№13

Пастеризація і методи її контролю.

Мета заняття. Вивчити методи контролю пастеризації за фосфатазною  та пероксидазною пробами.

Завдання: 1. Ознайомитися з видами пастеризації та методами її контролю. 2. Провести контроль ефективності пастеризації за фосфатазною  та пероксидазною пробами. Зробити висновки.

Обладнання та матеріали. Проби молока пастеризованого при різних температурних режимах. Розчин свіжо-виготовленого йодисто-калієвого крохмалю, розчин перекису водню, розчин фенолфталеінфосфату натрію, водяна баня, термометр.

Довідковий матеріал. Головна мета пастеризації – зменшення кількості мікроорганізмів у молоці та його патогенів. Слід вважати, що при пастеризації знищуються переважно вегетативні форми бактерій.

В нашій країні молокопереробні підприємства застосовують наступні режими пастеризації молока:

Висока пастеризація (по температурі) ГОСТ 3623 – 73:

85°С – миттєво

80°С – протягом 30 с

75°С – протягом 10 хв.

Низька пастеризація ГОСТ 3623 – 73:

63°С – протягом 30 хв.

72°С – протягом 20 с.

Характер і ступінь змін складу молока при пастеризації залежить від терміну дії температури і способу теплової обробки.

Найбільш глибокі зміни в складі молока відбуваються при його кип’ятінні. В цьому випадку спостерігається побуріння молока, злиття жирових кульок в крупні частки. Цей спосіб застосовується в більшості в домашніх умовах.

При пастеризації молока за температури 63 – 65°С покращується відстоювання жиру в результаті незначної денатурації глобулінів; крім того при 62°С склеюються (коагулюють) жирові кульки, що сприяє більш швидкому відстоюванню жиру. Кислотність молока зменшується незначно.

При пастеризації молока за температури 68 – 80°С збільшується денатурація сироваткових білків, молоко набуває присмаку прокип’яченого, понижується його кислотність на 0,5 – 1°Т в результаті виділення вуглекислоти.

При 80°С протягом 5 хв. руйнуються майже всі ферменти:

Пероксидаза – при 80°С

Кіназа – при 85°С

Амілаза – при 65°С

Фосфатаза – при 70°С

При пастеризації за температури 80 – 90°С відбуваються більш вагомі зміни. Збільшується по відношенню до сирого молока кількість γ-казеїну, b-казеїну, відбувається агрегація денатурованих сироваткових білків. При нагріванні до 90°С кислотність молока збільшується і протягом 30 хв вона підвищується з 17,5°Т до 26,1°Т.

Ефективність пастеризації залежить як, від ступеню забруднення механічними домішками, так і від бактеріального обсіменіння молока і особливо від наявності термофільних бактерій.

Контроль пастеризації молока базується на визначенні в молоці ферментів фосфатази та пероксидази.

Фосфатазною пробою визначають ефективність низькотемпературної (від 62 до 65 °С протягом 30 хв та 72 °С протягом 20 с.

Сутність реакції. Фосфатаза від’єднує  фосфор від фенолфталеїнфосфату. Вільний фенолфталеїн у лужному середовищі дає червоне забарвлення. Це свідчить що молоко сире або пастеризоване не достатньо. Цінність фосфотазної проби в тому, що мінімальна кількість домішок сирого молока (2%) до пастеризованого дає позитивну реакцію.

Хід реакції. В пробірку наливають 2 см3 молока 1 см3 розчину фенолфталеїн-фосфату натрію, закривають гумовим корком і ретельно перемішують. Пробірку ставлять на 40 хв на водяну баню при температурі
від 40 до 45 °С.

Відсутність забарвлення в пробірках свідчить про те, що фосфатаза зруйнована і молоко пастеризоване. Сире молоко та молоко пастеризоване з порушенням температурних умов пастеризації набуває забарвлення від світло — до яскраво-рожевого. Аналогічний результат буде в тому випадку, якщо пастеризоване молоко буде мати домішки сирого.

Пероксидазна проба. Цією пробою користуються для перевірки ефективності високотемпературної пастеризації, так як пероксидаза руйнується при нагріванні молока не нижче ніж при 75 °С протягом 10 хв та більше.

Сутність реакції. Якщо  пероксидаза є в молоці, то вона розщеплює перекис водню, виділяє крохмаль, та звільнює йод з  йодистокалієвого крохмалю. Вільний йод з крохмалем дає синє забарвлення. В молоці, нагрітому до 80°С, забарвлення не буде, так як пероксидаза зруйнована. Реакція відбувається за наступною схемою:

Молоко + 2КJ+ Н2О2+ крохмаль = 2КОН + J2 + крохмаль
   (якщо  пероксидаза присутня)  (синє забарвлення)

Ця проба дає можливість визначити не тільки порушення чи недотримання температурного режиму при пастеризації, а й домішки сирого молока від 5 до 10 %. Недоліком цієї проби є те, що неможна провести її на результат ефективності низькотемпературної пастеризації.

Крім того, пероксидаза може бути виявлена в пастеризованому молоці, що зберігалось більше ніж 6 годин. Накопичення цього ферменту відбувається за рахунок звільнення його із лейкоцитів молока, особливо це відбувається в молоці корів хворих на мастит.

Порядок проведення роботи.

В пробірку наливають 3 краплі молока, 3 краплі йодистокалієвого крохмалю и 1 краплю 0,5 % розчину перекису водню. Уміст пробірки перемішати.

Поява інтенсивного забарвлення свідчить про наявність пероксидази (або сире молоко). Поява блідо-синього забарвлення свідчить про часткове руйнування ферменту  при температурі від  65 до 70 °С (недостатня пастеризація). Відсутність будь якого забарвлення одразу після додавання усіх реактивів вказує на пастеризацію молока при температурі вище80 °С.

Послідовність виконання роботи.

Завдання 1. Провести різний ступінь пастеризації проб молока та перевірити ефективність пастеризації по фосфотазній та (або) пероксидазній пробі. Перед проведенням дослідів у пробах молока обов’язково визначити наявність досліджуваних ферментів. Результати занести в таблицю 18.

Таблиця 18

Результати фосфатазної  та (або) пероксидазної проби

№ Проби	Режим пастеризації	Експо-зиція пастеризації	Результати
Фосфотазна проба	Пероксидазна проба
Колір молока після внесення реактивів	Наявність чи відсут-ність ферменту	Колір молока після внесення реактивів	Наявність чи відсут-ність ферменту
№1	65 °С	30 хв
№2	65 °С	15 хв
№3	75°С	10 хв
№4	75°С	5 хв
№5	90 °С	5хв
№6	90 °С	1хв

Висновок.

Завдання 2. Встановити режим пастеризації, що був використаний в пастеризованих пробах молока різних виробників шляхом визначення фосфатази та (або) пероксидази. Заповнити таблицю 19 та записати висновок.

  Таблиця 19

Результати фосфатазної  та (або) пероксидазної проби

Номер проби	Результати
Фосфотазна проба	Пероксидазна проба
Колір молока після внесення реактивів	Наявність чи відсутність ферменту	Колір молока після внесення реактивів	Наявність чи відсутність ферменту
№1
№2
№3

Висновок.

Завдання 3. Змоделювати проби пастеризованого молока та визначити в них наявність ферментів за  фосфатазною  та (або) пероксидазною пробами. Заповнити таблицю 20 та записати висновок.

Таблиця 20

Результати фосфатазної  та (або) пероксидазної проби

Проби молока	Результати
Фосфотазна проба	Пероксидазна проба
Колір молока після внесення реактивів	Наявність чи відсутність ферменту	Колір молока після внесення реактивів	Наявність чи відсутність ферменту
Пастеризоване молоко
Стерилізоване молоко
Сире молоко
Пастеризоване + домішки сирого
Стерилізоване + домішки сирого

Висновок.

Питання для самоконтролю.

1. Що таке пастеризація та які є її різновиди? Яка мета пастеризації?

2. Які є методи визначення ефективності пастеризації?

3. В чому суть визначення ефективності пастеризації фосфотазною пробою?

4. В чому суть визначення ефективності пастеризації пероксидазною пробою?

Термінологічний словник.

Пастеризація – теплова обробка за температури нижче 1000С з метою знищення вегетативних форм мікроорганізмів.

Фосфотаза – процес секреції молока, в якому беруть участь гідролітичні ферменти молока.

Пероксидаза – каталізація окислення різних органічних сполук, нітритів та йодитів киснем пероксиду водню.