---|---|
| Кипячение | 100°C | До 10 минут | 2-3 дня (холодильник) |
| Пастеризация | 72-95°C | 15 секунд - 30 минут | 5-14 дней (холодильник) |
| Ультрапастеризация (UHT) | 135-150°C | 1-5 секунд | 6-9 месяцев (комнатная температура) |
| Стерилизация | Выше 100°C | 15-60 минут | До 12 месяцев (комнатная температура) |
Виды установок для ультрапастеризации
Существует два основных способа реализации UHT-обработки, которые различаются методом передачи тепла продукту. Выбор конкретной технологии зависит от требований к конечному продукту, производительности линии и технических возможностей предприятия.
Системы косвенного нагрева
В установках косвенного нагрева молоко контактирует с нагретой поверхностью теплообменника при температуре 125-140 градусов. Продукт проходит через трубчатые или пластинчатые теплообменники, где происходит передача тепла через стенку аппарата без прямого контакта с теплоносителем.
Трубчатые стерилизационно-охладительные установки используют систему концентрических труб, по внутренним каналам которых движется молоко, а по внешним - горячая вода или пар. Этот метод обеспечивает равномерный нагрев и подходит для продуктов повышенной вязкости.
Системы прямого нагрева
Прямой нагрев предполагает непосредственное смешивание молока со стерильным паром при температуре 135-140 градусов. Технология прямого нагрева делится на два подвида.
Инжекторные установки впрыскивают стерильный пар в поток молока через специальные форсунки. Пар мгновенно конденсируется, передавая продукту тепловую энергию и обеспечивая практически моментальный нагрев.
Инфузорные системы работают по обратному принципу: молоко распыляется в камеру, заполненную стерильным паром под давлением. Мелкие капли продукта мгновенно нагреваются до требуемой температуры, после чего поступают в вакуумную камеру для удаления избыточной влаги и охлаждения.
Применение технологии ультрапастеризации
Продукты, подвергаемые UHT-обработке
Ультрапастеризация применяется для широкого спектра жидких пищевых продуктов с кислотностью ниже pH 4,6. Основными категориями являются молочная продукция, включающая питьевое молоко различной жирности, сливки, молочные коктейли и напитки с вкусовыми добавками.
Технология активно используется для обработки натуральных фруктовых соков и нектаров с мякотью. Растительные аналоги молока на основе сои, миндаля, овса и кокоса также проходят ультрапастеризацию для обеспечения микробиологической безопасности и длительного хранения.
UHT-технология находит применение в производстве полуфабрикатов: супов-пюре, соусов, десертов, детского питания и фруктовых заготовок для кондитерской промышленности.
Асептический розлив
Критически важным элементом технологии является асептический розлив готового продукта. После ультрапастеризации молоко разливается в стерильную упаковку без доступа воздуха и микроорганизмов из внешней среды. Процесс происходит в специальных камерах с избыточным давлением и стерильной атмосферой.
Упаковка для ультрапастеризованных продуктов чаще всего представляет собой многослойные картонные контейнеры, состоящие из полиэтилена, картона и алюминиевой фольги. Такая структура защищает содержимое от проникновения света, кислорода и посторонних запахов, обеспечивая сохранность продукта.
Преимущества и недостатки ультрапастеризации
Преимущества технологии
- Длительный срок хранения от шести до девяти месяцев в закрытой упаковке при комнатной температуре без использования консервантов и холодильного оборудования. Научные исследования показывают, что при хранении при температуре четыре-двадцать градусов срок годности может достигать тридцати четырех – тридцати шести недель.
- Высокая микробиологическая безопасность благодаря полному уничтожению патогенных микроорганизмов, включая сальмонеллу, листерию и их споры.
- Сохранение питательной ценности: белки, жиры, углеводы, кальций и большая часть витаминов остаются в неизменном виде.
- Экономическая эффективность за счет снижения затрат на холодильное хранение и транспортировку, уменьшения потерь от порчи продукции.
- Экологичность: меньшее потребление энергоресурсов для хранения, сокращение пищевых отходов на десять-пятнадцать процентов.
Недостатки и ограничения
- Частичная потеря витаминов: большинство водорастворимых витаминов теряют не более десяти процентов, однако фолиевая кислота может уменьшиться на пятнадцать процентов, а витамин С – примерно на двадцать-двадцать пять процентов. При этом кальций, основная ценность молока, сохраняется полностью.
- Возможное незначительное изменение органолептических свойств: молоко может приобрести легкий кремовый оттенок и привкус кипяченого продукта из-за реакции Майяра.
- Невозможность приготовления традиционных кисломолочных продуктов без добавления закваски, так как молочнокислые бактерии полностью отсутствуют.
- Высокие первоначальные затраты на приобретение специализированного оборудования для UHT-обработки и асептического розлива.
Оборудование для ультрапастеризации
Промышленная линия для производства ультрапастеризованного молока включает несколько ключевых узлов. Стерилизационно-охладительная установка является центральным элементом системы. Современные UHT-установки обеспечивают производительность от одной до двадцати пяти тысяч литров продукта в час.
Комплектация линии включает сепаратор-сливкоотделитель с нормализатором для регулирования жирности, гомогенизатор для измельчения жировых шариков, асептические промежуточные емкости и упаковочный автомат. Для продуктов на основе UHT-молока дополнительно устанавливается деаэратор, удаляющий растворенные газы.
Все процессы контролируются автоматизированной системой управления с единого пульта. Это обеспечивает точное соблюдение температурных режимов, давления и времени выдержки на каждом этапе производства.
Ультрапастеризация в мире и России
В странах Европейского союза ультрапастеризованное молоко занимает доминирующее положение на рынке. В Бельгии его доля составляет 96,7 процента, в Испании - 95,7 процента, во Франции - 95,5 процента от общего объема потребления молока. Семь из десяти европейцев регулярно употребляют именно UHT-молоко.
Правительства европейских государств активно поддерживают распространение этой технологии из экологических соображений. Сокращение потребности в холодильном оборудовании для хранения и транспортировки значительно снижает расход электроэнергии и выбросы парниковых газов.
В России, Скандинавии, Великобритании и США доля ультрапастеризованного молока пока остается относительно невысокой. Это связано с традиционным недоверием потребителей к продуктам длительного хранения. Однако российский рынок UHT-молока демонстрирует положительную динамику и в настоящее время составляет около 1,9 миллиарда литров в год. Производство ультрапастеризованного молока в России регламентируется Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 033/2013 "О безопасности молока и молочной продукции", а также национальным стандартом ГОСТ 31450-2013 "Молоко питьевое. Технические условия".
Часто задаваемые вопросы
Заключение
Ультрапастеризация представляет собой современную и эффективную технологию обработки молока, которая успешно сочетает микробиологическую безопасность с сохранением питательной ценности продукта. Кратковременное воздействие ультравысоких температур позволяет полностью уничтожить патогенные микроорганизмы при минимальных потерях витаминов и микроэлементов.
Технология UHT обеспечивает длительный срок хранения без использования консервантов и холодильного оборудования, что делает ее экономически выгодной и экологически целесообразной. Применение инжекторных и инфузорных установок с асептическим розливом гарантирует высокое качество конечного продукта.
Для потребителей ультрапастеризованное молоко представляет оптимальный баланс между удобством длительного хранения, безопасностью и питательной ценностью. Это особенно актуально в условиях современного темпа жизни и необходимости рационального планирования покупок.
