PL237308B1 - Method for producing milk with extended shelf life and with increased content of vitamin D3 - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania mleka o przedłużonej trwałości i zwiększonej zawartości witaminy D3, znajdujący zastosowanie w przemyśle mleczarskim.The subject of the invention is a method of producing milk with an extended shelf life and an increased content of vitamin D3, applicable in the dairy industry.

Rozwiązanie umożliwia przemysłową produkcję mleka sterylnego (UHT) o trwałości dłuższej niż 6 miesięcy, zawierającego zwiększoną zawartość witaminy D3, przez co daje możliwość sprostania aktualnym wymogom rynkowym związanym z zapotrzebowaniem na mleko z długim terminem przydatności do spożycia, nie wymagającym przechowywania w warunkach chłodniczych. Spełnienie powyższych wymogów umożliwia realizację ofert handlowych dotyczących eksportu mleka do odległych krajów, w innych strefach klimatycznych, wymagających długotrwałego transportu na dalekie odległości.The solution enables the industrial production of sterile milk (UHT) with a shelf life of more than 6 months, containing an increased content of vitamin D3, which makes it possible to meet the current market requirements related to the demand for milk with a long shelf life, not requiring refrigeration. Meeting the above requirements enables the implementation of commercial offers for the export of milk to distant countries, in other climatic zones, requiring long-term transport over long distances.

Znana i obecnie stosowana technologia wytwarzania mleka o przedłużonym okresie przydatności mleka do spożycia, polega na gwałtownym podgrzewaniu mleka pasteryzowanego i homogenizowanego do temperatury 135-142°C i kilkusekundowym podtrzymywaniu tej temperatury, a następnie na gwałtownym schłodzeniu do temperatury otoczenia. Po schłodzeniu mleko pakuje się sterylnie w wielowarstwowe opakowania kartonowe, co gwarantuje okres przydatności do spożycia przez okres do 6-ciu miesięcy. W tym okresie, zapakowane sterylnie mleko zachowuje prawidłową jakość mikrobiologiczną.The well-known and currently used technology for producing milk with a prolonged shelf life of milk for consumption consists in rapid heating of pasteurized and homogenized milk to a temperature of 135-142 ° C and maintaining this temperature for several seconds, and then rapidly cooling it to ambient temperature. After cooling, the milk is sterile packed in multi-layered cardboard packaging, which guarantees the shelf life of up to 6 months. During this period, sterile-packed milk maintains its proper microbiological quality.

Proces ten zapewnia skuteczną homogenizację i aseptykę przygotowania mleka i jego pakowania. Znany jest w branży mleczarskiej pod nazwą UHT (Ultra High Temperature). Istotnymi czynnikami tego procesu, wpływającymi na jakość produktu jest jakość mikrobiologiczna surowca, termostabilność białek oraz skuteczna homogenizacja i aseptyka procesu przygotowania produktu oraz aseptyka jego pakowania.This process ensures effective homogenization and asepsis of milk preparation and packaging. It is known in the dairy industry as UHT (Ultra High Temperature). Significant factors of this process, influencing the quality of the product, are the microbiological quality of the raw material, the thermostability of proteins, as well as effective homogenization and asepsis of the product preparation process and aseptic packaging.

Opisany proces nie gwarantuje jednak wydłużenia okresu przydatności do spożycia mleka do 12 miesięcy i tym samym utrudnia realizację planów eksportowych produktu do odległych miejsc na świecie.However, the described process does not guarantee the extension of the shelf life of milk to 12 months and thus hinders the implementation of product export plans to distant places in the world.

Producenci mleka UHT dążą do udoskonalenia procesów technologicznych wydłużających okres przydatności do spożycia tego produktu, mając na uwadze aby mleko mimo przedłużonego okresu przechowywania zachowało dotychczasowe cechy organoleptyczne, fizyko-chemiczne i mikrobiologiczne. W tym celu stosują podwójną obróbkę termiczną, składającą się z pasteryzacji i sterylizacji, podwyższenie stopnia homogenizacji, przeciwdziałające tworzeniu otoczki tłuszczowej na powierzchni mleka, wbudowywanie w układ technologiczny tanku aseptycznego, stanowiącego bufor pomiędzy obróbką UHT, a pakowaczką, eliminujący ewentualne przestoje i gwarantujący utrzymanie sterylności oraz ciągłości procesu.UHT milk producers strive to improve the technological processes extending the shelf life of this product, bearing in mind that the milk, despite the extended storage period, retains its existing organoleptic, physicochemical and microbiological characteristics. For this purpose, they use double thermal treatment, consisting of pasteurization and sterilization, increasing the degree of homogenization, preventing the formation of a fat coating on the surface of the milk, building an aseptic tank into the technological system, which is a buffer between the UHT treatment and the packing machine, eliminating possible downtime and guaranteeing sterility. and process continuity.

Kolejnym, bardzo istotnym warunkiem procesu dla zachowania niezmienionych właściwości mleka jest odpowiedni dobór i selekcja surowca pod względem termostabilności białek co przeciwdziała powstawaniu osadu na dnie kartonu.Another very important condition of the process to maintain the unchanged properties of milk is the appropriate selection and selection of raw materials in terms of protein thermostability, which prevents the formation of sediment at the bottom of the carton.

Niezmiernie ważnym elementem jest też selekcja surowca pod względem jakości mikrobiologicznej, w szczególności zawartości bakterii psychrotrofowych, przetrwalnikujących i wytwarzających enzymy ciepłooporne. Ich zniszczenie jest najistotniejsze na jak najwcześniejszym etapie procesu technologicznego z uwagi na znaczne trudności w usunięciu produkowanych przez nie enzymów na dalszym etapie obróbki. Bakterie psychrotrofowe mleka surowego powodują stopniowo niekorzystne i nieodwracalne zmiany jego składu chemicznego oraz cech sensorycznych, przy czym natężenie tych zmian jest uzależnione od początkowej liczby i charakteru drobnoustrojów.An extremely important element is the selection of the raw material in terms of microbiological quality, in particular the content of psychrotrophic, spore-forming bacteria and bacteria producing heat-resistant enzymes. Their destruction is the most important at the earliest possible stage of the technological process due to considerable difficulties in removing the enzymes produced by them at a later stage of processing. Raw milk psychrotrophic bacteria gradually cause unfavorable and irreversible changes in its chemical composition and sensory characteristics, the intensity of these changes depending on the initial number and nature of microorganisms.

W celu zachowania niezmienionych właściwości mleka stosuje się pasteryzację w temperaturze 75°C +/- 5°C zaraz na wstępie, po przyjęciu surowca do zakładu, przed właściwym procesem sterylizacji (UHT). Czyli w znanym, dotychczas stosowanym procesie obróbki mleka stosuje się podwójną obróbkę termiczną w celu redukcji niepożądanej mikroflory. Prawidłowo przeprowadzony proces pasteryzacji mleka surowego może zredukować liczbę bakterii Gramujemnych, wegetatywne formy ciepłoopornych bakterii Gram-dodatnich, jednak ich przetrwalniki przetrwają. Także enzymy proteolityczne i lipolityczne oraz inne metabolity wydzielane do mleka przez bakterie psychrotrofowe przetrzymują pasteryzację, a nawet sterylizację.In order to maintain the unchanged properties of milk, pasteurization at a temperature of 75 ° C +/- 5 ° C is used right at the beginning, after the raw material is received at the plant, before the actual sterilization process (UHT). That is, in the previously used milk treatment process, a double thermal treatment is used to reduce undesirable microflora. A properly carried out raw milk pasteurization process can reduce the number of Gram-negative bacteria, vegetative forms of heat-resistant Gram-positive bacteria, but their spores will survive. Also, proteolytic and lipolytic enzymes and other metabolites secreted into milk by psychrotrophic bacteria survive pasteurization and even sterilization.

Stosowanie podwójnej obróbki termicznej nie jest rozwiązaniem idealnym z uwagi na fakt, że jest to proces bardzo energochłonny, przeprowadzany w temperaturze 80°C. Wprawdzie proces ten gwarantuje redukcję mikroflory wegetatywnej, ale nie zapewnia niestety eliminacji wszystkich form przetrwalnikowych i enzymów ciepłoopornych.The use of double thermal treatment is not an ideal solution due to the fact that it is a very energy-consuming process, carried out at a temperature of 80 ° C. Although this process guarantees the reduction of vegetative microflora, it does not, unfortunately, eliminate all spore forms and heat-resistant enzymes.

PL 237 308 B1PL 237 308 B1

Ponadto proces ten nie ma wpływu na zwiększenie ilości witaminy D3 w mleku. Witamina D3 jest bardzo ważna dla organizmu człowieka. Jest ona wytwarzana w sposób naturalny podczas przebywania na słońcu, w czasie którego w skórze człowieka zachodzi proces syntetyzowania dehydrocholesterolu.Moreover, this process has no effect on increasing the amount of vitamin D3 in milk. Vitamin D3 is very important for the human body. It is produced in a natural way during exposure to the sun, during which the process of synthesizing dehydrocholesterol takes place in the human skin.

Należy wspomnieć, że witamina D3 może być dostarczana do organizmu drogą pokarmową. Znaczącym źródłem witaminy D3 są głównie tłuste ryby morskie, olej rybi-tran oraz żółtka jaj. Jednak z powodu zmian cywilizacyjnych, które spowodowały zmiany trybu życia i zmiany przyzwyczajeń żywieniowych, obserwuje się znaczny niedobór witaminy D3 u ludzi. Potwierdzają to badania naukowe, wykonane przez Zakład Biochemii, Radioimmunologii i Medycyny Doświadczalnej. Badania te wykazały, że około 90% populacji mieszkańców Europy Środkowej ma stały niedobór tej witaminy, co może być podłożem wielu groźnych chorób. Niedobór w szerokości geograficznej charakterystycznej dla Europy Środkowej wynika także z okresowego naturalnego braku dostępu do naturalnego światła słonecznego i tym samym niskiej emisji promieniowania ultrafioletowego. Dlatego od pewnego czasu produkty mleczne wzbogaca się w witaminę D3 różnymi sposobami. Pozostaje to w zgodności z decyzją wykonawczą z dnia 19 lipca 2016 r. Komisji Europejskiej zezwalającą na poddawanie mleka działaniu promieniowania UV.It should be mentioned that vitamin D3 can be delivered to the body through the alimentary tract. Significant sources of vitamin D3 are mainly fatty sea fish, fish oil and egg yolks. However, due to civilization changes, which resulted in changes in lifestyle and changes in eating habits, a significant deficiency of vitamin D3 in humans is observed. This is confirmed by scientific research carried out by the Department of Biochemistry, Radioimmunology and Experimental Medicine. These studies have shown that about 90% of the population of Central Europeans has a constant deficiency of this vitamin, which can be the basis of many serious diseases. The shortage in the latitude characteristic of Central Europe also results from the periodic natural lack of access to natural sunlight and thus the low emission of ultraviolet radiation. Therefore, for some time now, dairy products have been enriched with vitamin D3 in various ways. This is in line with the implementing decision of 19 July 2016 of the European Commission authorizing the treatment of milk with UV radiation.

Celem rozwiązania, według wynalazku jest wyeliminowanie dotychczasowych niedogodności i opracowanie sposobu wytwarzania mleka UHT (Ultra High Temperature) o znormalizowanej ilości tłuszczu i przede wszystkim wydłużonym okresie przydatności do spożycia, dłuższym niż 6 miesięcy poprzez poddawanie mleka surowego, pełnego działani u promieniowania ultrafioletowego UV, niszczącego niepożądaną florę bakteryjną na etapie magazynowania wstępnego przy niewielkim nakładzie energii. Dodatkowym aspektem tego działania jest wzbogacanie mleka o dodatkową zawartość witaminy D3, która wytwarza się podczas poddawania mleka surowego pełnego działaniu promieniowania UV.The aim of the solution according to the invention is to eliminate the current drawbacks and to develop a method for producing UHT (Ultra High Temperature) milk with a standardized amount of fat and, above all, with an extended shelf-life, longer than 6 months, by subjecting raw milk to the full effect of UV ultraviolet radiation, damaging it. undesirable bacterial flora in the pre-storage stage with little energy input. An additional aspect of this action is the enrichment of milk with additional vitamin D3 content, which is produced when raw milk is subjected to full UV radiation.

Przedmiotem wysiłków w zakresie redukcji ilości niepożądanej flory bakteryjnej na etapie wstępnym jest grupa bakterii psychrotrofowych, które niezależnie od optymalnej temperatury są zdolne do wzrostu i aktywności metabolicznej w temperaturze 7°C lub niższej. Stwierdzono, że ta mikroflora mimo przechowywania w warunkach chłodniczych namnaża się i jednocześnie produkuje zewnątrzkomórkowe termooporne enzymy, a więc trudne do usunięcia. Są to głównie proteinazy i lipazy. Ponadto produkuje inne metabolity wydzielane do mleka, które przyczyniają się do obniżenia jakości mleka surowego i powstałych z tego mleka produktów mleczarskich, albowiem bakterie psychrotrofowe mleka surowego powodują stopniowe niekorzystne i nieodwracalne zmiany składu chemicznego mleka oraz jego cech sensorycznych.The subject of efforts to reduce the amount of undesirable bacterial flora in the preliminary stage is a group of psychrotrophic bacteria which, regardless of the optimal temperature, are capable of growth and metabolic activity at or below 7 ° C. It was found that this microflora, despite being stored under refrigerated conditions, multiplies and at the same time produces extracellular thermoresistant enzymes, and therefore difficult to remove. They are mainly proteinases and lipases. In addition, it produces other metabolites excreted in milk, which contribute to the reduction of the quality of raw milk and dairy products obtained from it, because raw milk psychrotrophic bacteria cause gradual unfavorable and irreversible changes in the chemical composition of milk and its sensory characteristics.

W realizacji rozwiązania, zgodnie z wynalazkiem chodzi o wyeliminowanie i maksymalną redukcję licznej grupy niepożądanej mikroflory na etapie przyjęcia surowca do zakładu i jego wstępnego magazynowania, niedopuszczenie do ich namnażania z uwagi na ogromne trudności w pozbyciu się ich na dalszych etapach procesu. W realizacji wynalazku chodzi też o rezygnację z energochłonnego i nieskutecznego w odniesieniu do form przetrwalnikowych i enzymów ciepłoopornych procesu pasteryzacji.In the implementation of the solution, according to the invention, it is about the elimination and maximum reduction of a large group of undesirable microflora at the stage of accepting the raw material to the plant and its initial storage, preventing their multiplication due to enormous difficulties in getting rid of them at further stages of the process. The implementation of the invention also concerns the resignation from the pasteurization process which is energy-consuming and ineffective in relation to spore forms and heat-resistant enzymes.

Sposób wytwarzania mleka o przedłużonej trwałości i o zwiększonej zawartości witaminy D3, według wynalazku polega na tym, że mleko krowie, pełne surowe, bezpośrednio po dostarczeniu do zakładu mleczarskiego, zmagazynowane w zbiorniku wstępnym poddaje się działaniu promieniowania ultrafioletowego podczas przepływu turbulentnego przez urządzenie emitujące promieniowanie UV-turbulator. Czas ekspozycji mleka na działanie promieniowania UV jest regulowany i wynosi od 20 do 40 sekund. Temperatura mleka poddawanego działaniu promieniowania UV wynosi 6°C +/- 2°C. Proces napromieniowania zachodzi w świetle ultrafioletowym o długości fali 200-310 nm, korzystnie 254-260 nm, przy nakładzie energii około 1 045J/l. Stwierdzono bowiem, że promieniowanie UV o długości fali 254-260 nm jest najbardziej skuteczne na DNA bakterii, działa niszcząco na bakterie i tym samym powoduje redukcję liczebności bakterii w wyniku przekształcenie w zakresie podwójnego wiązania tyminy w nici DNA komórkowego tych bakterii.The method of producing long-life milk with increased vitamin D3 content, according to the invention, consists in that raw whole cow's milk, immediately after delivery to the dairy plant, stored in the pre-tank, is exposed to ultraviolet radiation during turbulent flow through a device emitting UV radiation. turbulator. The time of milk exposure to UV radiation is adjustable and ranges from 20 to 40 seconds. The temperature of the milk subjected to UV radiation is 6 ° C +/- 2 ° C. The irradiation process takes place in ultraviolet light with a wavelength of 200-310 nm, preferably 254-260 nm, with an energy input of about 1 045 J / l. It was found that UV radiation with a wavelength of 254-260 nm is the most effective for bacterial DNA, it is destructive to bacteria and thus reduces the number of bacteria as a result of the transformation of thymine double bond in the strands of cell DNA of these bacteria.

Po naświetleniu promieniami UV mleko jest kierowane do zbiornika magazynowego, przetrzymywane w temperaturze 6°C +/- 2°C. Czas przetrzymywania mleka w zbiorniku magazynowym nie powinien przekraczać 24 godzin. W trakcie przechowywania w zbiorniku magazynowym z tego zbiornika są pobierane próbki mleka do określenia zawartości witaminy D3 i badania mikrobiologicznego.After exposure to UV rays, the milk is directed to the storage tank, kept at a temperature of 6 ° C +/- 2 ° C. The time the milk is kept in the storage tank should not exceed 24 hours. During storage in the storage tank, milk samples are taken from this tank for the determination of vitamin D3 content and microbiological testing.

Ze zbiornika magazynowego mleko jest przepompowywane do zespołu urządzeń sterylizacji, gdzie najpierw jest podgrzewane do temperatury 45°C +/- 2°C i poddawane baktofugacji, czyli procesowi mechanicznego oczyszczania z drobnoustrojów na wirówce baktofugacyjnej, a następnie mlekoFrom the storage tank, milk is pumped to a set of sterilization devices, where it is first heated to a temperature of 45 ° C +/- 2 ° C and subjected to bactofugation, i.e. a process of mechanical cleaning of microorganisms in a bactofugation centrifuge, and then the milk

PL 237 308 B1 jest odwirowywane na wirówce separacyjnej. Na wirówce separacyjnej następuje oddzielenie tłuszczu mlecznego od mleka.The PL 237 308 B1 is centrifuged in a separating centrifuge. The milk fat is separated from the milk in a separating centrifuge.

W dalszej kolejności przeprowadza się normalizację mleka pod względem zawartości tłuszczu o zakresie 0,5%-3,5% poprzez połączenie fazy tłuszczowej z fazą odtłuczoną w takiej proporcji aby uzyskać żądaną zawartość tłuszczu. Proces normalizacji mleka pod względem zawartości tłuszczu przeprowadza się w standaryzatorze. Łączenie mleka odtłuszczonego ze śmietanką przeprowadza się w przepływie.Next, the milk is normalized in terms of the fat content in the range of 0.5% -3.5% by combining the fat phase with the defatted phase in such a proportion to obtain the desired fat content. The process of normalizing the milk in terms of fat content is carried out in a standardizer. Combining the skim milk with the cream is done in the flow.

Mleko znormalizowane pod względem zawartości tłuszczu poddaje się odgazowaniu w odgazowywaczu, a następnie sterylizacji (UHT) w temperaturze 140°C +/- 2°C w przeciągu 2-4 sekund, po czym schładza się gwałtownie do temperatury 60-75°C i poddaje homogenizacji aseptycznej pod ciśnieniem roboczym 250 barów.Fat-standardized milk is degassed in a degasser, then sterilized (UHT) at 140 ° C +/- 2 ° C for 2-4 seconds, then rapidly cooled to 60-75 ° C and subjected to aseptic homogenization at an operating pressure of 250 bar.

Zastosowanie podwyższonych parametrów homogenizacji powoduje większe rozdrobnienie i dyspersję kuleczek tłuszczowych, a tym samym zmniejszenie tendencji do pozostawania fazy tłuszczowej na powierzchni mleka.The use of higher homogenization parameters results in greater fragmentation and dispersion of the fat globules, thus reducing the tendency for the fat phase to remain on the surface of the milk.

Mleko po homogenizacji aseptycznej pod ciśnieniem roboczym 250 barów jest chłodzone do temperatury 20°C +/- 5°C i przekazywane do tanku aseptycznego, działającego w nadciśnieniu o wartości 1,5-2,0 bara, a następnie jest kierowane na aseptyczną maszynę pakującą, która pakuje mleko w opakowania jednostkowe, a następnie w opakowania zbiorcze. Opakowania zbiorcze są układane na paletach i przekazywane do magazynu wyrobów gotowych.After aseptic homogenization under an operating pressure of 250 bar, the milk is cooled to a temperature of 20 ° C +/- 5 ° C and transferred to an aseptic tank operating under overpressure of 1.5-2.0 bar, and then directed to an aseptic packaging machine. which packs milk in unit packages and then in bulk packages. Collective packages are stacked on pallets and sent to the finished goods warehouse.

W trakcie pakowania są wybierane losowo partie gotowego produktu i poddawane analizie na obecność ogólną i wyselekcjonowanych grup drobnoustrojów oraz ich wpływu na jakość organoleptyczną, właściwości fizyko-chemiczne i mikrobiologiczne mleka.During packaging, batches of the finished product are selected randomly and analyzed for the presence of general and selected groups of microorganisms and their influence on the organoleptic quality, physicochemical and microbiological properties of milk.

Dotyczy to także całego założonego rocznego okresu przydatności do spożycia.This also applies to the entire assumed one-year shelf life.

Niezależnie od tych badań, mleko na etapie pakowania jest poddawane ocenie pod względem zawartości witaminy D3 w jednostce wagowej gotowego produktu, która według decyzji wykonawczej Komisji Europejskiej z 19 lipca 2016 r., w gotowym produkcie nie może przekraczać ilości dopuszczalnej w mleku pasteryzowanym.Regardless of these tests, the milk at the packaging stage is assessed for the content of vitamin D3 in the weight unit of the finished product, which, according to the European Commission implementing decision of July 19, 2016, in the finished product cannot exceed the amount allowed in pasteurized milk.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, ilustrującym schemat blokowy sposobu wytwarzania mleka o przedłużonym okresie przydatności do spożycia i o zwiększonej zawartości witaminy D3.The subject matter of the invention is explained in an embodiment in the accompanying drawing, which shows a flow chart of a method for producing milk with extended shelf life and increased vitamin D3 content.

Sposób polega na tym, że mleko krowie, pełne surowe, bezpośrednio po dostarczeniu do zakładu mleczarskiego przepompowuje się do zbiornika wstępnego 1. Mleko jest filtrowane w trakcie przepompowywania. Zgromadzone w zbiorniku wstępnym 1 mleko poddaje się działaniu promieniowania ultrafioletowego UV w trakcie przepływu turbulentnego. Naświetlania mleka dokonuje się przy użyciu lampy 2 - turbulatora. Czas ekspozycji mleka na działanie promieniowania UV wynosi 25 sekund. Temperatura mleka poddawanego działaniu promieniowania UV wynosi 6°C +/- 2°C. Proces napromieniowania zachodzi w świetle ultrafioletowym o długości fal 254-260 nm, przy nakładzie energii około 1 045 J/l. W trakcie poddawania mleka surowego pełnego działaniu promieniowania ultrafioletowego przy użyciu lampy 2, następuje biologiczne oczyszczenie mleka z flory bakteryjnej oraz degradacja form przetrwalnikowych, a także wzrost stężenia witaminy D3 (cholekalcyferolu) w wyniku przekształcenia 7-dehydrocholesterolu w witaminę D3. Biologiczne oczyszczenie jest wynikiem niszczenia i redukcji komórek bakterii poprzez działanie na DNA bakterii promieniowaniem UV, powodującym w nici DNA bakterii przekształcenie w zakresie podwójnego wiązania tyminy.The method consists in pumping whole raw cow's milk into the primary tank 1 immediately after being delivered to the dairy plant. The milk is filtered while being pumped. The milk collected in the pre-tank 1 is exposed to ultraviolet UV radiation during turbulent flow. Irradiation of milk is performed with the use of a 2-lamp - turbulator. The milk is exposed to UV radiation for 25 seconds. The temperature of the milk exposed to UV radiation is 6 ° C +/- 2 ° C. The irradiation process takes place in ultraviolet light with a wavelength of 254-260 nm, with an energy input of about 1 045 J / l. When raw milk is exposed to full ultraviolet radiation using lamp 2, biological cleansing of the bacterial flora and degradation of spore forms takes place, as well as an increase in the concentration of vitamin D3 (cholecalciferol) as a result of the conversion of 7-dehydrocholesterol into vitamin D3. Biological cleansing is the result of the destruction and reduction of bacterial cells by the action of UV radiation on the bacterial DNA, which transforms the bacterial DNA strand into the thymine double bond.

Po naświetleniu promieniami UV mleko kieruje się do zbiornika magazynowego 3, z którego jest pobierana próbka na zawartość witaminy D3 oraz próbka do badania mikrobiologicznego. W zbiorniku magazynowym 3 mleko jest przetrzymywane w temperaturze 6°C +/- 2°C, przy czym czas przetrzymywania mleka naświetlonego w zbiorniku 3 powinien być jak najkrótszy, nie może przekraczać 24 godzin.After irradiation with UV rays, the milk is directed to the storage tank 3, from which a sample for vitamin D3 content and a sample for microbiological testing are taken. In the storage tank 3, the milk is kept at a temperature of 6 ° C +/- 2 ° C, and the storage time of irradiated milk in the tank 3 should be as short as possible, not exceeding 24 hours.

Ze zbiornika magazynowego 3 mleko jest kierowane poprzez wymiennik ciepła 4 na układ wirówek 5 i układ odgazowania w podciśnieniu. W trakcie przepływu przez wymiennik ciepła 4 mleko jest podgrzewane do temperatury 45°C +/- 2°C. W układzie wirówek 5, w tym za pomocą wirówki baktofugacyjnej, mleko pełne jest oczyszczane mechanicznie z drobnoustrojów. Ponadto w układzie wirówek 5 następuje oddzielenie mleka odtłuszczonego od śmietanki. Z układu wirówek 5 mleko odtłuszczone jest kierowane do standaryzatora 6, gdzie następuje regulowanie zawartości tłuszczu w mleku w przedziale od 0,5%-3,5%.From the storage tank 3, the milk is directed through a heat exchanger 4 to a centrifuge system 5 and a degassing system under negative pressure. As it flows through the heat exchanger 4, the milk is heated to a temperature of 45 ° C +/- 2 ° C. In a centrifuge system 5, including a bactofugation centrifuge, the whole milk is mechanically cleaned of microorganisms. In addition, skim milk is separated from cream in the centrifuge system 5. From the centrifuge system 5, the skimmed milk is directed to the standardizer 6, where the milk fat content is regulated in the range of 0.5% -3.5%.

Po wystandaryzowaniu mleka pod względem zawartości tłuszczu, jest ono kierowane do sekcji UHT 7, gdzie poddaje się je działaniu temperatury 140°C +/- 2°C w przeciągu 3 sekund.After the milk has been standardized for fat content, it is directed to the UHT section 7, where it is subjected to a temperature of 140 ° C +/- 2 ° C for 3 seconds.

PL 237 308 B1PL 237 308 B1

W dalszej kolejności mleko jest schładzane do temperatury 60-75°C i poddawane homogenizacji aseptycznej pod ciśnieniem roboczym 250 barów, przeprowadzanej w homogenizatorze aseptycznym 8.Subsequently, the milk is cooled down to a temperature of 60-75 ° C and subjected to aseptic homogenization at an operating pressure of 250 bar, carried out in an aseptic homogenizer 8.

Poddanie mleka naświetlonego promieniami UV homogenizacji aseptycznej pod ciśnieniem 250 barów powoduje większe niż dotychczas rozdrobnienie i dyspersję kuleczek tłuszczowych i tym samym eliminuje tendencję po pozostawania fazy tłuszczowej na powierzchni produktu.Subjecting the milk exposed to UV rays to aseptic homogenization at a pressure of 250 bar causes greater fragmentation and dispersion of fat globules than before, and thus eliminates the tendency of the fat phase to remain on the surface of the product.

Zhomogenizowane aseptycznie, schłodzone do temperatury 20°C +/- 5°C mleko kierowane jest do tanku aseptycznego 9, działającego w nadciśnieniu, skąd trafia na aseptyczną maszynę pakującą 10. Przy zastosowaniu aseptycznej maszyny pakującej 10 mleko jest pakowane w opakowania jednostkowe, a te w opakowania zbiorcze, po czym układane na palety i przekazywane do magazynu.Aseptically homogenized, cooled to a temperature of 20 ° C +/- 5 ° C, the milk is directed to the aseptic tank 9, operating under overpressure, from where it goes to the aseptic packing machine 10. Using an aseptic packing machine 10, the milk is packed in individual packages, and these into collective packages, then stacked on pallets and sent to the warehouse.

W trakcie pakowania wybierane są losowo partie gotowego produktu i poddawane analizie na zawartość witaminy D3 oraz na zawartość wyselekcjonowanych grup drobnoustrojów i enzymów ciepłoopornych. Badana jest też jakość organoleptyczna mleka, jego cechy fizyko-chemiczne oraz mikrobiologiczne.During packaging, batches of the finished product are selected randomly and analyzed for the content of vitamin D3 and the content of selected groups of microorganisms and heat-resistant enzymes. The organoleptic quality of milk, its physico-chemical and microbiological properties are also examined.

Opisany sposób postępowania pozwala uzyskać mleko UHT, homogenizowane aseptycznie o przydatności do spożycia wynoszącej 12 miesięcy, o niezmienionych walorach smakowych i użytkowych.The described procedure allows to obtain UHT milk, aseptically homogenized, with a shelf life of 12 months, with unchanged taste and utility values.

Claims (4)

1. Sposób wytwarzania mleka UHT o przedłużonej trwałości i zwiększonej zawartości witaminy D3, polegający na tym, że świeże mleko krowie pełne, surowe jest przepompowywane do zbiornika wstępnego i filtrowane, po czym kierowane do zbiornika magazynowego i przetrzymywane przez okres nie dłuższy niż 24 godziny w temperaturze 6°C +/- 2°C, a w dalszej kolejności po podgrzaniu w wymienniku ciepła, odwirowywane w układzie wirówek i poddawane mechanicznemu oczyszczeniu z części drobnoustrojów, następnie jest wystandaryzowane pod względem zawartości tłuszczu, odgazowywane i sterylizowane (UHT) poprzez podgrzewanie do temperatury 140°C +/-2°C przez okres 2-4 sekund, następnie gwałtownie schładzane do temperatury 60-75°C i poddawane homogenizacji aseptycznej, po czym chłodzone do temperatury 20°C +/-5°C i dalej przekazywane do tanku aseptycznego, współpracującego z aseptyczną maszyną pakującą, a po zakończeniu procesu, mleko jest pakowane w opakowania jednostkowe, następnie w opakowania zbiorcze układane na paletach i przekazywane do magazynu, znamienny tym, że pełne, surowe mleko bezpośrednio po dostarczeniu do zakładu i zgromadzeniu w zbiorniku wstępnym (1) poddaje się działaniu promieniowania ultrafioletowego UV przez okres 20-40 sekund, przy czym długość fali promieniowania UV wynosi 200-300 nm, korzystnie 254-260 nm, przy nakładzie energii, 1 045J/l, a po naświetleniu UV mleko kieruje się do zbiornika magazynowego (3), skąd pobiera się próbkę do oceny stanu mikrobiologicznego mleka i na zawartość witaminy D3.1. A method of producing UHT milk with an extended shelf life and increased content of vitamin D3, which consists in that fresh, raw whole cow's milk is pumped to the pre-tank and filtered, then directed to the storage tank and kept for a period not longer than 24 hours in temperature 6 ° C +/- 2 ° C, and then, after heating in a heat exchanger, centrifuged in a centrifuge system and mechanically cleaned of some microorganisms, then standardized in terms of fat content, degassed and sterilized (UHT) by heating to the temperature 140 ° C +/- 2 ° C for 2-4 seconds, then rapidly cooled to 60-75 ° C and subjected to aseptic homogenization, then cooled to 20 ° C +/- 5 ° C and forwarded to the tank aseptic, cooperating with an aseptic packaging machine, and after the end of the process, the milk is packed in unit packages, then in bulk packages stacked on pallets and transported to the warehouse, characterized in that the whole raw milk, immediately after delivery to the plant and collected in the pre-tank (1), is exposed to ultraviolet UV radiation for 20-40 seconds, with the wavelength of UV radiation being 200 -300 nm, preferably 254-260 nm, with energy expenditure, 1045J / l, and after UV irradiation, the milk is directed to the storage tank (3), from where a sample is taken to assess the microbiological state of the milk and the content of vitamin D3. 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie pakowania wybiera się losowo partie gotowego produktu i poddaje badaniu mikrobiologicznemu oraz na zawartość witaminy D3.2. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that, during packaging, batches of the finished product are selected at random and subjected to microbiological and vitamin D3 content testing. 3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że naświetlanie mleka promieniami UV prowadzi się przy użyciu lampy UV-turbulatora (2).3. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the milk is irradiated with UV rays using a UV-turbulator lamp (2). 4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że mleko naświetlone w zbiorniku magazynowym (3) przechowuje się w temperaturze 6°C +/-2°C przez jak najkrótszy okres, nie dłuższy niż 24 godziny.4. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that the irradiated milk in the storage tank (3) is stored at a temperature of 6 ° C +/- 2 ° C for the shortest possible period, not longer than 24 hours.