تغییرات و کنترل اسیدیت در طول فرآیند ذخیره سازی خط فرآوری شیر پاستوریزه شده

شیر به عنوان نزدیک ترین غذا به کمال شناخته می شود، که به عنوان "خون سفید" شناخته می شود و یک ماده مغذی حیاتی است که در هر پستانداری از جمله انسان ها وجود دارد.با بهبود مداوم ساختار زنجیره سرد و افزایش آگاهی از سلامت و تغذیه در میان مصرف کنندگان، شیر پاستوریزه شده است یک موضوع گرم مصرف شده است. فرآیند شیر پاستوریزه شده شامل سانتریفیوژ، استاندارد سازی، همجانسازی، استریل، خنک سازی و پر کردن،و یک شیر تجاری است که به طور مستقیم به مصرف کنندگان برای مصرف عرضه می شود.در مقایسه با شیر دمای اتاق، شیر پاستوریزه شده به طور کلی از یک استریلیزاسیون کوتاه مدت دمای ثابت 72 ~ 85 ° C برای 15 ثانیه استفاده می کند.که می تواند اکثر باکتری های مضر موجود در شیر را بکشد.در حالی که حفظ مواد فعال حساس به گرما و طعم خالص در شیر خام را به حداکثر می رساند.و محیط زیست تاثیر قابل توجهی بر شاخص های فیزیکی و شیمیایی شیر خام دارند.برای به دست آوردن محصولات با کیفیت پایدار و ثابت،اغلب لازم است که شاخص های فیزیکی و شیمیایی شیر خام از طریق فرآیندهای تکنولوژیکی خاص در فرآوری لبنیات تنظیم شود.، یعنی استاندارد کردن شیر.

تکنولوژی غشا دارای ویژگی جدایی انتخابی است که می تواند نسبت توده هر جزء در شیر را با کنترل نسبت غلظت مناسب تنظیم کند.در نتیجه به هدف استاندارد سازی شیر دست پیدا می کنیم.در سال های اخیر، فناوری غشا از طریق آسموز معکوس (RO) در پردازش لبنیات معرفی شده است.به دلیل ویژگی غشای RO که محلول ها را در شیر حفظ می کند و فقط اجازه می دهد آب از غشای عبور کنددر سال های اخیر با بلوغ تکنولوژی سیستم غشا، مواد مغذی و مواد فعال حساس به گرما در شیر به حداکثر می رسد.تولید شیر تکه شده پاستوریزه شده از طریق تکنولوژی غلظت غشا RO به یک فناوری تولید در حال ظهور برای شرکت های تولید لبنی برای بهبود کیفیت محصول تبدیل شده است.

بر اساس GB 19645-2010، اسیدیت شیر پاستوریزه شده باید با 12-18 T مطابقت داشته باشد. بنابراین، اسیدیت یک شاخص ضروری برای کارخانه های فرآوری لبنیات برای بررسی اینکه آیا شیر واجد شرایط است.اسید کل شیر شامل اسید ذاتی و اسید تخمیر است.اسیدیت ذاتی به اسیدیت شیر تازه فشرده شده اشاره دارد، که عمدتاً از مواد اسیدی مانند کازئین، آلبومین، فسفات، سیترات و دی اکسید کربن موجود در شیر مشتق می شود.هنگام استفاده از غلظت غشا RO برای تولید شیر متمرکز پاستوریزه شده، به دلیل افزایش محتوای اجزای مختلف در شیر در طول پردازش، ممکن است باعث تغییر اسیدیت شود.اسیدیت تخمیر به تغییر اسیدیت شیر ناشی از تولید اسید لاکتیک در طول ذخیره سازی و پردازش شیر به دلیل رشد میکروبی اشاره دارد۳ تا ۴ درصد از کل اسیدیت از پروتئین ها (به طور عمده کازئین و آلبومین) و ۲ درصد از دی اکسید کربن است.فسفات و سیترات بالاترین نسبت اسیدیت را فراهم می کنند (10-12 T)اگر به عنوان اسید لاکتیک بیان شود، CO2 در شیر 0.01-0.02٪، کازین 0.05-0.08٪، سیترات 0.01٪، آلبومین 0.01٪ و فوسفات باقی مانده است.
در سال های اخیر، یک روش تغذیه گسترده، منطقی و علمی در تولید گاوهای شیری شکل گرفته است. پرسنل فنی به طور مداوم مواد اولیه تغذیه را بهبود بخشیده اند،فرمول های غذایی، و مدیریت تغذیه در جنبه های مختلف، حفظ ثبات اسیدیت شیر خام. بسیاری از لینک ها در فرآیند تولید می توانند بر اسیدیت شیر تأثیر بگذارند.این مقاله به طور عمده بر مقایسه روش های تشخیص اسیدیت و تجزیه و تحلیل تغییرات اسیدیت در طول تولید و ذخیره سازی شیر پاستوریزه شده غلظت شده با غشای RO متمرکز است.، برای پیشنهاد اقدامات کنترل اسیدیت برای هر پیوند مدیریت تولید شیر مرکب باستر شده غشا RO، ارائه مرجع فنی برای شرکت های تولید لبنیات.
۱ مواد و روش ها
1.1 مواد خام و تجهیزات
1.1.1 مواد اولیه
شیر خام
1.1.2 تجهیزات
خط تولید شیر پاستوریزه شده، شامل تجهیزات تولید مانند سیستم خنک کننده جمع آوری شیر، مخزن شیر خام، جدا کننده خالص شیر، سیستم غلظت غشا RO،مخزن شیر غلظت، سیستم کمی شیردهی، مخزن کمی، سیستم پاستوریزاسیون، مخزن گاز زدایی، همجانس ساز، مخزن انتظار، ماشین پر کردن و غیره.
1.2 روش
1.2.1 فرآیند تولید شیر پاستوریزه غشای RO
شیر خام → خنک کردن → شیر خالص → ذخیره سازی (2-6 °C) → غلظت RO → کمی کردن → گرم کردن (65-70 °C) → گاز زدایی (-0.7-0.8bar) → همگونی (200bar) → استریلیزه کردن (75 °C،15s) → خنک کردن (2-6 °C) → منتظر پر کردن → پر کردن → یخچال (2-6 °C) → حمل و نقل کارخانه (2-6 °C).
1.2.2 تشخیص اسیدیت
برای بررسی تأثیر روش های تشخیص مختلف بر نتایج اسیدیت، روش های اول و سوم در "تعیین اسیدیت مواد غذایی" (GB 5009.239-2016) برای آزمایش های مقایسه ای استفاده شد.
1.2.3 تشخیص محتوای پروتئین
استفاده از روش Kjeldahl در "تعین پروتئین در مواد غذایی" (GB 5009.5-2016) برای تشخیص پروتئین.
1.2.4 تشخیص تعداد کل باکتری ها
برای تشخیص تعداد کلونی ها از روش "بررسی میکروبیولوژیک مواد غذایی - تعیین کل کل کلونی ها" (GB4789.2-2016) استفاده شد.
1.2.5 تاثیر زمان نگهداری بر اسیدیت شیر خام
با انجام آزمایش اسیدیت بر روی 10 دسته از شیر خام که برای 0, 2, 4, 6 و 8 ساعت ذخیره شده اند و ترکیب کل تعداد باکتری های شیر خام در هنگام ورود به کارخانه،روند تغییر اسیدیت و رابطه بین تغییر اسیدیت و کل تعداد باکتری ها تجزیه و تحلیل شد.
1.2.6 اثر فرآیند غلظت غشای RO بر اسیدیت
با تشخیص میزان پروتئین و اسیدیت 10 دسته شیر قبل و بعد از غلظت، مقایسه نسبت اسیدیت و میزان پروتئین قبل و بعد از غلظت،و تجزیه و تحلیل تاثیر فرآیند غلظت بر اسیدیت.
1.2.7 اثر فرآیند گاز زدایی بر اسیدیت
گاز زدایی در شرایط دما بین 65 تا 70 درجه سانتیگراد و فشار بین -0.7 تا -0.8 بار انجام شد. اسیدیت 10 دسته از شیر قبل و بعد از گاز زدایی مورد آزمایش قرار گرفت.و تاثیر فرآیند گاز زدایی بر اسیدیت تجزیه و تحلیل شد..
1.2.8 تأثیر شرایط مختلف نگهداری بر اسیدیت شیر متمرکز پاستوریزه شده
تأثیر شرایط خنک کننده بر اسیدیت: 10 دسته از نمونه های پستر شده متمرکز که برای 0 روز، 8 روز، 10 روز و 14 روز نگهداری شده اند، برای آزمایش اسیدیت در 2 ~ 6 °C خنک شده اند.و تغییرات اسیدیت در طول ذخیره سازی مقایسه شد.
شبیه سازی تاثیر تغییرات دمایی در فرآیند گردش خون بر اسیدیت: با شبیه سازی تغییرات دمایی در فرآیند گردش خون،10 دسته از نمونه های پاستوریزه شده متمرکز در یک یخچال 2-6 °C نگهداری شدند.برای اولین تا پنجمین روز ذخیره سازی، نمونه ها هر روز گرفته شده و در دمای اتاق حدود 25 °C برای 2 ساعت قبل از بازگشت به یخچال قرار گرفتند.همان دسته از نمونه ها برای اسیدیت در 0 آزمایش شدند.در روز های 8، 10 و 14 ذخیره سازی، و تغییرات اسیدیت در طول ذخیره سازی مقایسه شد.
شبیه سازی تاثیر شرایط ذخیره سازی بر اسیدیت: با شبیه سازی شرایط ذخیره سازی فروشگاه، 10 دسته از نمونه های شیر پستر شده غلظت در 10-14 درجه سانتیگراد ذخیره شدند.اسیدیت همان دسته از نمونه ها در 0 مورد آزمایش قرار گرفت.در روزهای 8، 10 و 14 ذخیره سازی، و تغییرات اسیدیت در طول ذخیره سازی مقایسه شد.
1.2.9 تحلیل داده ها
از ورق کاری مایکروسافت اکسل برای آمار داده و SPSS 26.0 برای تجزیه و تحلیل داده استفاده کنید.
۲ نتایج و بحث
2.1 تاثیر روش های تشخیص مختلف بر نتایج اسیدیت
اسیدیت همان نمونه پاستوریزه شده متمرکز با استفاده از روش اول و سوم در GB 5009.239-2016 آزمایش شد و در مجموع 10 دسته آزمایش شد.
در صورت استفاده از روش اول و سوم در GB5009.239-2016 برای تشخیص اسیدیت همان نمونه، مقدار تشخیص روش سوم حدود 1 تن کمتر از روش اول است.و انحراف استاندارد روش سوم کمتر از روش اول است..
روش اول از فنولفتالین به عنوان یک شاخص برای تجزیه و تحلیل تیتراسیون کل اسیدیت استفاده می کند، که باید با مقایسه رنگ پس از تیتراسیون با محلول مرجع تعیین شود.که مستعد خطای ذهنی انسان است و بنابراین انحراف استاندارد کمی بالاتر دارددر طول فرآیند آزمایش، مشخص شد که محلول مرجع دارای رنگ تیره تری است که بر تعیین نقطه پایان تیتراسیون بر اساس تغییرات رنگ تأثیر می گذارد.,مقدار pH بیشتر از 8 بود.30روش سوم، روش تیتراژگر پتانسیومتریک است که pH 8.30 را به عنوان نقطه پایانی تعیین می کند. این تجهیزات دارای حساسیت بالا هستند و تاثیر عوامل انسانی را کاهش می دهند.نتيجه هاي تست هاي تکرار شده ثابت استبا توجه به دقت و سهولت کار، روش سوم برای آزمایش اسیدیت بعدی استفاده می شود.
2.2 تاثیر زمان نگهداری بر اسیدیت شیر خام
شاخص های میکروبی شیر خام می توانند تاثیر قابل توجهی بر تغییرات اسیدیت در طول ذخیره سازی داشته باشند.هرچه سرعت تکثیر میکروارگانیسم ها در طول نگهداری سریعتر باشد، که منجر به تغییرات قابل توجهی در اسیدیت می شود. این مطالعه تعداد کل باکتری های شیر خام را در هنگام ورود به مخزن برای 0 ساعت اندازه گیری کرد.و مقدار اسیدیت شیر خام ذخیره شده در مخزن را در زمان های مختلف تشخیص داد..
رابطه بین تعداد کل کلونی های باکتریایی ذخیره شده برای 0 ساعت و مقدار رشد اسیدیت ذخیره شده برای 8 ساعت
به دلیل ترکیب میکروبی متفاوت هر دسته از شیر خام، ارتباط آن با مقدار رشد اسیدیت تحت تاثیر قرار می گیرد، اما به طور کلی،تعداد کل کلنی ها به طور مستقیم متناسب با تغییر اسیدیت است.با افزایش زمان نگهداری شیر خام، اسیدیت شیر تغییر می کند. اسیدیت بعد از 8 ساعت ذخیره سازی از 0.2 به 0.6 تن تغییر می کند و اسیدیت بعد از 0.2، 4، 6، 6، 7، 8، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 10، 11، 11، 11، 11، 12، 12، 12، 12، 12، 12، 13، 13، 13، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 14، 15، 15، 15، 15، 15، 15، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16، 16،و 8 ساعت ذخیره سازی به طور قابل توجهی با کل تعداد باکتری در شیر خام ذخیره شده برای 0 ساعت ارتباط دارد (معادل ارتباط پیرسون 0 است)این نشان می دهد که میکروارگانیسم ها در شیر تولید مثل می کنند یا تخمیر می کنند، لاکتوز را تجزیه می کنند تا اسید لاکتیک تولید کنند و در نتیجه باعث افزایش اسیدیت می شوند.شیر خام با شاخص های میکروبی بالا نیز دارای فعالیت لیپاز بالاتر استچربی شیر در شیر خام با فعالیت بالای لیپاز همچنان تجزیه می شود و مقدار زیادی اسید چرب آزاد تولید می کند که منجر به افزایش اسیدیت و بوی غیر طبیعی می شود.به دلیل زمان طولانی تشخیص میکروارگانیسم ها، امکان پیش بینی میزان آسیب به کیفیت محصول در طول فرآیند ذخیره سازی شیر خام وجود ندارد.زمان نگهداری شیر خام باید در طول فرآیند تولید به شدت کنترل شود.مشخصات فنی برای تکنولوژی پردازش شیر پاستوریزه با کیفیت بالا مستلزم آن است که دمای ذخیره سازی موقت شیر زیر 6 درجه سانتیگراد کنترل شود.و زمان ذخیره سازی موقت باید در عرض 8 ساعت کنترل شود..
2.3 اثر فرآیند غلظت غشای RO بر اسیدیت
تکنولوژی غشا RO می تواند غلظت شیر را تحت شرایط حداکثر نگه داشتن مواد فعال به دست آورد. فرآیند غلظت می تواند تغییرات غلظت شیر را به دست آورد.که ممکن است منجر به افزایش اسیدیت شوداین مطالعه تغییرات محتوای پروتئین و اسیدیت را در طول فرآیند غلظت غشای RO شیر تجزیه و تحلیل کرد.
تغییرات نسبت غلظت پروتئین و نسبت غلظت اسیدیت در طول فرآیند غلظت غشای شیر RO
در طول فرآیند غلظت غشا RO از شیر، به عنوان محتوای پروتئین افزایش می یابد، اسیدیت نیز به همین ترتیب افزایش می یابد.نسبت غلظت اسیدیت مشابه نسبت غلظت پروتئین است.، با نسبت غلظت پروتئین 1.17 ± 0.02 و نسبت غلظت اسیدی 1.16 ± 0.02فرآیند غلظت غشای RO خود یک تغییر فیزیکی است و باعث افزایش اسیدیت نمی شود. با این حال، به دلیل فرآیند غلظت فقط آب را از بین می برد،میزان مواد اسیدی در شیر افزایش می یابد، که منجر به افزایش متناسب اسیدیت در طول فرآیند غلظت غشاء RO می شود. به دلیل الزامی که در GB19645-2010 وجود دارد که اسیدیت شیر پاستوریزه شده باید 12-18 T باشد،نسبت غلظت باید به شدت کنترل شود در هنگام تولید شیر پاستوریزه غشا شده متمرکز RO.
2.4 تاثیر گازی زدایی بر اسیدیت
CO2 یکی از عواملی است که به اسیدیت شیر کمک می کند و فرآیند گاز زدایی پس از درمان خلاء می تواند منجر به از دست دادن برخی از CO2 در شیر شود، که منجر به کاهش اسیدیت می شود.این مطالعه تغییرات اسیدیت شیر قبل و بعد از گاز زدایی را تحلیل کرد.. محتوای CO2 در شیر تازه اکستروید حدود 200mg / L است. پس از ذخیره سازی، گرم کردن، مخلوط کردن و درمان خلاء، برخی از CO2 از دست می رود، که منجر به کاهش حدود 0.02% در اسیدیت تیتراسیونشیر در 65-70 °C و -0.7-0.8bar تحت یک فرآیند گاز زدایی قرار می گیرد، که منجر به کاهش اسیدیت 0.4 ± 0.11 T می شود. بنابراین، برای کنترل اسیدیت محصول غلظت شده،افزودن تکنولوژی تخلیه گاز به فرآیند تولید شیر تکه شده پاستوریزه روش درمانی بهتری است.
2.5 تأثیر شرایط مختلف نگهداری بر اسیدیت شیر تکه دار پاستور
75 °C و 15 ثانیه نمی تواند تمام میکروارگانیسم های موجود در شیر را از بین ببرد. تعداد کل کلونی های باکتری در 10 دسته از نمونه های آزمایش 263 ± 55CFU / ml است.بنابراین لازم است که آنها را در محیط 2-6 درجه سانتیگراد نگهداری کنند تا فعالیت متابولیک میکروارگانیسم ها به طور کامل تضعیف شود و ثبات اسیدیت و کیفیت نمونه حفظ شود.در فرآیند گردش واقعی، محصول ممکن است در طول بارگذاری در انبار کارخانه، بارگیری و بارگیری در انبار سطح اول، بارگیری و بارگیری در انبار سطح دوم، خنک شود.,بارگیری و تخلیه در فروشگاه های پایانی و فرآیند خرید مصرف کنندگان.مشخص شد که محدوده دمای واقعی برخی از ظروف پایانی در برخی از فروشگاه ها بین 10 تا 14 درجه سانتیگراد است..
نمونه هایی از شیر باسترول شده غلظت شده با غشاء RO ممکن است به دلیل ویژگی غنی سازی مواد مغذی آنها در شرایط مختلف ذخیره سازی تغییرات اسیدی متفاوتی را نشان دهند.در این مطالعه تغییرات اسیدیت 10 دسته از نمونه های شیر متمرکز پاستوریزه تحت سه شرایط مختلف نگهداری برای 14 روز مورد آزمایش و تجزیه و تحلیل قرار گرفت..
در یک محیط ذخیره سازی سرد 2-6 °C، فعالیت رشد میکروبی به طور قابل توجهی تضعیف شد و اسیدیت نمونه در مدت 14 روز به طور قابل توجهی افزایش نیافت.این نشان می دهد که حفظ شرایط ذخیره سازی دمای پایین نمونه در 2-6 °C می تواند ثبات اسیدیت را کنترل کند..

شبیه سازی تغییرات دمایی در فرآیند گردش خون،نمونه به مدت ۵ روز در شرایط خنک کننده ۲ تا ۶ درجه سانتیگراد به مدت ۱۰ ساعت در معرض شوک سرد و گرم قرار گرفت تا پنج مرحله خنک کننده در فرآیند گردش محصول شبیه سازی شود.مشخص شد که افزایش کمی در اسیدیت نمونه در عرض 14 روز با مقدار افزایش 0.26 ± 0.05 T وجود دارد.که به طور قابل توجهی بالاتر از تغییر اسیدیت در شرایط خنک کننده بود.این نشان می دهد که تغییرات دمایی می تواند فعالیت های تولید مثل و متابولیک میکروارگانیسم های موجود در شیر را افزایش دهد.اسیدیت شیر شور و پاستوریزه شده RO افزایش 0.12 ± 0.09 T در 8 روز اول و 0.26 ± 0.05 T در روز 14 نشان می دهد که اسیدیت پس از متوقف شدن شوک سرد و گرم افزایش یافته است.
در صورت شبیه سازی شرایط ذخیره سازی جزئی و ذخیره سازی نمونه های شیر شور و پاستوریزه شده RO در 10-14 درجه سانتیگراد، اسیدیت 10 دسته از محصولات در 8 روز 0.27 ± 0.05 تن افزایش یافت، 0.37 ± 0.07 T در 10 روز، و 0.63 ± 0.12 T در 14 روز. این افزایش بیشتر از محصولات با 5 روز شوک سرد و گرم در شرایط خنک کننده 2-6 ° C بود.حدس زده می شود که میکروارگانیسم های موجود در شیر به آرامی متابولیزه می شوند تا در دمای بالا اسید تولید کنند..

بر اساس نتایج تحقیقات فوق، برای اطمینان از اینکه اسیدیت نمونه های شیر توده شده پاستوریزه شده با الزامات GB19645-2010 در طول مدت نگهداری مطابقت دارد،و برای تضمین کیفیت محصول، شرکت های لبنی باید در طول فرآیند پردازش به سختی با استانداردهای عملیاتی مطابقت داشته باشند.اسیدیت و محتوای میکروبی محصول در زمان تحویل کنترل می شود، و زمان بارگیری و تخلیه محصول در زمان تحویل و پس از تحویل به شدت کنترل می شود، تغییرات دمایی را در طول زمان کنترل کنید.

شانگهای فراتر از ماشین آلات شرکت محدود یک شرکت حرفه ای است که طراحی و تولید خطوط پردازش شیر پاستوریزه شده است.ما بیش از 20 سال تجربه در طراحی و تولید پروژه های کلیدی برای خطوط فرآوری لبنیاتمشتریان ما در سراسر جهان هستند و در زمینه های مختلف به موفقیت های قابل توجهی دست یافته اند. ما تکنولوژی پیشرفته و تجربه غنی را با مشتریان به اشتراک می گذاریم،و ایجاد روابط همکاری بلند مدت با آنها. حالا با ما تماس بگیرید تا آخرین راه حل طراحی و نقل قول برای خط پردازش شیر پاستوریزه.