Предварительное воздействие на микрофлору сырья в целях ее уничтожения значительно повышает эффективность способов консервирования, основанных на абиозе и анабиозе.
Из возможных приемов воздействия на микрофлору преимущественное распространение получила тепловая обработка. В зависимости от режимов это может быть обычная пастеризация при температурах, не превышающих 100 °С, или кратковременная ультравысокотемпературная обработка (УВТ-обработка) при 100-140°С.
При консервировании молока к режимам тепловой обработки перед выпариванием предъявляются следующие требования: высокая эффективность воздействия на весь спектр микрофлоры молока и ферменты, максимально возможное сохранение исходных свойств молока.
Согласно теории пастеризации эффективность ее определяется зависимостью температуры пастеризации от продолжительности тепловой обработки.
Чтобы предостеречь от стремления увеличить продолжительность теплового воздействия в целях повышения эффективности пастеризации, предложено критерий завершенности процесса, названный критерием Пастера. Критерий Пастера - безразмерная величина, представляющая собой отношение фактической продолжительности пастеризации к достаточной.
В производстве сгущенных молочных консервов применяют следующие режимы тепловой обработки: 90-95°С без выдержки, 90-95°С с вынужденной выдержкой не менее 30 мин при 70-75°С, 95°С с выдержкой 10 мин, выше 100°С без выдержки (или с вынужденной выдержкой не менее 30 мин при 70-75°С).
Исходя из требований к тепловой обработке, эффективность пастеризации должна быть не ниже 99,999-99,9999%. Количество остаточной микрофлоры не должно превышать десятки клеток в 1 мл молока.
По качественному составу в остаточной микрофлоре молока после пастеризации или УВТ-обработки недопустимо присутствие липолитических и протеолитических микроорганизмов, а также липазы. Этому требованию примятые режимы тепловой обработки полностью отвечают.
Продолжительность УВТ-обработки составляет доли секунды, что обеспечивается непосредственным контактом нагреваемой молочной смеси с очищенным сухим насыщенным водяным паром, имеющим температуру, равную температуре высокотемпературной обработки, - пароконтактное нагревание или нагревание через стенку теплообменника, чаще всего кожухо-трубного нагревателя (змеевикового) - косвенное нагревание.
При пароконтактном нагревании происходит частичное разбавление молочной смеси (до 10% объема), которое устраняется испарением влаги из нее в промежуточной вакуумной камере за счет выделения теплоты перегрева при охлаждении смеси.
Для пароконтактной тепловой обработки молока требуются сложные дорогостоящие установки и пар высокой чистоты.
В современных пленочных вакуум-выпарных аппаратах, широко применяемых в молочноконсервной промышленности, УВТ-обработку молочной смеси перед выпариванием осуществляют в кожухотрубных подогревателях паром, поступающим из котельной, а предварительный подогрев до 85-90°С - вторичными парами, конденсатом и греющим паром для первого корпуса, также в кожухотрубных подогревателях.
Нагревание молочной смеси конденсатом и вторичным паром значительно снижает расходы острого пара и охлаждающей воды на ее пастеризацию и выпаривание.
Если вакуум-выпарные аппараты не имеют подогревателей или их не используют по назначению, то в технологической линии выпаривания необходимы специальные пастеризационные установки для тепловой обработки молочных смесей перед выпариванием, предусмотренной технологией молочных консервов.
Выбирая режимы тепловой обработки и оценивая их эффективность, следует иметь в виду, что многие токсины сырого молока, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, в процессе пастеризации не разрушаются.
Кроме того, в производстве сгущенных молочных консервов с сахаром требования к количественному и качественному составу остаточной микрофлоры особенно высоки, поскольку в оптимальном варианте она становится микрофлорой готового продукта.
Поэтому технология этих продуктов должна обеспечивать полное исключение вторичного обсеменения молочной смеси после тепловой обработки, предшествующей сгущению. Для выполнения такого условия предусмотрены жесткая санитарная обработка всех поверхностей технологического оборудования, с которыми по ходу процесса соприкасается продукт, соблюдение санитарных норм обслуживающим персоналом и в производственных помещениях.
Попадание вторичной микрофлоры в молоко после тепловой обработки или в продукты, полученные из него, повышает их бактериальную обсемененность, а уничтожение этой микрофлоры возможно только при производстве стерилизованных продуктов. В зависимости от качественного состава вторичной микрофлоры в сгущенных молочных консервах с сахаром при хранении могут происходить биохимические изменения продукта, приводящие его к порче.
При отсутствии комплексной автоматизированной мойки технологического оборудования для производства сгущенных молочных консервов с сахаром и вкусовыми добавками, невозможности организации быстрого контроля ее эффективности с использованием результатов для предупреждения вторичного бактериального обсеменения на той или иной стадии технологического процесса полностью исключить попадание микрофлоры после тепловой обработки не удается. Результаты воздействия вторичного обсеменения микрофлорой на качество молочных продуктов трудно прогнозировать.
В последние годы многими исследователями обращается внимание на случайные и постоянные источники загрязнения молока и продуктов микрофлорой, на последствия такого загрязнения и на необходимость жесткого соблюдения санитарно-гигиенического режима молочноконсервного производства. Так, имеется сообщение о том, что в промежуточной емкости в прошедшей тепловую обработку молочной смеси остаточная микрофлора может увеличиться в 3-4 раза, а содержание бактерий группы кишечной палочки - в 10 раз.
Исходя из этого оценка микробиологической обсемененности сгущенных молочных консервов с сахаром при высокоэффективной тепловой обработке до выпаривания (с автоматическим регулированием температуры) может иметь значение только в связи с возможностью вторичного обсеменения продуктов после выпаривания и для выяснения его размеров. Для контроля производства и прогнозирования стойкости сгущенных молочных консервов с сахаром при хранении необходим микробиологический контроль как продукта, так и молочной смеси после тепловой обработки ее до выпаривания.
Выбор режимов тепловой обработки зависит от микробиологической загрязненности сырого молока. Не встречают возражения рекомендации отдельных исследователей о дифференцированном подходе к выбору режима тепловой обработки перед выпариванием, позволяющем обеспечить высокоэффективное и стабильное воздействие ее на микрофлору и ферменты молока с учетом изменения его состава и условий получения. При высокой чувствительности ферментов к нагреванию эффективность тепловой обработки принято оценивать по степени инактивации фермента фосфатазы.