surowce i materiały

mleko i przetwory mleczne

 

Skład chemiczny i wartości odżywcze mleka

Mleko jest podstawowym surowcem w wielu branżach przemysłu spożywczego . W przemyśle mleczarskim mleko surowe przetwarzane jest na mleko spożywcze , napoje mleczne fermentowane , sery, mleko w proszku , i inne , w produkcji piekarsko ciastkarskiej zastosowanie znajduje mleko spożywcze jak i przetwory mleczne .

W obrocie handlowym jako mleko klasyfikuje się mleko krowie , natomiast mleko od innych ssaków w handlu musi zawsze posiadać nazwę określającą jego pochodzenie .

Mleko- to wydzielin gruczołów mlecznych samic ssaków w cukiernictwie i piekarstwie wykorzystuje się mleko krowie .

Skład chemiczny mleka - podstawowym składnikiem mleka jest woda w której rozpuszczone są pozostałe składniki takie jak tłuszcz, białka, składniki mineralne, witaminy , węglowodany.

a) woda- w zależności od pochodzenia mleka zawartość wody waha się od 80-90%

b) białka- podstawowym białkiem mleka jest kazeina posiadające zdolności wytrącania się w postaci skrzepu pod wpływem kwasu mlekowego podpuszki lub niektórych kwasów nieorganicznych i soli .
Zjawisko to jest szczególnie ważne podczas produkcji niektórych serów twarogowych i innych gatunków sera .

c) tłuszcze- występują w mleku w postaci emulsji ( emulsja jest to połączenie dwóch wzajemnie nierozpuszczalnych w sobie substancji) emulsja tłuszczy w mleku jest mikroskopijnych wielkości kuleczek rozprowadzonych w wodzie . Tłuszcz mleka zawiera głównie nasycone oraz w mniejszej ilości kwasy nienasycone , zawartości NNKT (niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe) konieczne dla prawidłowego funkcjonowania organizmu wynosi ok. 8 miligramów na 100 gram mleka .

d) laktoza- (cukier mlekowy) to węglowodan występujący wyłącznie w mleku i jego przetworach , jest bardzo wartościową substancja energetyczną nadaje mleku lekko słodki smak pod wpływem aktywności bakterii kwasu mlekowego , laktoza rozkłada się do postaci kwasu mlekowego .
e) składniki mineralne - to głównie potas, sód, wapń, fosfor, magnez szczególnie ważne w technologii żywności i żywienia człowieka ma zawarty w mleku wapń .

f) witaminy - w mleku występują zarówno witaminy nierozpuszczalne i rozpuszczalne w tłuszczach głównych
- rozpuszczalne w tłuszczach A D E
- w wodzie głównie B C

g) mikroflora bakteryjna mleka - mleko zawiera bogatą mikroflorę zarówno drobnoustroje pożądane jak i niepożądane

h) inne składniki mleka - enzymy , ciała odpornościowe , barwniki


Mleko spożywcze, śmietanka i śmietana spożywcza


1) Mleko spożywcze jest to produkt uzyskiwany po przez przerób mleka surowego, mleko surowe poddaje się pasteryzacji lub sterylizacji momentalnej ( UHT ) w celu likwidacji szkodliwej mikroflory . Mleko spożywcze ponadto poddawane jest redukcji tłuszczu.

Mleko wyróżnia się w zależności od ;
- poziomu zawartości tłuszczu podstawowymi gatunkami są mleka 2% i 3,2%
- niektóre gatunki mleka dodatkowo poddawane są homogenizacjiczyli procesowi rozbicia cząsteczek tłuszczu i rozprowadzenie ich w wodzie zawartej w mleku co podnosi jakość mleka spożywczego.



Ze względu na jakość i trwałość, oraz stopień przetworzenia mleko spożywcze można podzielić na dwie grupy: mleko pasteryzowane i mleko sterylizowane.

a) Mleko pasteryzowane: proces produkcji mleka pasteryzowanego składa się z następujących etapów;
- odbioru surowca i jego wstępnego magazynowania
- czyszczenie mleka w wirówkach
- standaryzacji zawartości tłuszczu
- homogenizacji
- pasteryzacji
- magazynowania i rozlewu do opakowań
Czyszczenie mleka polega na usunięciu zanieczyszczeń mechanicznych, elementów komórkowych oraz drobnoustrojów, w tym prawie całości drożdży i pleśni, jak również bakterii w formie przetrwalnikowej.
Procesy normalizacji dotyczą ustalenia w mleku odpowiedniej zawartości tłuszczów. W mleku surowym przeciętnie występuje wyższa zawartość tłuszczów, więc istnieje konieczność odjęcia części tłuszczów w postaci śmietanki za pomącą wirówki.
Homogenizacja ma na celu rozdrobnienie większych kuleczek tłuszczowych do średnicy poniżej 2 μm aby wyeliminować zjawisko gromadzenia śmietanki w mleku. Homogenizacje przeprowadza się w homogenizatorach w temperaturze 70 –75oC.
Pasteryzacja polega na ogrzewaniu mleka w temperaturze nie przekraczającej 100oC, w czasie który jest potrzebny do całkowitego zniszczenia szkodliwej mikroflory oraz w stopniu maksymalnym zniszczenia mikroflory saprofitycznej, również do zahamowania aktywności enzymów obecnych w mleku. Prawidłowo przeprowadzona pasteryzacja powinna całkowicie zniszczyć wegetatywne formy drobnoustrojów chorobotwórczych jak również mikroflory spontanicznej ( 99 –99,9% ), oraz w możliwie najmniejszym stopniu zmienić właściwości fizyczne i żywieniowe mleka. Najbardziej powszechnie stosowaną metoda pasteryzacji jest pasteryzacja w płytowych wymiennikach ciepła zwanych inaczej pasteryzatorami płytowymi, w temperaturze 72 –75oC, w czasie około 20 sekund.

b) Mleko sterylizowane. Główną metodą do produkcji mleka sterylizowanego, jest sterylizowanie momentalne (ang. ultra- higt –temperature UHT ) polegające na ogrzewaniu przepływającego mleka w temperaturze 130 –150oC w ciągu kilku sekund i szybkim schło0dzeniu do temperatury około 20oC.Mleko sterylizowane momentalnie odznacza się wartości odżywczą i smakową podobną do mleka pasteryzowanego, lecz znacznie dłuższym okresem przydatności do spożycia. Oprócz tego składniki mleka są znacznie lepiej przyswajalne przez organizm człowieka dzięki znacznie rozluźnionej strukturze białek, na skutek działania wysokiej temperatury i homogenizacji. Proces sterylizacji momentalnej jest bardzo krótki, dlatego nie powoduje obniżenia zawartości witamin w stosunku do mleka świeżego. W czasie przechowywania mleka sterylizowanego momentalnie następuje spadek zawartości witamin z grupy B, witaminy C, oraz kwasu foliowego.


2) Śmietanka i śmietana spożywcza - są to produkty otrzymywane z mleka wzbogacone w dodatkowy tłuszcz o zawartości
powyżej 9%
Śmietankę i śmietanę otrzymuje się po przez odwirowanie tłuszczu z mleka do znormalizowanej zawartości, poddanie pasteryzacji i homogenizacji.
Śmietana uzyskiwana jest ze śmietanki po przez poddanie jej procesowi ukwaszania przy udziale bakterii kwasu mlekowego.
W handlu wyróżnia się rodzaje śmietany i śmietanki w zależności od zawartości tłuszczu ;

- śmietanka kawowa nie mniej niż 9% tłuszczu
- śmietanka spożywcza nie mniej niż 18 % tłuszczu
- śmietanka spożywcza nie mniej niż 18% tłuszczu ukwaszona
- śmietana kremowa nie mniej niż 30% tłuszczu
- śmietanka i śmietana do zmaślania ( produkt wyjściowy do produkcji masła ) 24-28% tłuszczu
- śmietanka sterylizowana ( utrwalona termicznie ) 18% tłuszczu

3) Napoje mleczne fermentowane - są to produkty przerobu mleka spożywczego poddanego normalizacji zawartego tłuszczu oraz fermentacji czyli ukwaszaniu .
Czystymi kulturami określa się hodowle drobnoustrojów , uzyskane przez rozmnażanie jednej selektywnie wybranej
komórki np. bakteryjnej .

Do napojów fermentacyjnych zalicza się :
- mleko kwaśne
- jogurty
- kefiry
- maślankę
- serwatkę ( fermentowaną )

Produkcja napojów mlecznych fermentowanych.

Jogurt jest napojem uzyskiwanym w wyniku fermentacji (w temperaturze 40–45°C w ciągu 10–12 godzin) mleka znormalizowanego, pasteryzowanego i zagęszczonego przez dodatek mleka w proszku lub odparowanie części wody.
Mikroflora jogurtu jest mieszaniną dwóch rodzajów bakterii; Lactobacillus bulgaricus i Streptococcus thermophilus. Ponadto stosuje się również Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium bifidum.
Jogurt produkuje się metodą termostatową lub zbiornikową. W metodzie zbiornikowej mleko schłodzone do temperatury około 45oCkieruje się do zbiorników fermentacyjnych, dodaje 2 -4% zakwasu i pozostawia na 3 -4 godzin (do chwili uzyskania skrzepu). Uzyskany skrzep kieruje się do oziębiacza płytowego, a następnie do urządzenia pakującego.
Gotowy produkt zawiera od 0,7 do 1,0% kwasu mlekowego. Na cechy smakowo –zapachowe składają się za równo kwas mlekowy, jak i substancje lotne. Jogurt jest ceniony za walory smakowe i dietetyczne. Produkowane są zarówno jogurty naturalne, jak i smakowe, z dodatkiem substancji smakowych na przykład dżemu, pulp owocowych, aromatu waniliowego, etylowaniliny i tym podobne.


Mleko jogurtowe (napój jogurtowy) produkuje się wyniku fermentacji mleka znormalizowanego, pasteryzowanego. Mleko jogurtowe posiada konsystencje płynną, może być produkowany z dodatkami smakowymi takimi jak wanilia czy owoce.

Biogurt nazywany inaczej jogurtem zreformowanym, jest produkowany z dodatkiem pałeczki Lactobacillus acidopholus. Bakterie te występują w przewodzie pokarmowym człowieka, a wprowadzone wraz z jogurtem umiejscawiają się w jelicie grubym, hamując rozwój bakterii gnilnych i gazujących. Produkt ten jest łagodniejszy w smaku niż jogurt i nie przekwasza się
Produkowane są obecnie biogurty z dodatkiem bakterii z rodzaju Bifdobacterium, która występuje w przewodzie pokarmowym u dzieci, zwłaszcza w okresie niemowlęcym.

Mleko ukwaszone ma skład chemiczny podobny do mleka spożywczego, z wyjątkiem obniżonej zawartości laktozy. Zawiera około 0,5 -1% kwasu octowego.
Fermentację poprzedza czyszczenie mleka, normalizacja zawartości tłuszczu, pasteryzacja i oziębianie. Fermentację po zaszczepieniu mleka zakwasem roboczym prowadzi się w zbiornikach fermentacyjnych lub bezpośrednio w opakowaniach. W przypadku mleka ukwaszonego fermentację prowadzi się w temperaturze 23 do 27oC. Ukwaszanie mleka trwa około 12 -16 godzin, po uzyskaniu właściwego skrzepu oraz kwasowości produkt chłodzi się do temperatury około 6oC, i magazynuje.

Mleko acidofilne jest wytwarzane z mleka ukwaszonego przy udziale pałeczki Lactobacillus acidopholus. Może być produkowane z dodatkami smakowymi. Działa leczniczo w zaburzeniach jelitowych na tle bakteryjnym i po kuracjach antybiotykowych, naruszających normalny układ mikroflory jelita grubego.

Kefir Jest napojem otrzymywanym z mleka normalizowanego lub odtłuszczonego, pasteryzowanego, poddanego fermentacji alkoholowo –kwasowej poprzez działanie zakwasu, uzyskanego z ziaren kefirowych lub szczepionek czystych kultur. Ziarna kefirowe stanowią symbiotyczny układ paciorkowców mlekowych, pałeczek mlekowych i drożdży niezarodnikujących i zarodnikujących oraz niewielka liczba bakterii peptonizujących sklejonych ze sobą śluzem. Kefir zawiera około 1% kwasu mlekowego, duże ilości dwutlenku węgla oraz 0,1 – 0,8% alkoholu etylowego. Produkowane są również odmiany smakowe kefiru.
Barwa kefiru powinna być biała z odcieniem kremowym, konsystencja powinna być jednolita, zwarta z widocznymi pęcherzykami powietrz lub bez pęcherzyków. Smak i zapach lekko kwaśny, charakterystyczny dla kefiru z lekko wyczuwalnym zapachem drożdży.
Napoje fermentowane z dodatkiem bakterii z rodzaju Lactobacillus acidopholus lub Bifdobacterium maja w nazwie przedrostek bio- na przykład; bio-jogurt, lub bio-kefir. Baterie te nazywane mianem probiotyków mają zdolność zatrzymywania się w przewodzie pokarmowym człowieka. Jogurty i kefiry tradycyjne, a szczególnie typu bio-, są przystosowane do likwidowania skutków nietolerancji laktozy, podwyższają naturalną odporność organizmu na choroby, przeciw działają szkodliwemu rozwojowi bakterii gnilnych oraz hamują rozwój niektórych nowotworów przewodu pokarmowego.

Maślanka spożywcza jest napojem uzyskiwanym przy wyrobie masła ze śmietany jest to kwaskowata ciecz pozostała po oddzieleniu ziaren tłuszczu ze zmaślanej śmietany pasteryzowanej, ukwaszonej zakwasem z czystych kultur maślarskich , bez dodatku wody, z ewentualnym dodatkiem śmietany. Ceniona jako napój; zawiera średnio 91% wody, 0,5% tłuszczu, 4,0% laktozy, 0,6% kwasu mlekowego, 3,1% białka i ok. 0,7% związków nieorganicznych. Z maślanki produkowane są napoje smakowe.


Sery twarogowe

Podczas produkcji serów największe znaczenie mają cechy białka zawartego w mleku – kazeinę.
Kazeina – posiada zdolność koagulacji czyli wytrącania się w postać skrzepu pod wpływem kwasów lub enzymów .

Charakterystyka serów twarogowych – podział towaroznawczy serów twarogowych dokonany jest ze wzg. Na różnicę procesów ukwaszania wyróżnić można sery twarogowe ukwaszone przy wykorzystaniu kwasów, enzymów podpuszczki, ukwaszeniu z użyciem kwasów i enzymów podpuszczki oraz ukwaszanie samoczynne na drodze procesów fermentacyjnych.

Wyróżnia się typy serów twarogowych :
- Kwasowe
- Podpuszczkowe
- Kwasowo podpuszczkowe

innym kryterium klasyfikacji serów jest zawartość tłuszczu , wyróżnia się :
- Sery pełnotłuste
- Sery tłuste
- Sery półtłuste
- Sery chude

Ponadto w śród serów kwasowo podpuszczkowych wyróżnia się :
- Sery śmietankowe, które zawierają około 55% tłuszczu

Sery twarogowe uzyskuje się poprzez silne odwodnienie skrzepu uzyskanego
z ukwaszonego mleka. Zależnie od sposobu ukwaszenia twarogi dzieli się na: kasowe i kwasowo – podpuszczkowe. Kwasowe ukwasza się w wyniku fermentacji, kwasowo – podpuszczkowe zaś także z dodatkiem podpuszczki. W zależności od zawartości tłuszczu w suchej masie twarogi dzieli się na: pełnotłuste, tłuste, półtłuste i chude. Wśród serów kwasowo – podpuszczkowych wyróżnia się także serki śmietankowe, zawierające 55% tłuszczu. Twarogi zawierają stosunkowo dużo kazeiny. W zależności od sposobów fermentowania wyróżnia się krajankę, iklinki oraz twarożki homogenizowane w kubeczkach. Konsystencja twarogów powinna być jednolita, bez grudek, a barwa biała do kremowej. Smak i zapach czysty, aromatyczny, lekko kwaśny.

Sery podpuszczkowe uzyskiwane z mleka poddanego krzepnięciu pod wpływem enzymu podpuszczki dzieli się na sery twarde, zawierające mniej niż 50% wody i sery miękkie o zawartości powyżej 50% wody.

Proces produkcji serów podpuszczkowych, dojrzewających składa się z następujących operacji:

 Przygotowanie mleka do przerobu,
 Wprowadzenie do mleka dodatków,
 Zabarwienie mleka podpuszczką,
 Obróbki skrzepu,
 Formowanie masy serowej,
 Prasowanie serów,
 Solenie,
 Dojrzewanie i pielęgnacja serów,
 Oceny i przygotowania serów do wysyłki,
 Przechowywania serów.

Twarogi są wyrabiane z mleka o znormalizowanej zawartości tłuszczu i z mleka odtłuszczonego, ukwaszonego z dodatkiem podpuszczki lub bez jej dodatku, przy czym pierwszy nosi nazwę twarogu kwasowo- podpuszczkowego, drugi- twarogu kwasowego.

Twarogi są stosowane do bezpośredniego spożycia lub do dalszego przerobu. Etapami w produkcji twarogów kwasowych są:

 Przygotowanie mleka,
 Zaprawienie mleka kulturą kwaszącą,
 Obróbka skrzepu,
 Ociekanie i prasowanie twarogu,
 Chłodzenie, pakowanie twarogu.



Mleko w proszku.

Mleko w proszku otrzymuje się przez odparowanie z mleka wody. W drodze jego wstępnego zagęszczenia mleka spożywczego pasteryzowanego a następnie wysuszania do zawartości od 4% do 6% wody, mleko w proszku ma postać proszku drobnoziarnistego o kolorze biało kremowym o swoistym smaku i zapachu otrzymywane jest głównie z metod suszenia rozpyłowego z wykorzystaniem urządzenia - suszarki rozpyłowej

Produkcja mleka w proszku obejmuje następujące etapy:
• Ocenę i wybór surowca
• Normalizację tłuszczu
• Pasteryzację mleka i oziębienie
• Zagęszczenie
• Suszenie mleka
• Osuszanie proszku mlecznego
• Pakowanie
Proszek mleczny produkuje się z mleka pełnego lub mleka odtłuszczonego.
Suszenie mleka odbywa się dwoma metodami:
a) Walcowa
b) Rozpyłowa
Ad. A) Suszenie rozpyłowe polega na mechanicznym rozpyleniu mleka zagęszczonego w specjalnej wieży gdzie w zetknięciu z gorącym powietrzem następuje odparowanie wody z opadających kropelek mleka.
Ad. B) w metodzie walcowej zagęszczone mleko suszy się na gorących obracających się walcach ogrzewanych od wewnątrz parą wodną o temperaturze ok. 130°C.
Cienką wysuszoną warstwę mleka zgarnia się z powierzchni walców za pomocą specjalnych noży i po ochłodzeniu miele się na proszek.
Proszek mleczny otrzymany metodą rozpyłową ma drobną strukturę i łatwo się rozpuszcza, natomiast otrzymany metodą walcową ma gorszą rozpuszczalność i grubą ziarnistą strukturę.
Opakowanie proszku mlecznego powinno zabezpieczać produkt przed dostępem powietrza, wilgoci i światła, bowiem proszek mleczny ulega łatwo zbryleniu po wchłonięciu wilgoci, nawet niewielkiej ilości.
Mleko przeznaczone do bezpośredniej konsumpcji pakuje się w małe jednostkowe opakowania najczęściej, 250g – 500g.
Obecnie jako opakowania stosuje się puszki z blachy aluminiowej zamykane w próżni lub torebki z polietylenu, pakowane dodatkowo w kartonowe pudełka. Używa się również torebki z folii aluminiowej laminowanej (zwłaszcza do pakowania proszku typu „instant”).
Mleko wykorzystywane w produkcji przemysłowej (np. piekarstwie) pakuje się w cztero warstwowe worki papierowe (jedna wewnętrzna warstwa impregnowana) lub w worki z polietylenu o pojemności 25 kg i 40 kg.

Masło

Masło otrzymuje się ze śmietany przerobowej, pasteryzowanej. Jest ono najszlachetniejszym tłuszczem jadalnym. Głównym składnikiem masła jest tłuszcz (73,5 - 82,5%), następnie woda (16 – 24%), substancje organiczne nietłuszczowe i nieorganiczne stanowią do 1,5%. Masło zawiera witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, tj. A,D i E.
Kwasowość tłuszczu masła nie powinna być wyższa niż 5 stopni kwasowości ogólnej. Wymagania organoleptyczne określa się dla każdego rodzaju masła oddzielnie; dotyczą one smaku, zapachu, barwy, konsystencji, stopnia wygniecienia.

Proces produkcji masła
Proces produkcji masła przebiega w następujących fazach:
1. dojrzewanie śmietanki
Dojrzewanie śmietanki odbywa się poprzez przetrzymywanie śmietanki w obniżonej temperaturze w celu nabrania przez kuleczki tłuszczu sprężystości, co powoduje zagęszczenie śmietanki
2. zakwaszanie smietanki
Zakwaszane śmietanki ma na celu nadanie smaku i aromatu, zakwaszanie śmietanki odbywa się w masielnicach – w ruchu masielnicy kuleczki tłuszczu skupiają się łącząc w bryłki masła
3. zmaślenie śmietanki i oddzielenie masła
Po zmaśleniu śmietanki następuje oddzielenie masła od maślanki a następnie płukanie masła
4. barwienie masła
Masło barwione może być wyłącznie środkami zatwierdzonymi i posiadającymi atest Polskiej Normy dopuszczającej je do użytku jak barwnik masła
5. Pakowanie
Masło jest pakowane w opakowania hurtowe specjalnie przygotowane kartony ,detaliczne-opakowania pergaminowe powleczone folia aluminiową

Właściwości masła: dobre masło powinno być aromatyczne, posiadać czysty, przyjemny smak, być dobrze ugniecione, posiadać zwartą jednostkę konsystencji
Przechowywanie masła: pomieszczenia suche, przewiewne wolne od pleśni i obcych zapachów, temperatura magazynowania nie powinna przekraczać100C