Расширение теории по молоку и пастеризации

chapter_2.tex

@@ -8,9 +8,31 @@ \subsection{Общие сведения}
 
 К концу XIX века тепловая обработка молока получила столь широкое применение, что стала использоваться для разнообразных целей на большинстве молокозаводов – например, для обработки молока при изготовлении сыра и масла. До внедрения тепловой обработки молоко представляло собой постоянный источник инфекций, так как оно является идеальной средой для развития микроорганизмов. Через молоко зачастую распространялись такие болезни, как туберкулез и брюшной тиф.
 
-В термине “пастеризация” запечатлено имя Луи Пастера, который в середине XIX века провел фундаментальные исследования воздействия тепла на микроорганизмы, приводящего к их гибели, и возможности применения температурной обработки для консервирования пищевых продуктов.
+Перед тем, как перейти к описанию процесса пастеризации необходимо иметь полное понимание о молоке как об объекте технической обработки. Рассматривая его таким образом можно сказать, что оно должно обладать некоторыми показателями и характеристиками, например, состав молока, степень чистоты, кислотность, наличие токсичных и нейтрализующих веществ. Кроме того, молоко обладает ещё и различными свойствами: органолептическими, физико-механическими и биохимическими. Впрочем, достаточно будет разобрать лишь свойства и характеристики, которые необходимы для понимания процесса пастеризации. 
 
-Пастеризация молока – это особый вид тепловой обработки, который можно определить как “любую тепловую обработку молока, обеспечивающую безусловное уничтожение микроорганизмов – возбудителей туберкулеза, не вызывая при этом значительных изменений физических и химических качеств молока” \cite{TetraPak1995}.
+Молоко можно разделить на две составляющих: вода и распределённые в этой воде пищевые вещества. К таким веществам относят жиры, белки, углеводы, ферменты, различные минеральные вещества и газы. Помимо этого, о чём говорилось немного ранее, в молоке могут находится различные микроорганизмы. И как известно, некоторые из этих микроорганизмов, содержащиеся в молоке, являются опасными или вредными, например, бруцеллеза, ящура, возбудитель кишечной палочки и другие. Но как избавиться от вредных и опасных микроорганизмов?  Для этого, как раз-таки, и используется процесс пастеризации - уничтожение различных форм вредных и опасных микроорганизмов в молоке, но при этом с сохранением биологической и питательной ценности, а также и качества молока. Такое определение для пастеризации можно вывести относительно того, что происходит с молоком во время этого процесса, а остальные технические и технологические подробности при этом отсутствуют. 
+
+Однако перед тем, как перейти к пастеризации как к техническому процессу, необходимо определить, какое молоко подлежит пастеризации, а также каким требованиям оно должно соответствовать. Для определения подходящего перед пастеризацией молока существует множество различных показателей и требований. Так, например, пригодное для пастеризации молоко должно быть кислотностью не более 22 °T, а бактериальная обсеменённость молока должна быть один миллион клеток на сантиметр кубический. При этом, молоко не должно быть вспененным, поскольку пена нарушает теплообмен в ходе пастеризации. А перед самой пастеризацией, молоко должно быть также предварительно очищено на фильтрах или на сепараторах-молокоочистителях. Что ж, основные требования к пригодному для пастеризации молоку перечислены.
+
+В термине “пастеризация” запечатлено имя Луи Пастера, который в середине XIX века провел фундаментальные исследования воздействия тепла на микроорганизмы, приводящего к их гибели, и возможности применения температурной обработки для консервирования пищевых продуктов. Основные параметры пастеризации есть температура пастеризации, а также время выдержки, то есть время нахождения молока в данном процессе. Относительно данных параметров существует выражение, которое называется критерием Пастера. Этот критерий можно рассчитать по формуле: 
+
+\begin{equation}
+    P=\frac{t}{p}
+\end{equation}
+
+где $t$ - время действия температуры пастеризации, с; $p$ - время бактерицидного действия температуры пастеризации - эффект, в результате которого происходит уничтожение вредных и опасных микроорганизмов, с.
+
+Также известна и ещё одна немаловажная зависимость: продолжительность выдержки зависит от температуры пастеризации. Зависимость показана в формуле:
+
+\begin{equation}
+    \ln{t} = 36.84 - 048T
+\end{equation}
+
+где $T$ {--} температура пастеризации, $^{\circ}$C.
+
+Завершение процесса пастеризации характеризуется полным уничтожением содержащихся в молоке микроорганизмов. Это можно будет определить благодаря уже известному критерию Пастера, значение которого должно быть не меньше единицы, для того чтобы считать, что процесс пастеризации завершён.
+
+Таким образом, пастеризация молока как технологический процесс – это особый вид тепловой обработки, который можно определить как “любую тепловую обработку молока, обеспечивающую безусловное уничтожение микроорганизмов – возбудителей туберкулеза, не вызывая при этом значительных изменений физических и химических качеств молока” \cite{TetraPak1995}.
 
 Пластинчатая пастеризационно-охладительная установка (ПОУ) предназначена для тепловой обработки и охлаждения молочных продуктов в непрерывном тонкослойном закрытом потоке. Схема типовой пастеризационной установки приведена ниже (рис. \ref{fig:POU_Tetra_Pak}). Нагрев осуществляется за счет подачи пара через управляемый клапан \textbf{VC1}. Диапазон работы управляемых паровых клапанов от $\text{0\%}$ – полностью закрыт, до $\text{100\%}$ – полностью открыт. Температура \textbf{TE1} поддерживаться в пределах $92 \pm 2 \SI{}{\celsius}$.