Susu adalah produk yang mudah rusak. Dari sudut pandang produsen, produk susu perlu dapat disimpan lebih lama sebelum dikirim kepada konsumen yang membutuhkannya. Susu harus disterilkan dalam proses produksi agar produk susu memiliki nilai konsumsi yang lebih lama, dan produk susu dapat sepenuhnya memenuhi permintaan pasar di wilayah geografis yang lebih luas.

Dari sudut pandang konsumen umum, produk susu yang lebih mudah disimpan juga sangat populer, sehingga memberi orang lebih banyak waktu untuk mengonsumsinya.

Kualitas bahan baku pada jalur produksi susu
Susu yang diproses pada suhu tinggi harus memiliki kualitas yang baik. Khususnya, protein dalam susu mentah tidak boleh menyebabkan ketidakstabilan termal. Stabilitas termal protein dapat ditentukan dengan cepat melalui uji alkohol. Ketika sampel susu dicampur dengan larutan etanol dalam jumlah yang sama, protein dapat menjadi tidak stabil dan susu akan menggumpal. Semakin tinggi konsentrasi larutan etanol yang dapat ditambahkan tanpa terjadi penggumpalan, semakin baik stabilitas termal susu. Jika susu tetap stabil (tidak mengendap) bahkan setelah ditambahkan larutan alkohol dengan konsentrasi alkohol 75%, masalah produksi dan masa simpan dapat sebagian besar dihindari.
Uji alkohol biasanya digunakan untuk menolak susu yang tidak cocok untuk perlakuan UHT karena:
bersifat asam, karena jumlah mikroorganisme penghasil asam sangat tinggi.
terdapat ketidakseimbangan garam yang salah
mengandung kadar protein serum yang tinggi, yang merupakan ciri khas kolostrum
Susu mentah yang berkualitas buruk berdampak negatif terhadap kinerja pengolahan dan kualitas produk akhir. Penurunan stabilitas termal susu dengan pH lebih rendah dari 6,65 pada 20°C tidak hanya akan menyebabkan masalah pengolahan, seperti waktu operasi yang singkat akibat gosong pada permukaan pemanas, tetapi juga menimbulkan kesulitan dalam pembersihan dan pengendapan protein di dasar kemasan selama penyimpanan.
Susu yang disimpan pada suhu rendah dalam waktu lama dapat mengandung sejumlah besar bakteri psikrofilik, yang dapat menghasilkan enzim tahan panas dan sulit diinaktivasi sepenuhnya melalui perlakuan panas. Selama penyimpanan, enzim ini dapat menyebabkan perubahan sensori, seperti ketengikan, rasa pahit, dan bahkan gel (penuaan, pengentalan, atau perubahan rasa manis).

Kualitas bakteriologis susu harus tinggi. Hal ini tidak hanya berlaku untuk jumlah total bakteri, tetapi yang lebih penting, untuk jumlah bakteri pembentuk spora yang memengaruhi sterilitas.

Sterilitas komersial

Istilah "sterilitas komersial" sering digunakan untuk produk yang diproses dengan UHT. Produk steril komersial mengacu pada produk yang tidak mengandung mikroorganisme yang dapat tumbuh dalam kondisi utama. Pada produk rendah asam (produk dengan pH lebih tinggi dari 4,5), spora adalah mikroorganisme yang paling tahan panas dan dapat tumbuh. Karena ketahanan panasnya jauh lebih tinggi daripada mikroorganisme nutrisi, proses sterilisasi hanya berfokus pada efek pembunuhan spora. Kelompok produk rendah asam ini tidak hanya mencakup susu, tetapi juga sebagian besar produk berbasis susu.

Efisiensi sterilisasi

Ketika mikroorganisme dan/atau spora bakteri dikenai perlakuan panas atau prosedur disinfeksi/penggantian desinfeksi lainnya, tidak semua mikroorganisme akan langsung mati. Sebaliknya, dalam jangka waktu tertentu, sebagian hancur, sementara sisanya bertahan hidup. Jika mikroorganisme yang bertahan menerima perlakuan yang sama untuk jangka waktu yang sama lagi, mikroorganisme yang tersisa akan mati dalam proporsi yang sama, dan seterusnya. Dengan kata lain, paparan terhadap fungisida atau disinfektan selalu membunuh proporsi mikroorganisme yang sama.

Efisiensi sterilisasi jalur produksi susu
Efisiensi sterilisasi pada jalur produksi susu berkaitan dengan dua faktor, yaitu suhu dan lamanya waktu, serta ketahanan panas mikroorganisme.
Faktor lain seperti komposisi produk, viskositas, keseragaman, dan pH juga dapat memengaruhi efisiensi sterilisasi. Peralatan sterilisasi aliran - perlakuan suhu ultra-tinggi (UHT) - biasanya mensterilkan spora bakteri yang tumbuh pada suhu sekitar 9-10.
Spora Bacillus subtilis atau Bacillus stearothermophilus sering digunakan sebagai organisme uji untuk menentukan efektivitas sterilisasi perangkat UHT, karena strain ini (terutama Bacillus stearothermophilus) membentuk spora yang cukup tahan panas. Botox secara tradisional digunakan untuk menghitung efektivitas sterilisasi dalam wadah (lihat perhitungan nilai F0).
Proses sterilisasi harus dirancang sedemikian rupa sehingga risiko produk menjadi rusak atau mengandung mikroorganisme patogen yang hidup dan tumbuh sebelum digunakan oleh konsumen menjadi sangat kecil. Clostridium botulinum telah lama dianggap sebagai mikroorganisme paling penting dalam kesehatan masyarakat. Proses sterilisasi dirancang untuk menghancurkan spora mikroorganisme ini. Namun, kemungkinan bertahan hidup dan tumbuhnya spora botulinum dalam susu dan produk susu yang dipanaskan memang rendah.

Efek mematikan terhadap spora bakteri dimulai pada suhu sekitar 115°C dan meningkat pesat seiring kenaikan suhu.

Bakteri dapat dibagi menjadi dua kategori:

yang hanya ada sebagai sel vegetatif (mudah dibunuh dengan panas atau cara lain),
Bakteri yang berada dalam keadaan vegetatif dan spora, yaitu bakteri pembentuk spora. Meskipun bakteri ini mudah dibunuh selama berada dalam keadaan vegetatif, sporanya sulit dihilangkan.

Produk yang akan disterilkan biasanya mengandung populasi campuran sel vegetatif dan spora bakteri, seperti ditunjukkan pada Gambar 9.1. Sayangnya, korelasi antara keduanya tidak terlalu baik. Jumlah spora yang tinggi dapat ditemukan pada produk dengan jumlah total bakteri yang rendah, dan sebaliknya, sehingga penentuan jumlah total bakteri tidak dapat digunakan sebagai dasar yang andal untuk memperkirakan jumlah spora pada produk pangan.

Seperti disebutkan di atas, efek sterilisasi dari proses sterilisasi panas meningkat pesat seiring kenaikan suhu. Tentu saja, hal ini juga berlaku untuk reaksi kimia yang terjadi setelah perlakuan panas. Berapa kali laju reaksi meningkat jika suhu sistem naik 10°C.

Jika suhu proses dinaikkan 10°C, laju reaksi kimia dapat menjadi dua kali lipat atau tiga kali lipat. Variasinya sangat besar karena spesies spora bakteri yang berbeda merespons peningkatan suhu secara berbeda. Pada rentang suhu UHT, efek pembunuhan bakteri meningkat signifikan seiring suhu, sementara perubahan kimia tetap ringan. Hal ini dengan jelas menunjukkan keunggulan perlakuan UHT dibandingkan sterilisasi dalam wadah yang beroperasi pada suhu rendah dalam waktu lama.

Jalur produksi susu mengintegrasikan sterilizer, sehingga memiliki kemampuan untuk melakukan sterilisasi cepat secara siklus, dan sejumlah besar produk susu dapat disterilkan selama proses produksi pada jalur pengolahan. Dengan cara ini, produsen dapat memperoleh produk susu steril yang memenuhi standar pangan pasar. Teknologi sterilisasi susu dan peralatan sterilisasi terus diperbarui. Semakin banyak teknologi sterilisasi canggih akan diterapkan pada jalur produksi susu, dan lebih banyak produk susu steril baru juga akan masuk ke pasar, produk-produk ini akan sangat memenuhi berbagai jenis kebutuhan di pasar.