Jakékoli tepelné působení na mléko narušuje jeho původní složení a fyzikálně-chemické vlastnosti. Stupeň fyzikálně-chemických změn ve složkách mléka závisí především na teplotě a délce tepelné úpravy.
Mléčné bílkoviny jsou denaturovány teplem. Syrovátkové proteiny jsou nejcitlivější na teplo a denaturují při teplotách nad 65°C, zatímco kasein má vysokou tepelnou odolnost. Při teplotách nad 100°C začíná částečný rozklad laktózy, v důsledku čehož mléko získává specifickou chuť, vůni a barvu (hnědou). Mléčný tuk zůstává při zahřátí na 100°C prakticky nezměněn. Při tepelné úpravě dochází k částečnému zničení vitamínů, zejména rozpustných ve vodě (C, B12, thiamin aj.), inaktivují se i enzymy (reduktáza, fosfatáza, peroxidáza). V důsledku přechodu rozpustných solí vápníku a fosforu do nerozpustného stavu dochází k částečnému vysrážení minerálních solí. Změny složek mléka, které negativně ovlivňují nutriční hodnotu a organoleptické vlastnosti, by měly být nevýznamné.
Mezi druhy tepelné úpravy patří pasterizace a sterilizace. Typy pasterizace jsou ultra-vysokoteplotní (UHT) zpracování a termizace.
Sterilizace
Tepelné ošetření mléka při teplotách nad 100 °C s následným zráním. Při sterilizaci mléka se ničí vegetativní i sporové formy mikroorganismů. Kromě toho se sterilizované produkty stávají během skladování stabilnější.
Nevýhodou sterilizovaného mléka je, že jeho nutriční a biologická hodnota je nižší než u mléka pasterizovaného. Zejména některé vitamíny se při sterilizaci ničí.
Sterilizace se používá při výrobě produktů s dlouhou trvanlivostí: sterilizované konzumní mléko, smetana a sterilizované konzervované mléko.
Pasterizace
Proces jednou zahřívání nejčastěji kapalných produktů nebo látek na 60°C po dobu 60 minut nebo při teplotě 70-80°C po dobu 30 minut. Technologie byla navržena v polovině XNUMX. století francouzským mikrobiologem Louis Pasteur . Účelem pasterizace je zvýšit stabilitu mléka během skladování nebo přepravy a také zničit patogenní a škodlivé mikroorganismy nacházející se v mléce. Zahřívání mléka nad bod varu se nazývá sterilizace.
Účely pasterizace jsou:
- zničení patogenní mikroflóry, získání produktu, který je pro spotřebitele bezpečný z hygienického a hygienického hlediska;
- snížení celkové bakteriální kontaminace, zničení enzymů v surovém produktu, které způsobují zkažení pasterizovaného produktu, a snížení jeho trvanlivosti;
- cílená změna fyzikálně-chemických vlastností výrobku k získání specifikovaných vlastností hotového výrobku, zejména organoleptických vlastností, viskozity, hustoty sýřeniny atd.
V závislosti na typu vyráběného produktu se rozlišuje několik režimů pasterizace:
- dlouhodobě – teplota (87±2)°C s expozicí 15-20 minut (kefír, zakysaná smetana);
- krátká – teplota (76±2)°C s výdrží 40 s (pasterizované mléko, tvaroh, nízkotučné kondenzované mléko s cukrem);
- blesková pasterizace – probíhá při teplotě (90±2)°C bez zadržování (plnotučné kondenzované mléko s cukrem, kakao nebo káva s kondenzovaným mlékem a cukrem, sušené plnotučné a odstředěné mléko, sušená smetana).
Tepelná úprava se také používá k přeměně biochemických vlastností mléka při výrobě pečeného mléka.
Po pasterizaci vegetativní formy mikroorganismů v produktu odumírají, spory však zůstávají v životaschopném stavu, a když nastanou příznivé podmínky, začnou se intenzivně rozvíjet. Pasterizované mléko se proto po omezenou dobu skladuje při nízkých teplotách.
Při tomto způsobu tepelného zpracování hynou především psychrotrofní a mezofilní bakterie mléčného kvašení (S. lactis, S. cremoris aj.). Bez znatelné změny organoleptických vlastností mléka (chuť, vůně a konzistence) dochází ke zničení tuberkulózy, brucelózy a dalších patogenních bakterií, zatímco termofilní streptokoky a enterokoky mléčného kvašení, používané k výrobě kysaných mléčných výrobků, snižují aktivitu.
Vliv pasterizace na mikroorganismy obsažené v mléce závisí na teplotě, na kterou je mléko ohříváno, a na délce expozice při této teplotě.
Tepelné účinky na mléko vedou k některým změnám:
- Při zahřívání se v něm rozpuštěné plyny odpařují z mléka;
- v důsledku odstranění oxidu uhličitého se kyselost mléka sníží o 0,5–1 °T;
- při teplotách nad 85° se kasein částečně mění;
- Nejvíce je ale postižen mléčný albumin: při 60–65 °C začíná denaturovat;
- Složení soli mléka je také zničeno během pasterizace. Rozpustné fosfátové soli se stávají nerozpustnými. V důsledku částečné koagulace bílkovin a tvorby nerozpustných solí se na povrchu topných zařízení (pasterizátorů) ukládá sediment – mléčný kámen (připálený);
- Pasterizované mléko se při výrobě sýra sráží pomaleji syřidlem. To se vysvětluje srážením vápenatých solí. Přidání roztoku chloridu vápenatého do takového mléka tuto schopnost obnoví;
- Zahřátím na vysoké teploty (80–85°C) získává mléko zvláštní chuť a vůni, která se zintenzivňuje se stoupající teplotou;
Pro odstranění pachových a chuťových vad může být mléko podrobeno deodorizaci a dekontaminaci.
Deodorizace – zpracování horkého mléka ve vakuu v deodorizérech. Disagregace – odstranění plynů z mléka.
Tepelná úprava mléka se provádí pomocí speciálních zařízení: tanky, dlouhodobé pasterizační lázně (LTP), různé typy pasterizačních jednotek. Nejúčinnější z hlediska snížení spotřeby energie a doby zpracování jsou deskové pasterizační a chladicí jednotky.
Podle klasických schémat mají tato zařízení tři sekce v deskovém výměníku tepla: pasterizaci, regeneraci a chlazení. Díky regenerační sekci předává odcházející horký produkt v proudu teplo příchozímu studenému produktu, což umožňuje úsporu minimálně 85. 90 % elektrické energie spotřebované na pasterizaci. V souladu s tím je vystupující produkt částečně ochlazen před vstupem do chladicí sekce a nevyžaduje velké náklady na chlazení. Protože procesy ohřevu a chlazení probíhají v uzavřeném toku, eliminuje to možnost opětovné kontaminace.
Z toho vyplývá, že pasterizace je nejjednodušší a nejlevnější způsob dezinfekce mléka.
Společně s odborníky Foodbay nahlédneme „do zákulisí“ moderní mlékárny – a uvidíme, jak se produkt z obchodu liší od klasického čerstvého mléka. A je opravdu lepší?
Technologie průmyslové výroby kravského mléka se za posledních několik desetiletí výrazně změnily. Hlavní změny se dotkly přístupu k samotné výrobě. Dojičky s kbelíky jsou minulostí – dnes jsou téměř všechny procesy v oboru automatizované. Moderní technické možnosti navíc umožňují získat různé druhy mléka ze stejných surovin. Normalizované, nízkotučné, bez laktózy atd. – výběr je opravdu široký. A dnes se používá mnoho způsobů zpracování syrového mléka. V tomto článku si ukážeme, jak se vyrábí mléko v továrně a proč čerstvé mléko není tou nejlepší volbou.
Tolik odrůd
Kravské mléko, které zná každý, může být skutečně velmi odlišné. Za prvé, existují dvě kategorie:
Drsný – to znamená, že neprošel žádným dalším zpracováním. Jedná se o stejné mléko, které se běžně nazývá čerstvé mléko. Jeho hlavní nevýhoda spočívá právě v jeho nedostatečném zpracování. Takový výrobek může obsahovat (a v 99.9 % případů obsahuje) různé mikroorganismy. S největší pravděpodobností patogenní. Syrové mléko má proto výrazně kratší trvanlivost. Kromě toho může obsahovat patogeny širokého spektra onemocnění.
Pití (podle GOST 31450-2013) – výrobek, který prošel minimálně pasterizací, tzn. tepelně dezinfikovat
DŮLEŽITÉ: Podle stanovené GOST není dovoleno přidávat suché složky do mléka ani je ředit vodou!
Z hlediska výrobního procesu se mléko klasifikuje podle dalších kritérií. Především podle vlastností základních surovin. Zde vynikají následující možnosti:
Celý – zde je stupeň zpracování minimální. Takové mléko se dezinfikuje, ale koncentrace tuků a bílkovin se nezmění. Proto se obsah tuku obvykle uvádí v rozmezí od 2.6 do 6 % a podíl bílkovin by neměl být nižší než 2.8 %.
Normalizované – výrobek s přesným obsahem tuků a bílkovin v souladu s požadavky technologické dokumentace. Hlavním znakem je uvedení přesného procenta obsahu tuku na obalu.
S nízkým obsahem tuku – vyznačuje se minimálním množstvím tuku (obvykle ne více než 0.5 %), a proto nízkým obsahem kalorií. Smetana oddělená z takového mléka se používá při výrobě dalších druhů výrobků.
organické – je umístěna jako nejbezpečnější a nejekologičtější varianta. K získání takového produktu lze použít pouze suroviny z certifikovaných farem, technologické postupy musí rovněž odpovídat zásadám „organičnosti“. Podíl tuku se pohybuje od 2.6 do 6 % – to znamená, že suroviny neprocházejí fází normalizace.
Mléko je také klasifikováno podle zamýšleného účelu. Pro děti se vyrábí například speciální kojenecké mléko. Podléhá přísnějším bezpečnostním požadavkům a složení je nutně normalizováno. Kromě toho mohou být do takového mléka přidány vitamínové a minerální komplexy.
Dalším specifickým druhem mléka je bez laktózy. Jeho hlavní vlastností je minimální nebo žádný obsah mléčného cukru. Toto je možná jediná možnost mléka, která je dostupná lidem s intolerancí laktózy. Absence cukru má navíc za následek nízký obsah kalorií.
Existuje mnoho dalších variací, které lze identifikovat. Aby však mohly být právem nazývány mlékem, musí být vyrobeny z přírodního mléka. Sušenou sušenou syrovátku zředěnou vodou, i přes její téměř mléčnou chuť, nelze nazvat mlékem. O tom, jak se syrové mléko změní na tento nebo ten produkt, si povíme níže.
Zpracování syrového mléka v závodě: hlavní fáze
Hlavní rozdíl mezi produkty nabízenými v supermarketech a „vesnickým“ mlékem je tedy v tom, že procházejí celou řadou fází zpracování. Jejich sada a pořadí se může lišit výrobce od výrobce. Je však možné identifikovat základní operace, které tvoří základ „technologické mapy“ jakéhokoli mlékárenského závodu.
Analýza kvality surovin
Veškeré syrové mléko, které dorazí k přejímce, musí projít přísnou kontrolou. Nejprve jsou určeny následující ukazatele:
Celkový počet mikrobů – charakterizuje koncentraci cizorodých bakterií, podle toho, které mléko se dělí na prémiové, první a druhé třídy.
Koncentrace somatických buněk – například buňky epiteliální tkáně vystýlající vemeno zevnitř.
Obsah močoviny – odráží efektivitu metabolismu bílkovin v těle zvířete a vyváženost stravy.
Organoleptické vlastnosti mléka přímo závisí na těchto ukazatelích, i když nejen na nich. Mají také významný vliv na trvanlivost konečného produktu.
Zvláště důležitá je bakteriální kontaminace. Opatření pro antibakteriální přípravu mléka pro výrobu by měla být přijata již na farmě hospodářských zvířat. To zahrnuje udržování čistoty v oblastech, kde se chovají a dojí hospodářská zvířata, ošetření vemene každé krávy speciálními směsmi a výběr správné technologie dojení. Ovlivňuje obsah mikroorganismů v mléce a rychlost připojení dojicího zařízení.
Přímé zpracování mléka v závodě
Suroviny, které úspěšně prošly laboratorním testováním, mohou postoupit do další fáze. Zahrnuje několik po sobě jdoucích operací:
(Tj. Filtrace mléka
Syrové mléko vyložené z přepravy je okamžitě filtrováno. Kromě toho se při následném přechodu ze stupně na stupeň používají také filtry s různou úrovní čištění. Nejúčinnější jsou jemné filtry z netkané textilie.
(Tj. Termizace
Jedná se o první cyklus tepelné úpravy mléka. Zde se zahřívá 10-20 sekund na teploty 60-65 stupňů. V tomto případě značná část cizích mikroorganismů zahyne, ale ne všechny. Hlavním úkolem této etapy výroby mléka je zajištění bezpečnosti surovin během celé technologické cesty.
(Tj. Odvzdušnění
Ve speciální instalaci je z mléka odstraněn vzduch a s ním i cizí chutě a vůně. Ve většině případů se k tomu používají vakuové odvzdušňovače.
(Tj. Oddělení
Mléko se nalije do odlučovací nádrže, poté se začne otáčet vysokou rychlostí. Vyvinutá odstředivá síla způsobuje „stratifikaci“ suroviny – v důsledku toho vzniká nízkotučný základ a smetana.
(Tj. Normalizace
Složení homogenizovaného mléka je upraveno na požadovanou koncentraci bílkovin a tuků. Navíc díky normalizaci je možné z mléka vyrábět další druhy výrobků – kefír, zakysanou smetanu atd. (v závislosti na specializaci závodu).
(Tj. Homogenizace
Jedná se o obrácený proces, při kterém mléko opět získává jednotnou konzistenci a strukturu. Díky tomu, že proces probíhá pod vysokým tlakem, se však krém spolehlivěji váže na podklad a při dalším skladování se méně odděluje.
Dokončovací mléko
Před odesláním hotového výrobku na stáčecí linku musí být finálně připraven ke skladování. Hlavním nástrojem je zde opět vliv teploty. Při výrobě mléka v mlékárnách lze použít následující tepelné procesy:
(Tj. Pasterizace – základní technologie, jejímž hlavním specifikem je, že se mléko nevaří. Zpravidla se pasterizuje při teplotách 93-95 stupňů, následuje prudké ochlazení na 4-5 stupňů. Možné je i dlouhodobé nízkoteplotní (60-80 stupňů) ošetření po dobu 30-40 minut. V obou případech zemřou patogenní mikroby, které by mohly zůstat v mléce. Pasterizace má navíc příznivý vliv na fyzikálně-chemické vlastnosti produktu
DŮLEŽITÉ: pro Bio mléko je maximální teplota ohřevu 88 stupňů, což umožňuje maximálně zachovat přirozené prospěšné bakterie!
(Tj. UHT – ve srovnání s běžnou pasterizací se jedná o modernější a produktivnější způsob dezinfekce. Zde se mléko přečerpá do uzavřeného systému a na pár sekund se zahřeje na teploty asi 140-150 stupňů, poté prudce vychladne. Hlavní výhodou ultrapasterizace oproti standardní technologii je, že nejen zabíjí mikroorganismy, ale také ničí spory a inaktivuje enzymy, které spouštějí proces kysání. Proto lze takové mléko skladovat neotevřené až několik měsíců. Pokud jde o bílkoviny a další užitečné látky, při takovém zpracování se nezničí
(Tj.Sterilizace – kombinuje vysoké teploty (přes 100 stupňů) a dlouhou dobu expozice (až 30 minut). Výsledkem je doslova sterilní produkt, který je odolný vůči celé řadě vnějších vlivů. To je však za cenu nižší nutriční hodnoty.
(Tj. Topení – i když správnější by bylo říci „chřadnoucí“. Pravděpodobně jste vyzkoušeli dušené mléko, znáte jeho karamelovou příchuť – ale napadlo vás někdy, jak se takový výrobek vyrábí? Samozřejmě to odnikud nezmizí. Nejprve se mléko přivede k varu a poté se vaří v uzavřených nádobách po dobu nejméně 3 hodin při teplotě 85-99 stupňů. Laktóza reaguje s bílkovinami a výsledkem je její charakteristická barva a chuť. Současně zemře veškerá patogenní mikroflóra.
Volba jedné nebo druhé metody tepelného zpracování závisí na typu vyráběného produktu. Hlavním požadavkem je, že takové zpracování musí být provedeno bez selhání. To znamená, že jakékoli mléko určené k prodeji nebo použití při výrobě jiných produktů musí být alespoň pasterizováno.
Do čeho to nalijeme?
Pro balení konzumního mléka jsou vhodné různé varianty nádob. V Rusku se při výrobě kravského mléka v továrnách nejčastěji používají tyto balicí technologie:
PET fóliové sáčky – nejběžnější, snadno vyrobitelná a rozpočtová možnost. Pytle jsou svařovány přímo ve výrobě z přířezů rolí, což zvyšuje celkovou produktivitu a snižuje náklady na skladování. Zde použitá fólie je speciální, skládá se ze tří vrstev, z nichž každá plní specifickou funkci. Hlavní nevýhodou tohoto formátu je nízká pevnost a nedostatek tuhého tvaru.
PET lahví – praktičtější možnost, která dobře drží tvar a je odolná vůči vnějším vlivům. Vhodné pro výrobu nádob různých tvarů a recyklovatelné. Hlavní nevýhodou je nedostatečná ochrana výrobku před UV zářením a působením kyslíku.
Pure-Pak – oblíbené „domácí“ krabice, na jejichž výrobu se používá karton (vnější materiál) a polyetylen (vnitřní podšívka). Materiál bývá vícevrstvý, což zajišťuje vysokou spolehlivost a dobrou ochranu mléka.
Tetra Pak – high-tech vícevrstvý formát balení na bázi papíru, hliníkové fólie a plastu. Poskytuje maximální ochranu před mikroby pronikajícími do mléka a dalšími negativními faktory. Hlavní nevýhodou je extrémně obtížné zpracování.
Stáčení mléka v moderních továrnách probíhá automaticky. Obsluha zvolí program – a zařízení dávkuje produkt s dokonalou přesností, čímž se eliminuje nedoplnění i nadměrná spotřeba.
Kupované mléko tak ve všech ohledech předčí syrové mléko. Je bezpečnější, má delší trvanlivost a má vyvážené složení a kvality. A také pohodlnější použití.
Jak se však producentům daří udržovat dostatečný přísun mléka? Koneckonců, zvířata nejsou roboti, nemohou si udržet stejnou produktivitu každý den po celý svůj život. Proč na tomto trhu nejsou téměř žádné čerpání? Je to z velké části dáno rozvojem intenzivních metod výroby mléka – zejména zaváděním technologie flow-shop a velké mechanizace.
Dejte věci do pohybu
Tento přístup zajišťuje trvale dostatečný počet dojnic s aktivní laktací. Technologie skutečně připomíná neustále se měnící proud: krávy postupně procházejí několika fázemi vývoje a „práce“.
Moderní systém výroby konzumního mléka je založen na kombinaci vysoké mechanizace výrobních procesů a speciálního přístupu k chovu skotu. Kromě toho existují specifické požadavky na samotná zvířata:
• vysoká produkce mléka;
• zdravý, anatomicky správný tělesný vývoj;
• výrazné vemeno určitého tvaru;
• délka dojícího cyklu je v průměru 5-6 minut$
• normální reprodukční schopnosti.
Klíčem k dlouhodobému zachování mléčné užitkovosti na správné úrovni je komplexní zajištění všech nezbytných podmínek zvířatům. Navíc by toho mělo být pokud možno dosaženo s minimálními mzdovými náklady. Toho lze dosáhnout průtokovou technologií volně stojící výroby mléka, ve které je výrobní cyklus rozdělen do 4 dílen. Tento přístup zajišťuje nejúplnější uspokojení fyziologických potřeb skotu ve všech životních fázích. Jinými slovy, každá sekce je vybavena individuální funkčností.
Dílna na suché krávy
Přípravná fáze, ve které zvířata zůstávají po dobu 50 dnů. Zde se připravují na otelení a tím i nastartování laktačních procesů. Z velké části taková příprava spočívá v organizaci správného krmení a údržby. Díky tomu se zvyšuje jak laktoproduktivita, tak životaschopnost potomků. Navíc při takové údržbě zvířata po otelení pociťují méně komplikací a rychleji se zotavují.
Dílna telení
Krávy zde tráví 25 dní. Hlavním úkolem workshopu je zajistit podmínky potřebné pro fyziologický průběh porodu, uchování nově narozených telat a adekvátní výživu pro telení zvířata.
Dieta se vybírá pro každou krávu zvlášť, přičemž se berou v úvahu faktory, jako jsou:
Krmný program se upravuje podle doby uplynulé po otelení.
Prodejna dojení a inseminace
Délka zadržení – 75 dní. Toto je klíčová fáze celé technologie toku, protože na jejím vývoji závisí veškerá produkce mléka.
Prvořadým úkolem je zde správně organizovat krmení. Sazby distribuce krmiva se vypočítávají s ohledem na skupinu produktivity:
Základními krmivy jsou přitom siláž, seno atp. – všechny skupiny dostávají stejné částky. Rozdíly jsou v množství přidaných okopanin a koncentrovaných krmných přísad.
Dalším povinným požadavkem je každodenní venčení zvířat.
Dílna na výrobu mléka
Nejdelší etapa průtokové technologie, trvající 215 dní. Jeho hlavním úkolem je získat vysokou užitkovost zvířat, normální březost budoucího potomstva a včasné převedení krav do klidového režimu od dojení před otelením. Spouštění se provádí podle měsíčního plánu s ohledem na produktivitu mléka. Čím vyšší je dojivost, tím dříve se prenatální dojení zastaví. Zároveň se snižuje nutriční hodnota stravy.
Mléčná farma tak vždy udržuje dostatečný počet krav ve fázi aktivní laktace. Vysoká produktivita je navíc kombinována s pohodlnými podmínkami pro zvířata. Jsou zohledněny fyziologické vlastnosti a potřeby každé jednotlivé krávy, což zajišťuje nejen vysokou dojivost, ale i dlouhodobou produkci mléka. Proto lze tento přístup k organizaci chovu dojnic plně nazvat udržitelným a slibným.
