Le pH du lait en fonction de la concentration en CO2, de la température et de la pression dans un échangeur de chaleur

Le lait écrémé cru, avec ou sans CO2 ajouté, a été chauffé, maintenu et refroidi dans un petit échangeur de chaleur tubulaire à l’échelle pilote (372 ml/min). L’expérience a été répétée deux fois, et, pour chaque répétition, le lait a d’abord été carbonaté entre 0 et 1 degré C pour contenir 0 (contrôle), 600, 1200, 1800, et 2400 ppm de CO2 ajouté en utilisant une unité de carbonatation continue. Après un stockage entre 0 et 1 degré C, des portions de lait à chaque concentration de CO2 ont été chauffées à 40, 56, 72 et 80 degrés C, maintenues à la température souhaitée pendant 30 s (sauf à 80 degrés C, maintien pendant 20 s) et refroidies entre 0 et 1 degré C. À chaque température, cinq pressions ont été appliquées : 69, 138, 207, 276 et 345 kPa. La pression était contrôlée par une vanne à pointeau à la sortie de l’échangeur de chaleur. Le manomètre et la sonde de pH étaient en ligne à l’extrémité de la section de maintien. Le pH du lait pendant le chauffage dépendait de la concentration en CO2, de la température et de la pression. Pendant le chauffage du lait sans ajout de CO2, le pH diminuait linéairement en fonction de l’augmentation de la température, mais était indépendant de la pression. En général, le pH du lait avec CO2 ajouté a diminué avec l’augmentation de la concentration de CO2 et de la pression. Pour le lait avec CO2 ajouté, à une concentration de CO2 fixe, l’effet de la pression sur la diminution du pH était plus important à une température plus élevée. À une température fixe, l’effet de la pression sur la diminution du pH était plus important pour le lait avec une concentration de CO2 plus élevée. La mort thermique des bactéries pendant la pasteurisation du lait sans ajout de CO2 est probablement due non seulement à la température mais aussi à la diminution du pH qui se produit pendant le processus. L’augmentation de la concentration en CO2 du lait et de la pression diminue encore plus le pH du lait pendant le chauffage et peut renforcer le pouvoir de destruction microbienne de la pasteurisation.