Il pH del latte in funzione della concentrazione di CO2, della temperatura e della pressione in uno scambiatore di calore

Il latte scremato crudo, con o senza aggiunta di CO2, è stato riscaldato, tenuto e raffreddato in un piccolo scambiatore di calore tubolare su scala pilota (372 ml/min). L’esperimento è stato replicato due volte e, per ogni replica, il latte è stato prima carbonato a 0-1 grado C per contenere 0 (controllo), 600, 1200, 1800 e 2400 ppm di CO2 aggiunta utilizzando un’unità di carbonatazione continua. Dopo la conservazione da 0 a 1 grado C, porzioni di latte ad ogni concentrazione di CO2 sono state riscaldate a 40, 56, 72 e 80 gradi C, tenute alla temperatura desiderata per 30 s (tranne 80 gradi C, tenuta 20 s) e raffreddate a 0 a 1 grado C. Ad ogni temperatura, sono state applicate cinque pressioni: 69, 138, 207, 276 e 345 kPa. La pressione è stata controllata con una valvola ad ago all’uscita dello scambiatore di calore. Sia il manometro che la sonda del pH erano in linea alla fine della sezione di mantenimento. Il pH del latte durante il riscaldamento dipendeva dalla concentrazione di CO2, dalla temperatura e dalla pressione. Durante il riscaldamento del latte senza aggiunta di CO2, il pH è diminuito linearmente in funzione dell’aumento della temperatura, ma era indipendente dalla pressione. In generale, il pH del latte con aggiunta di CO2 è diminuito all’aumentare della concentrazione di CO2 e della pressione. Per il latte con CO2 aggiunta, a una concentrazione di CO2 fissa, l’effetto della pressione sulla diminuzione del pH era maggiore a una temperatura più alta. A una temperatura fissa, l’effetto della pressione sulla diminuzione del pH era maggiore per il latte con una concentrazione di CO2 più alta. La morte termica dei batteri durante la pastorizzazione del latte senza aggiunta di CO2 è probabilmente dovuta non solo alla temperatura ma anche alla diminuzione del pH che si verifica durante il processo. Aumentando la concentrazione di CO2 nel latte e la pressione, il pH del latte diminuisce ulteriormente durante il riscaldamento e può aumentare ulteriormente il potere di uccisione microbica della pastorizzazione.