„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Aleksandra Kleśta
Przetwarzanie mleka 321[09].Z3.08
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
mgr inż. Beata Wachowiak
mgr inż. Danuta Wojtowicz
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Aleksandra Kleśta
Konsultacja:
mgr inż. Maria Majewska
Korekta:
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej: 321[09].Z3.08
Przetwarzanie mleka zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik
technologii żywności
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2006
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
3
2. Wymagania wstępne
5
3. Cele kształcenia
6
4. Materiał nauczania
7
4.1. Produkcja mleka spożywczego
7
4.1.1. Materiał nauczania
7
4.1.2. Pytania sprawdzające
12
4.1.3. Ćwiczenia
12
4.1.4. Sprawdzian postępów
14
4.2. Technologia produkcji mleka zagęszczonego, mleka w proszku i napojów
mlecznych
15
4.2.1. Materiał nauczania
15
4.2.2. Pytania sprawdzające
19
4.2.3. Ćwiczenia
19
4.2.4. Sprawdzian postępów
21
4.3. Technologia produkcji masła i lodów jadalnych
22
4.3.1. Materiał nauczania
22
4.3.2. Pytania sprawdzające
25
4.3.3. Ćwiczenia
25
4.3.4. Sprawdzian postępów
27
4.4. Technologia produkcji serów. Uboczne produkty przetwórstwa mleka
28
4.4.1. Materiał nauczania
28
4.4.2. Pytania sprawdzające
32
4.4.3. Ćwiczenia
33
4.4.4. Sprawdzian postępów
35
5. Sprawdzian osiągnięć
36
6. Literatura
41
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o przetwórstwie mleka
z uwzględnieniem jakości i przepisów bezpieczeństwa pracy oraz ochrony środowiska.
W poradniku zamieszczono:
1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiadomości, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.
2. Cele kształcenia jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania, który umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania
ćwiczeń
i udzielenia prawidłowych odpowiedzi na pytania testowe. Materiał jest podzielony na
cztery bloki, a w obrębie każdego z nich znajdują się również pytania sprawdzające
przygotowujące do wykonania ćwiczenia oraz opis sposobu wykonania ćwiczenia wraz
z wykazem materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnego do jego realizacji. Na
podsumowanie każdego bloku materiału znajduje się także sprawdzian postępów, który ma
Ci uświadomić, czy opanowałeś materiał. Powinieneś poszerzać swoją wiedzę i tym celu
korzystaj z różnych źródeł informacji, również ze wskazanej w ostatnim rozdziale
literatury.
Jeżeli będziesz miał trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela
lub instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną
czynność.
Jednostka modułowa: Przetwarzanie mleka jest jedną z jednostek modułowych
koniecznych do zapoznania się z technologią przetwórstwa spożywczego.
Bezpieczeństwo i higiena pracy
W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp i higieny
pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac.
Przepisy te poznasz w trakcie trwania nauki.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
321[09].Z3
Technologia przetwórstwa spożywczego
321[09].Z3.05
Produkowanie wyrobów przemysłu fermentacyjnego
321[09].Z3.06
Przetwarzanie surowców olejarskich
321[09].Z3.11
Produkowanie wyrobów piekarskich, ciastkarskich i cukierniczych
321[09].Z3.01
Wytwarzanie
przetworów
zbożowych
321[09].Z3.02
Przetwarzanie
owoców i warzyw
321[09].Z3.03
Przetwarzanie
ziemniaków
321[09].Z3.04
Przetwarzanie
buraków
cukrowych
321[09].Z3.12
Produkowanie koncentratów spożywczych
321[09].Z3.07
Przetwarzanie mięsa
zwierząt rzeźnych
321[09].Z3.08
Przetwarzanie
mleka
321[09].Z3.09
Przetwarzanie
mięsa drobiowego
i jaj
321[09].Z3.10
Przetwarzanie ryb,
mięczaków
i skorupiaków
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
korzystać z różnych źródeł informacji,
−
posługiwać się dokumentacją techniczno-technologiczną,
−
organizować stanowisko pracy w zakładzie przetwórstwa spożywczego,
−
rozróżniać surowce i materiały pomocnicze w przetwórstwie spożywczym,
−
rozróżniać operacje i procesy jednostkowe stosowane w technologii żywności,
−
określać wpływ operacji i procesów technologicznych na wartość użytkową wyrobów
przetwórstwa spożywczego,
−
dobierać maszyny i urządzenia do operacji i procesów stosowanych w przetwórstwie
spożywczym,
−
charakteryzować metody utrwalania żywności,
−
stosować systemy jakości obowiązujące w przetwórstwie spożywczym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
−
określić skład chemiczny i wartość odżywczą mleka i jego przetworów,
−
scharakteryzować podstawowe produkty mleczarskie,
−
posłużyć się dokumentacją technologiczną dotyczącą przetwarzania mleka,
−
zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii, zasadami
bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony środowiska,
−
wyjaśnić przebieg procesów technologicznych w przemyśle mleczarskim,
−
dobrać surowce i materiały pomocnicze do przetwarzania mleka,
−
zorganizować zaplecze surowcowe dla przetwórstwa mleka,
−
dobrać maszyny i urządzenia do przetwarzania mleka,
−
zaplanować kontrolę jakości produkcji w zakładzie mleczarskim,
−
zaplanować zagospodarowanie produktów ubocznych przemysłu mleczarskiego,
−
zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska podczas przetwarzania mleka,
−
określić zagrożenia dla środowiska powodowane działalnością zakładów przemysłu
mleczarskiego,
−
obliczyć koszty i opłacalność produkcji poszczególnych wyrobów przemysłu
mleczarskiego,
−
skorzystać z różnych źródeł informacji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Produkcja mleka spożywczego
4.1.1. Materiał nauczania
Skład chemiczny i wartość odżywcza mleka
Mleko jest naturalnym pokarmem młodych ssaków. Zawiera wszystkie podstawowe
składniki pokarmowe, takie jak białko, tłuszcz, laktozę, sole mineralne i witaminy, które są
rozpuszczone lub rozproszone w wodzie. Zawartość poszczególnych składników w mleku jest
zróżnicowana, w zależności od pochodzenia - przedstawia to tabela poniżej.
Tabela 1. Przeciętny skład chemiczny mleka różnych gatunków zwierząt gospodarskich
[3 cz.4, s. 174]
Składniki mleka w %
Gatunek
zwierzęcia
woda
Sucha
substancja
Tłuszcz Kazeina
inne
białka
laktoza
Inne
związki
organicz.
popiół
krowa
87,7
12,3
3,5
2,5
0,7
4,7
0,2
0,7
koza
86,8
13,2
4,0
2,9
0,7
4,6
0,2
0,8
owca
82.2
17,8
6,5
4,5
1,2
5,5
0,2
0,9
koń
90,3
9,7
1,0
1,3
0,7
6,2
0,1
0,4
Największe znaczenie w polskich warunkach ma mleko krowie, którego skład chemiczny,
a tym samym jego jakość zależny jest od wielu czynników, np. rasy i wieku krowy, okresu
laktacji, pory roku, sposobu żywienia, czasu dojenia, stosowania leków.
Zawartość tłuszczu w mleku wpływa na jego cenę rynkową, natomiast zawartość suchej
substancji decyduje o wydajności produktów mleczarskich oraz ich wartości odżywczej.
Wartość odżywcza żywności, to przydatność produktów żywnościowych i złożonych
z nich racji pokarmowych do pokrycia potrzeb organizmu człowieka związanych
z przemianami metabolicznymi.
Mleko surowe ma wysoką wartość odżywczą, gdyż zawiera prawie wszystkie składniki
pokarmowe i to we właściwych proporcjach, które w bardzo wysokim stopniu wykorzystane
są przez organizm ludzki. Poszczególne składniki mleka mają różny udział w jego wysokiej
wartości odżywczej. Tłuszcz mleczny jest lekkostrawny, zawiera witaminy A, D, E i β-karoten
i jest bogatym źródłem energii. Białko mleka jest wysokowartościowe, co wynika z jego
składu aminokwasowego, odpowiadającego potrzebom żywieniowym organizmu ludzkiego.
Szczególnie ważne jest tu występowanie wszystkich niezbędnych aminokwasów i to
w korzystnych proporcjach. Laktoza nadaje mleku i jego przetworom charakterystyczny lekko
słodki smak. Rola laktozy jest bardzo ważna, gdyż jest niezbędnym składnikiem
w wytwarzaniu produktów mleczarskich. To właśnie laktoza pod wpływem bakterii
mlekowych ulega fermentacji do kwasu mlekowego. Do składników mineralnych
występujących w mleku należą: potas, wapń, sód, fosfor, chlor, magnez, mangan. Obok
witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, występują w mleku witaminy rozpuszczalne w wodzie
B oraz niewielkie ilości C. Poza wymienionymi składnikami, w mleku występują enzymy, ciała
odpornościowe i barwniki oraz specyficzna mikroflora,.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Wartość energetyczną mleka, jak i innych produktów oblicza się jako sumę iloczynów
oznaczonych ilości: białka, tłuszczu, węglowodanów i ich równoważników (współczynników)
energetycznych.
Ogólna charakterystyka przemysłu mleczarskiego
Mleko jest podstawowym surowcem przemysłu mleczarskiego. Poza nim w mleczarstwie
stosuje się następujące surowce pomocnicze i dodatki: podpuszczkę, barwniki do masła
i serów, sól i cukier, stabilizatory, emulgatory, topniki, różne dodatki smakowe i zapachowe,
np. kakao, kawa, wanilina, owoce, soki, warzywa, przyprawy korzenne itd.
Produkty mleczarskie należą do podstawowych artykułów w pożywieniu ludności.
Podobnie jak mleko są produktami o wysokiej wartości odżywczej, są lekkostrawne i mają
właściwości dietetyczne. Produkty mleczarskie różnią się między sobą składem chemicznym
i wartością odżywczą, a co za tym idzie, również cechami organoleptycznymi. Przetwory
mleczarskie dzieli się na 12 podstawowych grup, które z kolei dzieli się na wiele typów
i rodzajów. Podział ten jest następujący:
1. mleko spożywcze – pasteryzowane i sterylizowane,
2. napoje mleczne – fermentowane i niefermentowane,
3. śmietanka i śmietana – pasteryzowana i sterylizowana (kawowa, kremowa, spożywcza),
4. masło – śmietankowe, dietetyczne, topione,
5. sery – dojrzewające (twarde, miękkie, pleśniowe), twarogowe (kwasowe, i kwasowo-
podpuszczkowe), topione, smażone,
6. kazeina i kazeiniany – spożywcza i przemysłowa,
7. mleko zagęszczone – słodzone i niesłodzone,
8. mleko w proszku – spożywcze, przemysłowe, paszowe,
9. lody jadalne – przemysłowe i cukiernicze,
10. cukier mlekowy,
11. maślanka i przetwory z maślanki – spożywcze i przemysłowe,
12. serwatka i przetwory z serwatki – spożywcze i paszowe.
Mleko spożywcze produkuje się z mleka surowego po odpowiednim przygotowaniu,
mającym na celu zwiększenie trwałości mleka i zabicie szkodliwej dla ludzi mikroflory, głównie
chorobotwórczej. Ponieważ mleko spożywcze jest produktem przeznaczonym do
bezpośredniego spożycia, powinno odpowiadać następującym wymaganiom: nie może
zawierać drobnoustrojów szkodliwych dla zdrowia ludzkiego, musi wykazywać wymaganą
trwałość gwarantującą zachowanie świeżości do momentu spożycia przez konsumenta oraz
powinno zachować właściwe dla normalnego mleka cechy organoleptyczne (smak, zapach,
barwa, wygląd) i najmniej zmienioną wartość biologiczną.
Produkcja mleka pasteryzowanego
Aby mleko spożywcze mogło spełnić określone wymagania, poszczególne etapy procesu
technologicznego powinny być prowadzone zgodnie z obowiązującymi normami i systemami
jakości. Czynnikiem decydującym w znacznej mierze o jakości i trwałości mleka spożywczego
jest surowiec. W związku z tym ważny jest pierwszy etap procesu technologicznego, czyli
odbiór i klasyfikacja surowca. Na odbiór mleka składają się czynności:
−
ocena wstępna jakości mleka, która obejmuje badanie wyglądu, zapachu, temperatury
i kwasowości mleka. Ocena ta decyduje o przyjęciu mleka.
−
pomiar ilościowy przyjętego mleka, który można dokonać przez zmierzenie objętości lub
masy mleka.
−
pobranie próbek mleka do badań laboratoryjnych, które obejmują oznaczenia: gęstości,
zanieczyszczeń mechanicznych, zawartości tłuszczu, rozwodnienia, obecności komórek
somatywnych, ogólnej liczby drobnoustrojów, obecności antybiotyków i innych substancji
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
hamujących rozwój mikroflory. Ocena ta pozwala ustalić klasę mleka a tym samym
wyliczyć jego cenę.
Kryteria przyjęcia i wymagania szczegółowe, wg których klasyfikuje się mleko surowe
w skupie są określone w normach. Skup może odbywać się za pośrednictwem zlewni, przez
zbiorcze punkty odbioru lub przez bezpośredni odbiór z gospodarstwa.
Dostawa mleka do mleczarni może odbywać się w konwiach lub w cysternach
samochodowych. W przypadku dostawy w konwiach, ocena wstępna i pobranie próbek
odbywa się na rampie zakładu. Zakwalifikowane do odbioru mleko jest wylewane do
zbiorników na wagach, gdzie rejestruje się jego masę, a następnie spuszcza do zbiornika
pośredniczącego i dalej do tanków magazynowych. Do dużych zakładów mleko dostarczane
jest cysternami i wtedy jego przyjęcie odbywa się w specjalnej hali. Tu dokonywana jest
wstępna ocena i pobranie próbek do dalszych badań, mleko podawane jest pompą na
oziębiacz, a następnie do tanków magazynowych lub tankosilosów.
Przyjęte mleko surowe, ponieważ jest bardzo nietrwałe, musi być jak najszybciej oziębione
do temperatury 2 - 4°C i przechowywane w stanie oziębionym. Proces szybkiego schładzania
mleka przeprowadza się w płytowych wymiennikach ciepła. Schłodzone mleko jest
magazynowane w zbiornikach lub tankach. Czas przechowywania mleka schłodzonego do
temperatury poniżej 5°C nie powinien być zbyt długi, gdyż przetrzymywanie w tych
warunkach nie chroni przed niekorzystnymi zmianami.
Kolejnym etapem produkcji mleka spożywczego jest jego oczyszczanie. Ma ono na celu
usunięcie z mleka zanieczyszczeń mechanicznych (np. kawałki słomy, obornika, kurz, owady)
oraz jak największej liczby drobnoustrojów. Do czyszczenia mleka stosuje się różnego typu
filtry lub wirówki. Oczyszczanie mleka przez wirowanie jest bardziej skuteczne. Wirowanie
może być przeprowadzone w zwykłych wirówkach odtłuszczających, odtłuszczająco-
normalizujących, czyszcząco-homogenizujących i w wirówkach czyszczących różnego typu
(zwykłych, samooczyszczających się baktofugacyjnych).
Oczyszczone mleko poddaje się homogenizacji, która polega na rozbiciu dużych kuleczek
tłuszczowych i ich skupisk na kuleczki nie większe niż 2 µm. Proces ten, oprócz utrwalenia
stanu rozproszenia tłuszczu, poprawia smak mleka i czyni go bielszym Homogenizację
prowadzi się w homogenizatorach w temperaturze 45 -72°C i ciśnieniu 11 - 15MPa.
W produkcji mleka pasteryzowanego spożywczego stosuje się dwie metody homogenizacji:
−
homogenizację rozdzielną (częściową), polegającą na oddzieleniu w wirówce
odtłuszczającej śmietanki, skierowaniu jej do homogenizatora i ponownym połączeniu
z mlekiem odtłuszczonym nie homogenizowanym. Homogenizację tą metodą można
prowadzić także w zestawie aparaturowym, w którym jest zainstalowana specjalna
wirówka czyszcząco-homogenizująca tzw. klaryfiksator.
−
homogenizację pełną, polegającą na przepływie przez homogenizator całej ilości mleka.
W tym wypadku działaniu homogenizującemu podlegają wszystkie składniki. Ta metoda
jest bardziej skuteczna, ale i droższa niż metoda pierwsza.
Następnym po homogenizacji procesem jest normalizacja mleka, której celem jest
zapewnienie stałego, zadeklarowanego przez producenta składu mleka spożywczego.
Normalizacja dotyczy zawartości tłuszczu w mleku i powinna być wykonana tak, aby
w końcowym produkcie wahania tłuszczu mieściły się w granicach ± 0,05%. Normalizację
można wykonać dwoma sposobami: jako normalizację okresową lub jako normalizację
w przepływie.
Normalizację okresową przeprowadza się dla mleka zebranego w tanku lub zbiorniku
przed pasteryzacją. Zazwyczaj zawartość tłuszczu w przyjętym do zakładu mleczarskiego
mieszanym mleku surowym jest wyższa od zawartości deklarowanej w gotowym produkcie.
Wtedy normalizacja takiego mleka polega na zmieszaniu go w odpowiedniej proporcji
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
z mlekiem odtłuszczonym. Mleko odtłuszczone otrzymuje się przez odwirowanie części mleka
pełnego z danej dostawy mleka surowego lub może pochodzić z innych partii dostarczanego
mleka.
Normalizację mleka w przepływie przeprowadza się w czasie jego wirowania. Uzyskana
w czasie wirowania śmietanka jest mieszana z mlekiem odtłuszczonym w takiej ilości, aby
w mleku pasteryzowanym uzyskać zadeklarowaną zawartość tłuszczu. Operację tę
przeprowadza się w wirówkach odtłuszczająco – normalizacyjnych. Wirówki te poza
rozdziałem mleka surowego na mleko odtłuszczone i śmietankę, automatycznie kierują do
mleka odtłuszczonego taką ilość śmietanki, aby uzyskać żądaną zawartość tłuszczu w mleku
pasteryzowanym. Zwykle normalizacja w przepływie wymaga dodatkowo normalizacji
końcowej, którą przeprowadza się już w mleku pasteryzowanym, zebranym w tanku, przed
końcowym rozlewem.
Najważniejszym etapem w produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego jest sam
proces pasteryzacji. Najczęściej przeprowadza się pasteryzację momentalną, polegającą na
ogrzewaniu mleka w temperaturze 85 - 90°C przez 1 – 4 sekundy lub pasteryzację
krótkotrwałą, która przebiega w temperaturze 71 - 74°C przez 15 sekund. Właściwie
przeprowadzona pasteryzacja doprowadza do zniszczenia nieprzetrwalnikujących bakterii
chorobotwórczych, redukcji mikroflory niechorobotwórczej i unieczynnienia enzymów, co
pozwala zdecydowanie zwiększyć trwałość mleka. Pasteryzację mleka w zakładach
mleczarskich przeprowadza się w płytowych wymiennikach ciepła, zwanych także
pasteryzatorami płytowymi. Są to pasteryzatory wielofunkcyjne, zaopatrzone w urządzenia
kontrolno-pomiarowe, które w sposób ciągły rejestrują, kontrolują i regulują temperaturę
pasteryzacji, zapewniając stałe jej utrzymanie na żądanym poziomie. Dodatkowo posiadają
urządzenia zawracające mleko niedostatecznie spasteryzowane. Pasteryzatory płytowe są
oszczędne w zużyciu ciepła, łatwe w obsłudze i mają małe wymiary w stosunku do swej
wydajności, która jest regulowana ilością płyt. Oprócz temperatury i czasu pasteryzacji,
ważnym czynnikiem decydującym o jakości mleka jest utrzymanie właściwej higieny.
Szczególną uwagę należy zwrócić na odpowiednie mycie i dezynfekcję urządzeń.
Bezpośrednio po pasteryzacji mleko jest chłodzone do temperatury 4 - 5°C. Schłodzone
mleko przechowuje się w zbiornikach magazynowych (tankach), które znajdują się w zakładzie
w chłodzonym i przewiewnym miejscu, w pobliżu rozlewarek, na podwyższeniu,
pozwalającym na łagodny spływ mleka do urządzeń rozlewających. Pozwoli to uniknąć
wstrząsów, napowietrzania i burzliwego przepływu mleka, na które jest ono bardzo wrażliwe.
Mleko spożywcze pasteryzowane pakowane jest dla indywidualnych odbiorców do
butelek szklanych lub z tworzyw sztucznych, do torebek polietylenowych lub pudełek
kartonowych z laminatu wielowarstwowego. Wszystkie opakowania powinny mieć
świadectwo Państwowego Zakładu Higieny. Napełnianie opakowań i ich zamykanie odbywa
się w jednym agregacie.
Na opakowaniach jednostkowych mleka spożywczego powinny się znajdować informacje,
zgodnie z rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej.
Mleko przeznaczone dla zakładów żywienia zbiorowego, żłobków, szpitali, stołówek
może być dostarczane w szczelnie zamkniętych konwiach. Rozlew mleka do butelek i konwi
jest przeprowadzany bezpośrednio po ich umyciu i dezynfekcji.
Mleko spożywcze pasteryzowane jest magazynowane i transportowane do punktów
sprzedaży w temperaturze max. 8°C. Pomieszczenia magazynowe powinny być nie tylko
chłodzone, ale także czyste, bez obcych zapachów i chronione przed światłem.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Produkcja mleka sterylizowanego
Mleko sterylizowane, zwane też mlekiem o przedłużonej trwałości, oznacza mleko, które
w przeciętnie występujących temperaturach przechowywania wykazuje prawie nieograniczoną
trwałość mikrobiologiczną. Dzięki udoskonalonym metodom sterylizacji mleko takie
w niewielkim stopniu zmienia swoje cechy organoleptyczne i wartość odżywczą.
Technologii mleka sterylizowanego wyróżnia się trzy rodzaje metod sterylizacji:
−
w hermetycznych opakowaniach, tzw. apertyzacja,
−
w ciągłym przepływie i aseptyczny rozlew, tzw. system UHT,
−
najpierw w przepływie, a następnie w opakowaniach hermetycznych, tzw. metoda
dwustopniowa.
Największe zastosowanie ma metoda systemem UHT. Polega ona na obróbce termicznej
mleka, która zachodzi w temperaturze nie niższej niż 132ºC przez czas nie krótszy niż 1
sekunda. Najważniejszymi operacjami, występującymi w procesie technologicznym produkcji
mleka UHT, są sterylizacja i aseptyczne pakowanie. Operacje poprzedzające sterylizację tzn.
odbiór mleka, jego schładzanie i wstępne magazynowanie, oczyszczanie i homogenizacja
przebiegają identycznie jak przy produkcji mleka pasteryzowanego.
Sterylizację mleka prowadzi się systemem bezpośrednim polegającym na rozpylaniu go
w gorącej parze.
W sterylizatorze mleko wstępnie podgrzewane jest wodą do temperatury 76°C
w płytowych wymiennikach ciepła. Następnie kierowane jest do urządzenia iniekcyjnego, gdzie
do strumienia mleka wstrzykiwana jest gorąca para wodna, która natychmiast ogrzewa mleko
do temperatury około 150°C. Mleko wraz ze skroploną parą wodną poprzez dysze przechodzi
do komory ekspansyjnej, w której ciśnienie jest tak zredukowane, aby odpowiadało
temperaturze mleka przed doprowadzeniem pary. Ciśnienie to umożliwia odparowanie wody
z mleka w takiej samej ilości, w jakiej została ona wprowadzona do mleka jako para wodna.
Parowanie wody powoduje oziębienie mleka do temperatury 76°C. Dalsze schładzanie mleka
odbywa się w płytowym wymienniku ciepła.
System bezpośredni należy do najszybszych metod sterylizacji i dlatego nadaje się
szczególnie do mleka jako produktu wrażliwego na ogrzewanie. Natychmiastowe ogrzanie
mleka powoduje znacznie mniejsze zmiany składników odżywczych, oraz zredukowanie
w mleku zawartości tlenu, co hamuje jego utlenianie. Wadą tego systemu jest to, że
bezpośrednie wprowadzenie pary do mleka grozi jego zanieczyszczeniem składnikami pary.
Dlatego warunkiem stosowania tej metody jest wykorzystanie absolutnie czystej pary.
Trwałość mleka UHT wynosi od 2 tygodni do 6 miesięcy, w zależności od zastosowanej
technologii. Efekt sterylizacji UHT warunkuje również zastosowanie urządzenia do
aseptycznego pakowania mleka sterylizowanego.
Kontrola jakości przetworów mlecznych
Jakość produkcji w zakładach przetwórstwa mleka zapewniana jest przez wprowadzanie
w zakładzie systemów jakości. Podstawą opracowania i wdrażania systemu jakości
w przedsiębiorstwie przetwórstwa spożywczego jest norma ISO 9004, zgodnie z którą
opracowuje się i ustanawia politykę jakości, zagwarantowuje niezbędne środki do jej
wdrożenia i stosowania, określa czynniki jakościowe, decydujące o pozycji firmy na rynku oraz
opracowuje się i przestrzega stosowania procedur zawartych w Księdze Jakości. Obecnie
obowiązującym w zakładach przetwórstwa spożywczego jest system HACCP, którego
wprowadzenie poprzedzone powinno być wdrożeniem zasad systemów: Dobra Praktyka
Higieniczna (GHP) i Dobra Praktyka Produkcyjna (GMP). System HACCP, dzięki
wprowadzeniu analizy specyficznych zagrożeń z określeniem środków zapobiegawczych,
umożliwia kontrolę newralgicznych, decydujących o jakości zdrowotnej, punktów w cyklu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
technologicznym, co zapewnia wytworzenie bezpiecznego pod względem zdrowotnym
produktu spożywczego. Środki zapobiegawcze są opracowywane i wprowadzane, natomiast
przyjęte wartości krytyczne w Krytycznych Punktach Kontroli (CCP) są monitorowane
(rejestrowane), aby zapewnić panowanie nad danym procesem. Wprowadzenie systemu
HACCP stwarza producentowi możliwość oceny rzeczywistych i potencjalnych zagrożeń
z jednoczesnym ustaleniem systemów ich kontroli, które koncentrują się przede wszystkim na
stosowaniu czynności i środków zapobiegawczych w trakcie produkcji, a nie na badaniu
produktu finalnego. W systemie HACCP obowiązuje 7 podstawowych zasad:
Zasada 1 – przeprowadzić analizę zagrożeń;
Zasada 2 – określić Krytyczne Punkty Kontroli(CCP);
Zasada 3 – ustalić granice krytyczne;
Zasada 4 – ustalić system monitorowania CCP;
Zasada 5 – ustalić działania korygujące, które muszą być podjęte, gdy monitoring wykaże, że
CCP są poza kontrolą;
Zasada 6 – ustalić procedury weryfikacji w celu potwierdzenia, że system HACCP jest
efektywny;
Zasada 7 – ustalić sposób dokumentacji wszystkich procedur i zapisów odnoszących się do
wyżej wymienionych zasad.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest skład chemiczny mleka ssaków?
2. Co wpływa na wysoką wartość odżywczą mleka?
3. W jaki sposób obliczania wartości energetycznej produktu?.
4. Jakie są podstawowe grupy przetworów mleczarskich?
5. Jakie są wymagania dla mleka spożywczego?
6. Czy potrafisz wymienić czynności składające się na odbiór mleka w zakładzie
mleczarskim?
7. Czy znasz metody pasteryzacji mleka?
8. Wymień etapy procesu produkcji mleka pasteryzowanego?
9. Jakie są etapy metody sterylizacji mleka?
10. Wymień etapy procesu produkcji mleka sterylizowanego?
11. Czy potrafisz wymienić urządzenia stosowane są przy produkcji mleka spożywczego
pasteryzowanego i sterylizowanego?
12. Jakie są systemy jakości stosowane w zakładach mleczarskich?
13. Na czym polega wprowadzenie systemu HACCP w zakładzie mleczarskim?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaplanuj czynności technologiczne maszyny i urządzenia podczas produkcji mleka
spożywczego pasteryzowanego. Dobierz uwzględniając wymagania systemu jakości HACCP.
Przestrzegaj zasad bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska oraz ochrony
przeciwpożarowej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się materiałem zawartym w punkcie 4.2.1,
2) ustalić etapy produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
3) narysować schemat technologiczny produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
4) dobrać urządzenia i maszyny do linii produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
5) ustalić zagrożenia,
6) wyznaczyć na schemacie technologicznym produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego
krytyczne punkty kontrolne, oznaczając je CCP,
7) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcyjnych mleka
spożywczego
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
przewodnik do wdrażania zasad GMP/GHP i system HCCP,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
−
zwrdażanie systemu HACCP w produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
−
obowiązujące ustawy, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji mleka spożywczego
pasteryzowanego,
−
literatura (3, 6, 9).
Ćwiczenie 2
Porównaj skład chemiczny mleka krowiego i koziego. Na tej podstawie oceń wartość
odżywczą, a następnie znając zawartość składników, oblicz wartość energetyczną 0,5 litra
krowiego i takiej samej ilości mleka koziego. Wyniki porównaj i wyciągnij wnioski.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się materiałem zawartym w punkcie 4.1.1,
2) porównać skład chemiczny mleka krowiego i mleka koziego,
3) wypisać skład chemiczny mleka krowiego,
4) obliczyć wartość energetyczną 0,5 litra mleka krowiego,
5) wypisać skład chemiczny mleka koziego,
6) obliczyć wartość energetyczną 0,5 litra mleka koziego,
7) porównać wartość energetyczną mleka krowiego i koziego i wyciągnąć stosowne wnioski,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
kalkulator,
−
tabela wartości odżywczej produktów,
−
tabela z równoważnikami energetycznymi białek, węglowodanów i tłuszczów,
−
literatura (3, 6, 8, 9)
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Ćwiczenie 3
Przeprowadź odbiór i klasyfikację mleka surowego. W tym celu zaplanuj czynności
obejmujące:
−
ocenę wstępną jakości mleka,
−
pomiar ilościowy mleka,
−
badania laboratoryjne mleka.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) ustalić czynności należące do odbioru i klasyfikacji mleka surowego
2) zaplanować przeprowadzenie odbioru i klasyfikacji mleka,
3) dokonać oceny wstępnej jakości mleka,
4) określić sposób pomiaru ilości przyjętego mleka,
5) przeprowadzić badania laboratoryjne mleka surowego,
6) porównać wyniki oznaczeń laboratoryjnych przeprowadzonych przy odbiorze mleka
surowego z normą,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
normy jakościowe do badań mleka surowego,
−
film dydaktyczny przedstawiający odbiór i klasyfikację mleka surowego,
−
schemat linii do odbioru mleka z cysterny samochodowej,
−
schemat stacji do przyjmowania mleka, wyposażonej w układy automatycznie sterujące
mierzenie ilości mleka, pobieranie próbek, kontrolowanie temp. schłodzenia
i wskazywanie poziomu mleka w silosach.
−
literatura (3, 6, 9).
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1) wymienić składniki odżywcze i energetyczne mleka i jego przetworów,
2) obliczyć wartość energetyczną mleka i jego przetworów,
3) dobrać urządzenia do określonych operacji technologicznych przy
produkcji mleka spożywczego,
4) wykonać schemat produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
5) dokonać analizy zagrożeń mikrobiologicznych, chemicznych i fizycznych
przy produkcji mleka spożywczego pasteryzowanego,
6) wyznaczyć punkty krytyczne przy produkcji mleka spożywczego
pasteryzowanego,
7) przedstawić czynności należące do odbioru i klasyfikacji mleka
surowego,
8) wymienić wymagania jakościowe dla mleka surowego,
9) określić oznaczenia obejmujące badania laboratoryjne mleka surowego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
4.2. Technologia
produkcji
mleka
zagęszczonego,
mleka
w proszku i napojów mlecznych
4.2.1. Materiał nauczania
Produkcja mleka zagęszczonego słodzonego i niesłodzonego
Mleko zagęszczone słodzone produkowane jest z mleka odtłuszczonego i zawiera 27,5%
suchej substancji pochodzącej z mleka, którą stanowi 8,0% tłuszcz, 7,5% białko, 10,3%
laktoza i 1,7% popiół. Około 45% masy stanowi dodana sacharoza. Duża zawartość cukrów
powoduje wysokie ciśnienie osmotyczne mleka i skutecznie hamuje rozwój w nim
drobnoustrojów.
Mleko zagęszczone nie słodzone produkowane jest natomiast z mleka nie odtłuszczonego
i zawiera 25% suchej substancji pochodzącej z mleka. Ponieważ do mleka tego nie dodaje się
sacharozy i zawartość cukru (laktozy) w roztworze wodnym mleka zagęszczonego nie
słodzonego wynosi tylko około 12,5%, mleko to nie jest trwałe i wymaga dodatkowo
sterylizacji.
Pierwszym i zarazem ważnym etapem produkcji mleka zagęszczonego, jest dobór
jakościowy surowca. Użyte do produkcji mleko musi być wysokiej jakości. Oprócz świeżości,
czystości
mikrobiologicznej
i
odpowiedniego
składu
chemicznego,
mleko
musi
charakteryzować się szczególną opornością termiczną (wytrzymałością na działanie ciepła
i skłonnością do koagulacji). Spełniające te warunki mleko surowe po przyjęciu jest oziębiane
i przechowywane, a następnie oczyszczane. Czyszczenie mleka przeprowadza się łącznie
z procesem pasteryzacji. Mleko wstępnie podgrzane w pasteryzatorze (agregacie) płytowym
jest kierowane do wirówki czyszczącej i ponownie przekazywane do aparatu płytowego,
w celu spasteryzowania i ochłodzenia.
Oczyszczone mleko poddaje się normalizacji. Polega ona na sprowadzeniu zawartości
tłuszczu w mleku do poziomu, wynikającego z określenia stosunku zawartości suchej
substancji beztłuszczowej do zawartości tłuszczu, występujących w gotowym produkcie.
W przypadku mleka zagęszczonego nie słodzonego normalizację przeprowadza się
dwukrotnie: przed pasteryzacją i drugi raz przed napełnianiem i zamykaniem puszek. Dla
mleka słodzonego normalizację wykonuje się trzykrotnie, dodatkowo jeszcze po zagęszczeniu
mleka i dodaniu do niego cukru. Normalizację przeprowadza się tak, jak przy produkcji mleka
spożywczego tzn. zawartość tłuszczu reguluje się przez dodatek śmietanki, a w normalizacji
końcowej standaryzuje się zwykle zawartość w mleku zagęszczonym wody.
Aby zapobiec powstawaniu wady występującej w mleku zagęszczonym, wynikającej
z małej stabilności przechowalniczej produktu a polegającej na gęstnieniu (galaretowaniu), do
mleka dodaje się stabilizatory w postaci cytrynianu lub ortofosforanu sodu. Następnie mleko
poddaje się zabiegowi specjalnej obróbki cieplnej tzw. hartowaniu. Polega ono na pasteryzacji
mleka w temperaturze 85 - 90°C w ciągu kilku minut lub krótkotrwałym ogrzewaniu mleka do
temperatury 115°C. W czasie hartowania zachodzi denaturacja białek serwatkowych, co
z kolei zapobiega nadmiernemu tężeniu lub ścinaniu się mleka.
Po hartowaniu, kolejne etapy produkcji mleka zagęszczonego słodzonego i nie
słodzonego, różnią się między sobą.
W przypadku mleka słodzonego kolejnym etapem jest homogenizacja a następnie
słodzenie mleka. Potrzebna ilość kilogramów czystej sacharozy, którą należy dodać do partii
normalizowanego mleka, jest wyliczana według określonych wzorów. Odważoną ilość cukru
albo rozpuszcza się bezpośrednio w gorącym mleku zebranym w tanku, albo najpierw
rozpuszcza się we wrzącej wodzie i dodaje do mleka w postaci syropu o stężeniu 70 -75%.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Gorący syrop przepompowuje się do mleka i oba płyny dokładnie miesza się, a następnie
przekazuje do wyparki. Cukier może być także dodawany bezpośrednio do zagęszczanego
mleka.
Zagęszczanie mleka przeprowadza się w aparatach wyparnych, pod zmniejszonym
ciśnieniem, w temperaturze 55 - 60°C, w jak najkrótszym czasie. Zapewnienie niskiej
temperatury i krótkiego czasu odparowywania wody z mleka, zapobiega niekorzystnym
zmianom, które mogłyby zajść w mleku. Stopień zagęszczenia mleka kontroluje się przez
pomiar gęstości lub refraktometrycznie. Aby mleko zagęszczone miało ściśle określony skład,
wymagany w normach, konieczne jest przeprowadzenie końcowej normalizacji, która zwykle
polega na dodaniu niewielkiej ilości wody. Rzadziej stosuje się normalizację poprzez wzajemne
mieszanie dwóch partii mleka zagęszczonego.
Zagęszczone, znormalizowane mleko jest chłodzone. Jest to jeden z trudniejszych etapów
produkcji. W temperaturze pokojowej mleko zagęszczone jest przesyconym roztworem
laktozy, a zatem w czasie oziębiania nadmiar laktozy wykrystalizuje, a wielkość powstałych
kryształków wpływa na jakość gotowego produktu. W celu otrzymania jak najdrobniejszych
kryształków laktozy, mleko ochładza się szybko do temperatury, przy której stopień
przesycenia i lepkość mleka nie osiągają jeszcze zbyt wysokiej wartości ( np. 28°C). W tej
temperaturze do mleka dodaje się drobno zmielonej laktozy, lub mleka zagęszczonego
słodzonego z poprzedniej „szarży” ( jest to tzw. szczepienie kryształów) i energicznie miesza
się przez około 40 – 60 minut, co powoduje intensywne powstawanie bardzo małych
kryształków laktozy.
Po przeprowadzonej krystalizacji, mleko schładza się szybko do temperatury 17 - 18°C
i rozlewa aseptycznie do puszek z blachy białej lub aluminiowej bądź z tworzyw sztucznych.
Puszki po zamknięciu etykietuje się i przekazuje do magazynu, w którym panuje temperatura
do 15°C i wilgotność względna do 75%.
W przypadku mleka nie słodzonego, po procesie hartowania, mleko zagęszcza się
w wyparkach do zawartości 25% suchej masy. W takim mleku istnieje tendencja do zbierania
się tłuszczu na powierzchni i aby temu zapobiec zagęszczone mleko homogenizuje się
w temperaturze 55 - 60°C i ciśnieniu ok. 20 MPa. Następnie homogenizowane mleko schładza
się do temperatury 5 – 6°C i przechowuje w tej temperaturze w specjalnym tanku, do chwili
rozlewania. W tym samym czasie przeprowadza się końcową normalizację oraz na małej
próbce mleka zagęszczonego wykonuje się próbną sterylizację, która ma na celu ustalenie
ilości potrzebnego dodatku soli stabilizujących. Stabilizatory obniżając nieco kwasowość
mleka zagęszczonego i wiążąc w nim część jonów wapniowych, zwiększają stabilność a tym
samym jakość przechowywanego mleka. W Polsce dozwolone jest dodawanie do mleka
stabilizatorów w postaci cytrynianu lub ortofosforanu sodu.
Po dodaniu odmierzonej ilości stabilizatora do mleka zagęszczonego i dokładnym jego
rozprowadzeniu, następuje pakowanie mleka do puszek o różnej pojemności wykonanych
z białej blachy. Tak przygotowane mleko poddaje się sterylizacji w temperaturze 115 – 118°C
przez 15 minut, przy czym proces dochodzenia mleka do tej temperatury trwa ok. 25 minut.
Sterylizację prowadzi się w autoklawach o pracy ciągłej lub okresowej. Urządzenia te muszą
spełniać określone wymagania techniczne, gdyż pracują pod zwiększonym ciśnieniem i
bardzo
wysokiej temperaturze.
W autoklawach , po skończonej sterylizacji, puszki z mlekiem chłodzi się do temperatury
25°C w ciągu 25 minut. Chłodzenie mleka nie słodzonego , w przeciwieństwie do słodzonego,
nie wywoła krystalizacji laktozy, gdyż jej stężenie nie przekracza granic rozpuszczalności.
Natomiast w mleku nie słodzonym, po ochłodzeniu, może tworzyć się delikatna galareta. Aby
ją rozbić, puszki z mlekiem poddaje się 2 – 3 minutowemu wytrząsaniu w specjalnym
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
urządzeniu, co przyczynia się także do niewielkiego wzrostu lepkości produktu i korzystnie go
stabilizuje.
We współczesnej technologii produkcji mleka zagęszczonego, coraz częściej stosuje się
system UHT zamiast wyjaławiania mleka w opakowaniach hermetycznych. Jest on
prowadzony sposobem ciągłym w przepływie, w połączeniu z aseptycznym pakowaniem do
puszek lub tańszych opakowań z tworzyw sztucznych.
W celu sprawdzenia szczelności i jałowości opakowań, gotowy produkt poddaje się próbie
termostatowej. Polega ona na przechowaniu losowo wybranych puszek z mlekiem w ciągu
ustalonego czasu, w różnych temperaturach.
Produkcja mleka w proszku
Mleko w proszku otrzymuje się z mleka pełnego lub odtłuszczonego przez odparowanie
z niego prawie całej zawartej w nim wody tzn. do zawartości ok.3 – 4%.
Proces technologiczny produkcji mleka w proszku obejmuje w pierwszym etapie
czynności identyczne jak w produkcji mleka spożywczego. Proces zaczyna się od odbioru
i klasyfikacji mleka surowego, które po wstępnej ocenie jest schładzane i magazynowane.
Kolejnym etapem jest czyszczenie i pierwsza normalizacja – mleko przeznaczone na proszek
pełnotłusty powinno zawierać min. 25% tłuszczu w suchej masie. Znormalizowane mleko
poddaje się wstępnej pasteryzacji w płytowym agregacie w temperaturze 71 - 74ºC przez 15
sekund. Następnie wykonywana jest normalizacja końcowa, a po niej pasteryzacja wtórna,
która polega na silnym ogrzaniu mleka do temperatury bliskiej 100ºC i przetrzymaniu w tej
temperaturze przez 3 – 5 minuty. Silne ogrzanie ma na celu całkowite zniszczenie mikroflory
wegetatywnej, chorobotwórczej i enzymów. Jest to szczególnie ważne przy produkcji mleka
pełnego w proszku. W produkcji mleka suszonego odłuszczonego wtórna pasteryzacja może
przebiegać nieco łagodniej.
Bezpośrednio przed suszeniem mleko zagęszcza się do 44 – 52% suchej substancji.
Zagęszczenie mleka przed suszeniem wynika ze względów ekonomicznych jak również ze
względu na uzyskanie lepszej jakości gotowego proszku mlecznego. Proces zagęszczania
prowadzi się w wielodziałowych wyparkach próżniowych. Dzięki zredukowanemu ciśnieniu
obniża się temperaturę zagęszczanego mleka nawet o 20 - 30ºC.
Suszenie mleka w przemyśle przeprowadza się metodą rozpyłową. Zagęszczone mleko
doprowadzane jest do komory suszarki rozpyłowej i za pomocą specjalnych urządzeń
rozpylających (tarcz wirujących z dużą prędkością lub dysz ciśnieniowych) jest odpowiednio
rozdrabniane i rozpylane. Mleko w postaci bardzo drobnych kropelek suszone jest
w strumieniu gorącego powietrza o temperaturze ok. 200ºC. Odparowanie wody z mleka
w tych warunkach odbywa się w kilka sekund, gdyż duża powierzchnia rozpylonych cząstek
stwarza korzystne warunki do intensywnego odparowywania wody. Jednocześnie zachowana
jest niska temperatura cząstek suszonego mleka i nie ma możliwości jego przegrzania, stąd
otrzymuje się proszek mleczny wysokiej jakości. Oddzielenie proszku mlecznego od powietrza
suszącego odbywa się przy użyciu cyklonów. Proszek opuszczający suszarnię powinien być
niezwłocznie schłodzony, zwykle systemem bezprzeponowym, za pomocą powietrza
o temperaturze pokojowej lub też uprzednio oziębionego.
Proszek mleczny pakuje się w opakowania detaliczne i są to najczęściej woreczki
z tworzyw sztucznych. Do długotrwałego przechowywania proszku stosuje się puszki
metalowe, w których powietrze zastępuje się często gazem obojętnym np. azotem lub
mieszaniną azotu i dwutlenku węgla. Jako opakowania hurtowe wykorzystuje się worki
polietylenowe z zewnętrznymi 3 – 6 warstwowymi workami ze specjalnego papieru.
Proszek mleczny przechowuje się w magazynach o temperaturze nie przekraczającej 20ºC
i wilgotności względnej powietrza maksymalnie 75%. W takich warunkach okres przydatności
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
do spożycia pełnego mleka w proszku wynosi 4 miesiące, a mleka w puszkach metalowych –
pół roku.
Produkcja napojów mlecznych
Napoje mleczne są produkowane zawsze z mleka pasteryzowanego lub sterylizowanego.
Charakteryzują się dużą rozmaitością i dzielą na dwie grupy: napoje mleczne niefermantowane
i fermentowane.
Do napojów mlecznych niefermentowanych zalicza się: mleko kawowe, kakaowe,
waniliowe, owocowe i koktajle mleczne. Produkcja tych napojów obejmuje następujące
czynności technologiczne: odbiór i ocenę mleka, jego normalizację, podgrzanie do 45 - 50ºC
i odwirowanie. Następnie przygotowywana jest zaprawa, tzn.10% ilości mleka kieruje się do
zbiornika, dozuje się cukier i dodatki, zgodnie z recepturą. Całość miesza się aż do
rozpuszczenia wszystkich składników, filtruje i kieruje do zbiornika, w którym znajduje się
pozostała ilość mleka. Mieszanka taka poddawana jest pasteryzacji w temperaturze 85 - 90ºC
przez 5 – 10 minut. Po pasteryzacji napój jest natychmiast oziębiony do temperatury 3 - 5ºC
i rozlany do szklanych butelek lub bezzwrotnych opakowań. Okres przydatności do spożycia
takiego napoju mlecznego, od chwili wyprodukowania, wynosi 24 h.
Napoje fermentowane są to produkty otrzymywane z mleka w wyniku fermentacji
mlekowej, niekiedy uzupełnionej fermentacją alkoholową (kefir). Zależnie od użytych do
fermentacji kultur drobnoustrojów, warunków inkubacji i dodatków otrzymuje się: mleko
fermentowane, jogurt, mleko acydofilne, kefir i kumys. Wartość odżywcza i dietetyczna
napojów fermentowanych jest wyższa niż mleka dzięki wzbogaceniu w witaminy i enzymy oraz
produkty hydrolizy głównych składników mleka.
Jogurt jest napojem powstającym w wyniku działalności żywych bakterii wytwarzających
kwas mlekowy (bakterie mlekowe). Wyróżnia się: jogurty naturalne (zawierające dodatki
pochodzenia mlecznego, np. mleko zagęszczone, mleko w proszku) oraz jogurty smakowe
(zawierają dodatki takie jak środki aromatyzujące, barwniki, emulgatory, stabilizatory).
Kefir produkuje się z mleka zaszczepionego zakwasem kefirowym (bakterie i drożdże
żyjące w symbiozie).Zależnie od czasu dojrzewania kefiru wyróżnia się: kefir słaby
(jednodniowy), kefir średni (dwudniowy) i kefir mocny (trzydniowy).
Produkcja napojów mlecznych fermentowanych rozpoczyna się od czynności wyboru
mleka i surowców odpowiedniej jakości. Następnie prowadzi się normalizację zawartości
tłuszczu w mleku, homogenizację w temperaturze 50 - 70ºC oraz pasteryzację w temperaturze
85 - 87ºC przez ok. 10 minut. Podczas pasteryzacji ginie naturalna mikroflora mleka, przez co
polepsza się jakość mleka jako środowiska dla rozwoju dodanych kultur szczepów bakterii.
Spasteryzowane mleko jest oziębiane do temperatury optymalnej dla rozwoju drobnoustrojów
wprowadzonych do mleka. Urządzenia wykorzystywane do powyższych operacji są takie same
jak przy produkcji mleka spożywczego.
Kolejną czynnością technologiczną przy produkcji napojów fermentowanych jest
zakwaszanie mleka, które można przeprowadzać w zbiornikach lub systemem ciągłym. Przy
produkcji większych ilości napoju, zakwas jest podawany do zbiorników z mlekiem za pomocą
dozownika, po czym całość dokładnie miesza się. W metodzie ciągłego zakwaszania mleka
wykorzystuje się zdolność drobnoustrojów do szybkiego rozmnażania się w początkowej fazie
ukwaszania. Drobnoustroje rozmnażają się w warunkach stałego uzupełniania pożywki, co
przeciwdziała gromadzeniu się szkodliwych produktów metabolizmu.
Następne etapy procesu technologicznego prowadzone są zależnie od wybranej metody
produkcji. W metodzie tradycyjnej tzw. termostatowej, przy produkcji jogurtu, mleko
wymieszane z zakwasem przelewa się do opakowań jednostkowych i wstawia do termostatu
o temperaturze 43 - 45ºC, gdzie mleko ulega fermentacji i po około 3 godzinach uzyskuje się
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
skrzep. Po inkubacji, opakowania z jogurtem szybko schładza się zimnym powietrzem
w komorze lub tunelu chłodniczym do temperatury 15 - 20ºC, a następnie przenosi do chłodni
na okres min. 4 h, tak aby temperatura jogurtu obniżyła się do 6ºC. W tej temperaturze jogurt
jest przetrzymywany do czasu sprzedaży. W przypadku produkcji kefiru metodą tradycyjną,
temperatura termostatowania wynosi 19 - 23ºC a czas 12 – 14 godzin. Dalsze dojrzewanie
kefiru odbywa się w pomieszczeniu o temperaturze 8 - 10ºC w ciągu 1 – 3 dni.
W metodzie tankowej (zbiornikowej) produkowany jest tzw. jogurt płynny. Mleko
schłodzone do temperatury 43 - 45ºC kieruje się do zbiorników fermentacyjnych, w których
dodaje się 2 – 4% zakwasu i pozostawia w zbiorniku przez 3 – 4 h tj. do chwili uzyskania
skrzepu o kwasowości 36 - 42ºSH. Dojrzały skrzep miesza się starannie i kieruje specjalną
pompą (nie powodującą wydzielania się serwatki) do oziębiacza płytowego, a następnie po
schłodzeniu do urządzenia pakującego jogurt w opakowania jednostkowe. W przypadku
jogurtów owocowych dodane owoce w ilości 10 – 15% miesza się z mlekiem w mikserze
przed pakowaniem. Jogurt przechowuje się w temperaturze poniżej 10ºC.
Produkcja kefiru metodą zbiornikową odbywa podobnie jak jogurtu, tzn. fermentację
zakwaszonego mleka prowadzi się najpierw w zbiorniku, aż do uzyskania skrzepu, który po 6
– 8 h miesza się, chłodzi do 14ºC i rozlewa do opakowań. Przez 12 – 14 h, czyli do uzyskania
temperatury 8 - 10ºC. prowadzi się dojrzewanie napoju. Ta temperatura jest również wskazana
przy jego przechowywaniu.
Ocena napojów mlecznych polega na ocenie organoleptycznej oraz na oznaczeniu
zawartości tłuszczu i kwasowości. Ocenę przeprowadza się zgodnie z normami jakościowymi.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń?
1. Na czym polega różnica między mlekiem zagęszczonym słodzonym a nie słodzonym?
2. Jakie wyróżniki jakościowe charakteryzują mleko surowe przeznaczone do produkcji
mleka zagęszczonego?
3. Które maszyny i urządzenia są niezbędne przy produkcji mleka zagęszczonego?
4. Jakie są operacje jednostkowe produkcji mleka zagęszczonego nie słodzonego?
5. Jakie są operacje jednostkowe produkcji mleka zagęszczonego słodzonego?
6. Jakie są operacje jednostkowe produkcji mleka w proszku?
7. Jaki jest rodzaj suszarki wykorzystywanej w produkcji przemysłowej proszku
mlekowego?
8. Jaka jest klasyfikacja napojów mlecznych?
9. Jakie są metody produkcji napojów fermentowanych?
10. Jakie są operacje jednostkowe produkcji jogurtu naturalnego metodą tankową?
11. Jakie parametry produkcyjne jogurtu mają istotny wpływ na jego jakość?
12. Jakie systemy jakości stosowane w zakładach przetwórstwa mleka?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Porównaj procesy produkcji mleka zagęszczone słodzonego i nie słodzonego. Wskaż
etapy wspólne i odrębne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) Obejrzeć film dydaktyczny,
2) wypisać surowce podstawowe, pomocnicze i materiały pomocnicze potrzebne przy
produkcji mleka zagęszczonego nie słodzonego i słodzonego,
3) wypisać etapy produkcji mleka zagęszczonego nie słodzonego
4) narysować schemat technologiczny produkcji mleka zagęszczonego nie słodzonego,
5) wypisać etapy produkcji mleka zagęszczonego słodzonego
6) narysować schemat technologiczny produkcji mleka zagęszczonego słodzonego
7) dobrać urządzenia i maszyny do poszczególnych etapów produkcji mleka zagęszczonego
nie słodzonego i słodzonego,
8) wskazać podobieństwa i różnice w etapach technologicznych produkcji mleka
zagęszczonego nie słodzonego i słodzonego,
9) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcji mleka
zagęszczonego,.
10) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
11) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji mleka zagęszczonego nie słodzonego
i słodzonego,
−
obowiązujące, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji mleka zagęszczonego,
−
literatura (3, 6, 9, 10).
Ćwiczenie 2
Opracuj projekt realizacji prac związanych z produkcją 2 ton mleka w proszku.
Uwzględnij wymagania systemu jakości HACCP oraz wymagania bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony środowiska i ochrony przeciwpożarowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) sporządź wykaz ilościowy surowców potrzebnych do produkcji 2 ton mleka w proszku,
2) ustalić etapy produkcji mleka w proszku,
3) narysować schemat blokowy produkcji mleka w proszku,
4) sporządź wykaz urządzeń i maszyn niezbędnych do produkcji mleka w proszku,
5) ustalić zagrożenia i zaznaczyć na schemacie blokowym produkcji mleka w proszku
krytyczne punkty kontrolne, oznaczając je CCP,
6) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcji mleka w
proszku,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
8) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
przewodnik do wdrażania zasad GMP/GHP i systemu HACCP,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji mleka w proszku,
−
zasady systemu HACCP w produkcji mleka w proszku,
−
obowiązujące, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji mleka w proszku,
−
literatura (3, 5, 6, 9, 12).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Ćwiczenie 3
Wykonaj schemat blokowy produkcji jogurtu naturalnego metodą tankową. Dobierz
maszyny i urządzenia uwzględniając wymagania systemu jakości HACCP oraz wymagania
bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony przeciwpożarowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) ustalić surowce podstawowe i dodatki potrzebne do produkcji jogurtu naturalnego,
2) przedstawić propozycję opakowań dla gotowego wyrobu,
3) wypisać etapy produkcji jogurtu naturalnego,
4) narysować schemat blokowy produkcji jogurtu naturalnego,
5) dobrać urządzenia i maszyny do poszczególnych etapów produkcji jogurtu naturalnego,
6) ustalić zagrożenia i zaznaczyć na schemacie blokowym produkcji jogurtu naturalnego
krytyczne punkty kontrolne, oznaczając je CCP,
7) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcji jogurtu
naturalnego,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
receptura na produkcję jogurtu naturalnego,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji jogurtu naturalnego,
−
przewodnik do wdrażania zasad systemu HACCP w produkcji jogurtu,
−
obowiązujące rozporządzenia, normy dotyczące produkcji przetworów mleczarskich,
−
literatura (3, 5, 6, 9, 12).
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wskazać podobieństwa w etapach produkcji mleka zagęszczonego
słodzonego i nie słodzonego
2)
wskazać różnice w etapach produkcji mleka zagęszczonego słodzonego i
nie słodzonego
3)
wskazać etapy produkcji mleka zagęszczonego słodzonego i nie
słodzonego, które są decydujące o jakości wyrobu
4)
wykonać schemat produkcji mleka w proszku
5)
dobrać urządzenia do poszczególnych operacji technologicznych
produkcji mleka w proszku
6)
dokonać analizy zagrożeń mikrobiologicznych, chemicznych i fizycznych
przy produkcji mleka w proszku
7)
scharakteryzować
metody
produkcji
napojów
mlecznych
fermentowanych
8)
wykonać schemat produkcji jogurtu naturalnego metodą tankową
9)
dobrać urządzenia do poszczególnych operacji technologicznych
produkcji jogurtu naturalnego metodą tankową
10) wyznaczyć punkty krytyczne przy produkcji jogurtu naturalnego metodą
tankową
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
4.3. Technologia produkcji masła i lodów jadalnych
4.3.1. Materiał nauczania
Produkcja masła
Masło jest produktem zawierającym średnio 80,0 – 82,5% tłuszczu i należy do
najszlachetniejszych tłuszczów spożywczych. Jest bardzo cenione ze względu na walory
organoleptyczne, właściwości kulinarne, przyswajalność i strawność. Charakteryzuje się ono
wysoką wartością energetyczną. O wartości odżywczej masła decydują witaminy, głównie
z grupy A, D i E, sole mineralne (wapń, fosfor i potas) oraz laktoza. Ujemnymi cechami masła
jest dość duża zawartość cholesterolu i nasyconych kwasów tłuszczowych oraz niska
zawartość wielonasyconych kwasów tłuszczowych.
Masło jest produkowane, zależnie od stosowanej aparatury, metodą periodyczną lub
ciągłą. W Polsce przeważają metody periodyczne.
Surowcem do produkcji masła jest śmietanka słodka lub ukwaszona. W zależności od
metody produkcji masła, zawartość tłuszczu w śmietance musi być zróżnicowana, np.
w produkcji masła metodą periodyczną wynosi 30 - 35%, zaś metodą ciągłą nawet do 50%.
Produkcja masła zaczyna się od odwirowania mleka i otrzymania śmietanki jako głównego
produktu oraz mleka odtłuszczonego. Otrzymaną śmietankę pasteryzuje się w
temperaturze
92-98ºC w czasie ok. 40 sekund, a następnie odgazowuje w odgazowywaczu w temperaturze
85 - 95ºC pod zredukowanym ciśnieniem. W tych warunkach śmietanka wrze i wraz
z odparowaniem ok. 3 - 5% wody usunięte zostają substancje lotne o nieprzyjemnym zapachu
pochodzenia paszowego, obornikowego i mikrobiologicznego. Spasteryzowaną i odgazowaną
śmietankę ochładza się i przetrzymuje w niskiej temperaturze w celu krystalizacji tłuszczu.
Zachodzi wtedy proces zestalania tłuszczu, zwany dojrzewaniem fizycznym, który ułatwia
późniejsze zmaślanie, zwiększa wydajność masła oraz polepsza jego strukturę i konsystencję .
W celu modyfikowania konsystencji masła opracowany został sposób postępowania
w czasie dojrzewania fizycznego śmietanki, polegający na zróżnicowaniu temperatury i czasu
dojrzewania w okresie letnim i zimowym. Po dojrzewaniu fizycznym następuje dojrzewanie
biologiczne śmietanki, które polega na ukwaszaniu śmietanki i wytworzeniu w niej substancji
aromatycznej dwuacetylu. Uzyskuje się to przez dodanie do śmietanki zakwasu, zawierającego
szczepy bakterii kwasu mlekowego Lactococcus lactis. Dojrzewanie biologiczne prowadzi się
w zbiornikach fermentacyjnych w temperaturze 11 - 19ºC w ciągu 15 – 20 h. Ukwaszoną
śmietankę nazywa się śmietaną, a jej zakwaszenie jest wyrażane w stopniach kwasowości
plazmy ºSH, które dla śmietany do produkcji masła nie solonego wynosi 16 -22ºSH (pH=5,9-
5,5). Odpowiednio zakwaszoną śmietanę podgrzewa się do 7 - 11ºC latem, 10 - 15ºC zimą,
dobarwia się barwnikiem annato lub karotenem, przecedza i poddaje procesowi zmaślania.
W metodzie periodycznej zmaślanie polega na wytrząsaniu śmietany w masielnicy, która
składa się z pojemnika wykonanego ze stali nierdzewnej (tzw. beczki lub bębna), mechanizmu
napędowego oraz urządzeń i sprzętu pomocniczego. Beczkę napełnia się śmietaną do 30-50%
pojemności i wprawia w ruch, który powoduje destabilizację układu emulsyjnego, złożonego
z kuleczek tłuszczowych rozproszonych w plazmie śmietany. Wstrząsy mechaniczne i
uderzenia powodują uszkadzanie otoczek kuleczek oraz wydostawanie się z nich
nieskrystalizowanego tłuszczu. Ten wolny tłuszcz tworzy spoiwo, łączące kuleczki w ziarenka
masła. Proces skupiania kuleczek tłuszczowych jest też wspomagany przez pianę, tworzącą się
w czasie mieszania śmietany. Na powierzchni pęcherzyków powietrznych piany gromadzą się
substancje obniżające napięcie powierzchniowe, dzięki czemu aglomeracja kuleczek
tłuszczowych jest bardziej ułatwiona i ziarna masła powiększają się, aż do uzyskania wielkości
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
2-4 mm. Proces ten trwa 30-50minut, po czym masielnica zostaje zatrzymana, a zmaślona
śmietana pozostawiona w spokoju na kilku minut, w celu oddzielenia od ziaren masła frakcji
płynnej, zwanej maślanką. Maślankę zebraną na spodzie masielnicy wypuszcza się i przystępuje
do płukania wodą ziarnistej masy, w której pozostaje jeszcze ok. 20% maślanki. Płukanie
najczęściej przeprowadza się dwukrotnie. Woda użyta do płukania powinna mieć temperaturę
zbliżoną do temperatury końcowego zmaślania śmietany.
Ewentualne solenie ziaren masła odbywa się po płukaniu, a ilość dodanej soli określa się
w stosunku do masy gotowego masła według stosownych wzorów. Pozostawione
w masielnicy ziarna masła poddane są wygniataniu, które ma na celu złączenie ziaren masła
w jednolitą całość, doprowadzenie wody do standardowej ilości oraz równomierne
rozmieszczenie wody w postaci jak najmniejszych kropelek. Wygniatanie odbywa się
w masielnicy na wolnych obrotach i w zależności od jej typu prowadzi się je pod normalnym
lub obniżonym ciśnieniem i w dwóch etapach. Wygniatanie uważa się za zakończone, gdy
zbadana zawartość wody w maśle odpowiada wymaganiom ustalonym w normie, masło jest na
powierzchni suche i matowe, a po naciśnięciu łopatką nie wydzielają się widoczne na nim
gołym okiem kropelki wody.
Masło przeznaczone do przechowywania pakuje się po 20 lub 25 kg w duże kartony,
wyłożone papierem pergaminowym, pasteryzowanym w wodzie o temp. 90ºC przez 15 minut
i przetrzymywanym w 25% roztworze soli kuchennej. Do sprzedaży detalicznej masło formuje
się w kostki o masie najczęściej 0,125 kg, 0,200 kg lub 0,250 kg i zawija w papier
pergaminowy lub folie aluminiowe laminowane. W czasie przechowywania konieczne jest
zachowanie właściwych warunków higieny, temperatury i wilgotności.
Zasady oceny masła
Ocena masła ma na celu określenie jego jakości i przydatności do przechowywania.
Pozwala też na ustalenie wad i przyczyn ich występowania. Pełna ocena obejmuje cechy
chemiczne, mikrobiologiczne i organoleptyczne. O przydatności do dystrybucji decydują
wyniki analizy chemicznej i mikrobiologicznej. W zakres oceny chemicznej masła wchodzą
przede wszystkim oznaczenia zawartości wody, tłuszczu, skuteczności pasteryzacji
i kwasowości plazmy oraz w przypadku masła solonego oznaczenie zawartości chlorku sodu.
Mikrobiologiczna ocena masła polega na określeniu grup drobnoustrojów mających
wpływ na jakość i trwałość masła. Większość bakterii masła stanowią bakterie fermentacji
mlekowej wniesione z zakwasem, dodatnio oddziałujące na smak i zapach masła. Poza nimi
w maśle mogą rozwijać się drobnoustroje wywołujące niekorzystne zmiany tzn. bakterie
gnilne, lipolityczne, pałeczki okrężnicy, drożdże i pleśnie. Badanie mikrobiologiczne obejmują
oznaczenia tych grup drobnoustrojów. Jeżeli wyniki obu analiz są pozytywne, to masło zalicza
się na podstawie oceny organoleptycznej do odpowiedniej klasy jakościowej (masło: ekstra,
delikatesowe, wyborowe, kuchenne).
Organoleptyczna ocena masła obejmuje ocenę wyglądu zewnętrznego i opakowania,
następnie oceniany jest zapach, struktura, konsystencja, barwa i na końcu smak. W pierwszej
kolejności ocenia się próby masła najwyższej klasy, a wadliwe pozostawia na koniec oceny.
Temperatura ocenianego masła powinna wynosić 15-18ºC. Ocenę masła przeprowadza się na
podstawie normy oraz zgodnie z instrukcją laboratoryjną.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Cechy jakościowe i rodzaje lodów jadalnych
Lody są produktem otrzymanym przez zamrożenie płynnej, pasteryzowanej (ewentualnie
homogenizowanej) mieszanki, składającej się z mleka, produktów mlecznych, cukru,
stabilizatorów, emulgatorów, owoców i przetworów owocowych, substancji smakowo
– zapachowych innych dozwolonych dodatków. Mają one wysoką wartość odżywczą dzięki
zawartości tłuszczu i białek o dużej strawności, cukrów, związków mineralnych i witamin.
Lody mają strukturę i konsystencję gładką, jednolitą w całej masie, a jeśli są produkowane
z dodatkami to widoczna jest ich obecność. Lody mają smak, zapach i barwę
charakterystyczne dla danego rodzaju lodów i wprowadzanych do nich dodatków smakowo –
zapachowych oraz polew.
Lody powinny długo utrzymywać nadany im kształt, a przy spożyciu powinny szybko
topić się w ustach, nie dając wrażenia silnego chłodu.
Wyróżnia się następujące rodzaje lodów:
1. lody zawierające tłuszcz mleczny, wśród których w zależności od zawartości tłuszczu
wyróżnia się:
−
lody mleczne o zawartości tłuszczu min. 2,5% i których podstawowym składnikiem
jest mleko; mogą być bez dodatków lub z dodatkami, np. kawy, kakao,
−
lody
śmietankowe zawartości tłuszczu min.8,5%,których podstawowym
składnikiem jest śmietanka i mleko; mogą być z dodatkami lub bez dodatków,
−
lody deserowe (cassate, torty lodowe), są odmianą lodów śmietankowych
o zawartości tłuszczu min. 14,5%; różnią się od innych lodów tym, że są
dwukrotnie zamrażane – raz w maszynie i drugi raz w specjalnych formach
metalowych,
−
lody mleczno – owocowe o zawartości tłuszczu 2,5%, w których podstawowymi
składnikami, oprócz mleka i śmietanki, są także owoce i dodatki,
2. lody owocowe, nie zawierające tłuszczu, których podstawowymi składnikami są roztwór
cukru, owoce i przetwory owocowe, tzw. sorbety.
Nazwy handlowe lodów mogą pochodzić również od stosowanych dodatków smakowo
– zapachowych, np. lody waniliowe, czekoladowe, orzechowe, kawowe, itp.
Produkcja lodów jadalnych
Pierwszym etapem produkcji lodów jest przygotowanie mieszanki, które polega na
ogrzaniu mleka, śmietanki i wody do temperatury 40ºC i dodaniu odważonych zgodnie
z recepturą składników ( dodatki smakowo – zapachowe dodawane są po pasteryzacji
i ochłodzeniu). Całość intensywnie miesza się, aż do rozpuszczenia składników. Następnie
przygotowaną mieszankę poddaje się pasteryzacji jedną z metod:
−
w temperaturze 65,6°C przez 30 minut,
−
w temperaturze 71,1°C przez 10 minut,
−
w temperaturze 79,4°C przez 15 sekund,
−
z zastosowaniem sterylizacji w temperaturze 148,8ºC przez 2 sekundy.
Pasteryzację przeprowadza się w pasteryzatorach płytowych lub rurowych. Po
zakończeniu pasteryzacji gorącą mieszankę filtruje się, aby usunąć nie rozpuszczone grudki
składników. Oczyszczona na filtrze mieszanka kierowana jest bezpośrednio do
homogenizatora, gdzie w temperaturze 70ºC pod ciśnieniem 17,5 – 20,0 MPa w I etapie i 4 –
5 MPa w II etapie, przeprowadzany jest proces homogenizacji. Proces ten jest ważnym
zabiegiem, ponieważ przeciwdziała wydzielaniu się tłuszczu w czasie dojrzewania mieszanki,
polepsza smak lodów, nadaje im jednolitość i zapewnia równomierne rozmieszczenie tłuszczu
w całej masie lodów.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
W czasie zamrażania mieszanka homogenizowana nabiera większej puszystości a w czasie
hartowania woda krystalizuje w postaci bardzo drobnych kryształów, co wpływa dodatnio na
konsystencję lodów. Natychmiast po homogenizacji mieszankę ochładza się do temperatury 2 -
4ºC. Oziębianie hamuje rozwój drobnoustrojów pozostałych w mieszance i umożliwia jej
dojrzewanie. Proces odbywa się w agregacie płytowym lub zbiorniku, w którym była
pasteryzowana mieszanka. Oziębioną mieszankę pozostawia się na czas ok. 4 h na tzw.
dojrzewanie, w czasie którego zachodzą procesy fizykochemiczne tzn. pęcznienie białek,
częściowa krystalizacja tłuszczu, wzrost lepkości i zdolności wchłaniania powietrza. Po
zakończeniu dojrzewania wprowadza się do mieszanki dodatki smakowo – zapachowe.
Następnym etapem jest zamrażanie mieszanki. Odbywa się to w specjalnym urządzeniu
o działaniu ciągłym, które umożliwia szybkie zamrożenie mieszanki do temperatury (-6ºC)
w ciągu kilku sekund, z jednoczesnym wtłaczaniem do niej powietrza, co powoduje
zwiększenie objętości (puszystości) mieszanki zamrożonej oraz wytworzenie drobnych
kryształów lodu i tłuszczu, co nadaje gotowemu produktowi bardzo delikatną strukturę. Lody
po zamrożeniu są formowane albo porcjowane do opakowań jednostkowych, co odbywa się
w sposób automatyczny w specjalnych urządzeniach. Ponieważ w czasie zamrażania lodów
zachodzi tylko częściowa krystalizacja wody, a lody mają wygląd gęstej śmietany, należy
poddać je dodatkowemu działaniu niskiej temperatury. Proces ten nazywa się hartowaniem
lodów i przebiega w tunelu zamrażalniczym w temperaturze powietrza od - 37ºC do - 48ºC.
Podczas hartowania, które wynosi 30 – 50 minut, lody osiągają temperaturę od -18ºC do -
20ºC. Tak szybko przeprowadzone zamrażanie dopełniające warunkuje krystalizację wody
w postaci bardzo drobnych kryształków. Taki tok postępowania warunkuje uzyskanie
właściwej konsystencji lodów. Końcowym etapem produkcji lodów jest ich przechowywanie
w komorze chłodniczej. Powinno odbywać w temperaturze od -18ºC do -25ºC, a czas nie
powinien być dłuższy niż 3,5 miesiąca. Podczas dystrybucji lody muszą mieć zapewnione
utrzymanie temperatury -18ºC oraz zabezpieczenie przed zanieczyszczeniem.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na p pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaki jest skład chemiczny i własności fizyczne masła?
2. Jakie surowce i materiały pomocnicze są stosowane przy produkcji masła?
3. Jakie etapy składają się na proces produkcyjny masła metodą periodyczną?
4. Jakie są urządzenia stosowane do produkcji masła metodą periodyczną?
5. Jakie produkty uboczne powstają przy produkcji masła i jak są one wykorzystywane?
6. Jakie czynniki decydujące o jakości masła?
7. Jakie są zasady oceny jakościowej masła?
8. Jaka jest definicja lodów jadalnych?
9. Jakie są rodzaje lodów jadalnych?
10. Jakie procesy technologiczne składają się na proces technologiczny lodów jadalnych?
11. Jakie urządzenia stosowane są do produkcji lodów jadalnych?
12. Jakie punkty krytyczne występują w procesie technologicznym produkcji lodów
jadalnych?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Opracuj projekt z produkcji jednej tony masła metodą periodyczną. Uwzględnij zasady
Dobrej Praktyki Produkcyjnej i Dobrej Praktyki Higienicznej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zanalizować recepturę dotyczącą produkcji masła metodą periodyczną,
2) sporządzić wykaz ilościowy surowców podstawowych, dodatków i materiałów
pomocniczych potrzebnych do produkcji masła,
3) sporządzić schemat blokowy produkcji masła metodą periodyczną,
4) sporządzić wykaz urządzeń i maszyn niezbędnych do produkcji masła metodą periodyczną,
5) sporządzić wykaz metod i technik kontroli parametrów związanych z procesem
technologicznym na podstawie wymagań i procedur zapewnienia jakości obowiązujących
w zakładzie mleczarskim,
6) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
materiały i przybory do pisania,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji masła metodą periodyczną,
−
schematy urządzeń wykorzystywanych do produkcji masła metodą periodyczną,
−
zasady systemu HACCP, GMP, GHP w produkcji przetworów mleczarskich,
−
obowiązujące, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji masła,
−
literatura (3, 6, 9, 12).
Ćwiczenie 2
Zaplanuj produkcję lodów śmietankowych z bakaliami. Dobierz maszyny i urządzenia
uwzględniaj wymagania systemu jakości HACCP oraz wymagania bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony środowiska i ochrony przeciwpożarowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) obejrzeć film dydaktyczny,
2) zanalizować receptury dotyczącej produkcji lodów śmietankowych,
3) wypisać surowce podstawowe, dodatki i materiały pomocnicze potrzebne przy produkcji
lodów śmietankowych z bakaliami,
4) wypisać etapy produkcji lodów śmietankowych z bakaliami,
5) narysować schemat technologiczny produkcji lodów śmietankowych z bakaliami,
6) dobrać urządzenia i maszyny do poszczególnych etapów produkcji lodów śmietankowych,
7) ustalić zagrożenia i zaznaczyć na schemacie technologicznym produkcji krytyczne punkty
kontrolne, oznaczając je CCP,
8) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcji lodów,
9) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
10) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
materiały i przybory do pisania,
−
receptura produkcji lodów śmietankowych z bakaliami,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji lodów,
−
przewodnik do wdrażania zasad systemu HACCP w produkcji lodów,
−
obowiązujące ustawy, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji lodów,
−
literatura (3, 5, 6, 9, 12).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Ćwiczenie 3
Dokonaj oceny jakościowej masła.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się materiałem zawartym w punkcie 4.3.1,
2) zapoznać się z instrukcją dotyczącą badania jakości masła,
3) zastosować się do poleceń zawartych w instrukcji laboratoryjnej,
4) zgromadzić na stanowisku pracy sprzęt do przeprowadzenia oceny jakości masła,
5) dokonać oceny opakowania masła.
6) dokonać oceny jakości masła na podstawie oceny organoleptycznej.
7) ocenić prawidłowość wygniecenia masła.
8) porównać wyniki przeprowadzonej oceny z wymaganiami normy jakościowej,
9) wyciągnąć wnioski co do jakości badanego masła,
10) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
11) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
materiały i przybory do pisania,
−
instrukcja do wykonania oceny jakościowej masła
−
norma jakościowa dla masła,
−
paczka masła ekstra,
−
sprzęt: łopatki lub nóż do pobierania i rozsmarowywania masła,
−
papierki dysperwod do sprawdzenia wygniecenia masła,
−
środki myjące,
−
literatura (3, 5, 6, 9, 10).
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
dobrać surowce i materiały pomocnicze do produkcji masła
2)
dobrać urządzenie do określonych operacji technologicznych przy
produkcji masła metodą periodyczną
3)
wykonać schemat produkcji masła metodą periodyczną
4)
określić zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz zasady
przeciwpożarowe i ochrony środowiska obowiązujące w zakładzie
przetwórstwa mleka
5)
dokonać oceny jakościowej masła
6)
wymienić surowce do produkcji lodów
7)
dobrać urządzenie do określonych operacji technologicznych przy
produkcji lodów jadalnych
8)
wykonać schemat produkcji lodów jadalnych
9)
dokonać analizy zagrożeń mikrobiologicznych, chemicznych i fizycznych
podczas produkcji lodów
10) wyznaczyć punkty krytyczne przy produkcji lodów
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
4.4. Technologia
produkcji
serów.
Uboczne
produkty
przetwórstwa mleka
4.4.1. Materiał nauczania
Pojęcie i klasyfikacja serów
Ser jest to produkt z mleka krowiego lub innych zwierząt o charakterystycznym smaku
i zapachu, otrzymanym przez wydzielenie białek i tłuszczu w postaci skrzepu, poddanego
następnie odpowiedniej obróbce.
Niektóre sery są produkowane z serwatki lub maślanki, albo otrzymywane po zmieleniu
i przetopieniu istniejących już serów (tzw. sery topione).
W klasyfikacji serów, jako kryteria przyjmuje się zazwyczaj:
−
rodzaj mleka, tzn. krowie, owcze, kozie i innych zwierząt,
−
rodzaj skrzepu, który może być otrzymany przez działanie enzymu (produkcja serów
podpuszczkowych), kwasu (produkcja serów twarogowych) lub podwyższonej temperatury
(produkcja serów twardych),
−
konsystencję sera, która obejmuje takie cechy jak: zwartość miąższu, występowanie oczek,
ich kształt i wielkość oraz twardość sera, zależna jest od zawartości w nim wody, która
waha się w serach od 30 do 80%. Wśród serów podpuszczkowych wyróżnia się sery bardzo
twarde
(26-34% wody), sery twarde (35-45% wody), półtwarde (45-55% wody), miękkie (55-65%
wody). Na konsystencję sera duży wpływ wywiera także zawartość tłuszczu w serze i jego
sposób dojrzewania,
−
zawartość tłuszczu w suchej substancji sera, według której klasyfikuje się sery na:
śmietankowe (o zawartości powyżej 50% tłuszczu w suchej substancji), pełnotłuste
(powyżej 45% tłuszczu), tłuste (powyżej 40% tłuszczu), półtłuste (powyżej 20% tłuszczu),
chude (poniżej 10% tłuszczu),
−
dojrzewanie sera lub jego brak, jest ważnym kryterium podziału serów dojrzewajacych na:
sery miękkie, w których dojrzewanie jest raczej tlenowe i przebiega od powierzchni do
środka, pod wpływem odpowiednich grzybów pleśniowych i bakterii oraz na sery twarde,
dla których typowe jest raczej dojrzewanie beztlenowe, głównie pod wpływem enzymów
stosowanych do koagulacji mleka, a także wytwarzanych przez bakterie znajdujące się
w zakwasie,
−
pochodzenie serów: sery szwajcarskie, francuskie, holenderskie, angielskie itd.
W Polsce przyjęto podział serów na:
−
grupy (według rodzaju mleka na krowie owcze itd.),
−
typy (np. ser twardy, miękki),
−
rodzaje (np. ementalski, cheddar),
−
odmiany (tłusty, półtłusty itd.),
−
klasy jakościowe (I, II, III).
Technologia produkcji serów podpuszczkowych
Sery podpuszczkowe otrzymuje się z mleka, z którego wtrąca się kazeinę pod wpływem
podpuszczki. Podpuszczka ( chymozyna ) to enzym trawienny soku żołądkowego
i w serowarstwie stosowana jest jako wyciąg z żołądka cieląt.
Ważnym etapem technologicznym, decydującym o jakości gotowego sera, jest
przygotowanie surowca. Rozpoczyna się ono od doboru mleka o właściwym składzie,
zdolności krzepnięcia, które po normalizacji zawartości tłuszczu jest pasteryzowane. W tym
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
przypadku stosowane są łagodne systemy pasteryzacji. Spasteryzowane mleko jest
doprowadzane do homogenizatora i poddane homogenizacji, która skraca czas krzepnięcia
mleka, sprzyja zmniejszeniu zawartości tłuszczu w serwatce i przyczynia się do stosunkowo
szybkiego uzyskania pełni cech zapachowych podczas dojrzewania sera. Obok homogenizacji
zalecana jest także baktofugacja pozwalająca na usunięcie znacznej części szkodliwej
mikroflory i zanieczyszczeń mechanicznych. Tak przygotowane mleko poddaje się ponownej
pasteryzacji w agregacie płytowym w temp. 72-76ºC przez kilkanaście sekund, po czym
schładza do 28-32ºC i przepompowuje się do wanny serowarskiej lub kotła serowarskiego,
gdzie dokonuje się normalizacji końcowej mleka. Po uzyskaniu żądanej zawartości tłuszczu,
mleko zostaje doprawione. Operacja ta polega na dodaniu do mleka soli wapnia (CaCl2),
zwiększającej krzepliwość mleka. W celu nadania serom żółtej lub oranżowożółtej barwy,
mleko dobarwia się dodając do niego farby serowarskiej, w skład której wchodzą barwniki
karotenowe. Dobarwianie jest ważne szczególnie w okresie zimowym. Do produkcji
wszystkich rodzajów sera niezbędny jest dodatek zakwasów serowarskich, zawierających
specjalne szczepy bakterii kwasu mlekowego i bakterii propionowych. Bakterie pochodzące
z zakwasów na skutek fermentacji podwyższają kwasowość mleka, co sprzyja tworzeniu
skrzepu pod wpływem podpuszczki. Kwasowość hamuje rozwój niepożądanych
drobnoustrojów, ułatwia wydzielanie serwatki ze skrzepu i wpływa na jego konsystencję
skrzepu. Zakwas serowarski zapewnia również prawidłowe dojrzewanie serów w wyniku
fermentacji i działania enzymów zawartych w bakteriach. Skład mikroflory zakwasu zależy od
rodzaju sera. Następną czynnością jest zaprawianie mleka podpuszczką. Podobnie jak
normalizacja i doprawianie mleka, zaprawianie odbywa się w wannie lub kotle serowarskim.
Mleko ogrzewa się do temp. 28-32ºC, zależnie od rodzaju sera, kwasowości mleka i pory
roku. Następnie dodaje się powoli podpuszczkę przygotowaną w postaci wodnego roztworu
z dodatkiem soli. Ilość dodanej podpuszczki zależy od jej mocy i powinna być tak dobrana, aby
spowodowała skrzepnięcie mleka po upływie ok. 30-60 minut. Uzyskany skrzep poddaje się
obróbce, która obejmuje operacje: krajanie i dalsze rozdrabnianie, osuszanie ziarna, odebranie
części serwatki i dodanie wody oraz w przypadku serów twardych, dogrzewanie i dosuszanie
gęstwy serowej. Krajanie skrzepu ma na celu ułatwienie wyciekania serwatki. Skrzep kraje się
wzdłuż i w poprzek wanny za pomocą liry lub harfy, ewentualnie mechanicznych krajaczy.
Czas krajania skrzepu zwięzłego powinien być krótki, skrzepu luźnego- dłuższy. Pokrajany
skrzep miesza się w serwatce przez kilkanaście minut, w temperaturze takiej jak przy
zaprawianiu. Czynność ta nosi nazwę osuszania i powoduje równomierne wypływanie serwatki
z całej masy. Przy produkcji serów miękkich po osuszeniu następuje formowanie,
a w przypadku serów twardych osuszanie prowadzi się dalej, do odczerpania ok. 40%
serwatki, mieszając przez 5-25 minut. Następnie dodaje się do wanny serowarskiej pewną ilość
wody. To rozwodnienie zwiększa stopień osuszenia. Gęstwa serowa przeznaczona na sery
twarde jest dalej dogrzewana do temperatury 36-39ºC (ser gouda, edamski, tylżycki) lub nawet
do temperatury 53-54ºC (ser ementalski). Temperatura ta utrzymywana jest przez jakiś czas,
a zawartość wanny jest wtedy mieszana. Czynność tę nazywa się dosuszaniem, a jej celem jest
dalsze zmniejszenie ilości serwatki w ziarnie. Dalszą czynnością jest formowanie, które ma na
celu zlepienie ziaren gęstwy serowej w jednolitą bryłę o kształcie i wielkości zależnym od
rodzaju sera. Formowanie powinno odbywać się szybko, przy zachowaniu właściwej
temperatury masy serowej. Jest to ważne, gdyż zimna gęstwa traci zdolność zlepiania.
Temperatura pomieszczenia, w którym odbywa się formowanie powinna wynosić 18-20ºC.
Sery można formować przez nalewanie gęstwy serowej bezpośrednio do dziurkowanych form
ustawionych na wózku lub stole lub przez wstępne sprasowanie gęstwy serowej w wannie
w bryłę, podzielenie jej na równe, odpowiedniej wielkości kęsy i nałożenie ich do form. Przy
produkcji serów twardych, sery w formach poddaje się prasowaniu. Ma ono na celu dokładne
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
połączenie ziaren w ścisłą, jednolitą masę, usunięcie serwatki międzyziarnowej, utrwalenie
nadanego kształtu, wyrównanie powierzchni i wytworzenie skórki na serze. Prasowanie
odbywa się najczęściej w prasach pneumatycznych, a efekt prasowania zależy od wielkości
nacisku, czasu i temperatury procesu. Sery miękkie poddaje się tylko samoprasowaniu, tzn.
pod wpływem własnej masy. Uformowane sery poddaje się soleniu w solance o odpowiednim
stężeniu, kwasowości i temperaturze. Sery cheddar soli się suchą solą, a następnie prasuje.
Solenie nadaje odpowiednie cechy smakowe, hamuje rozwój szkodliwej mikroflory oraz
przyśpiesza dojrzewanie sera. Czas solenia zależy od rodzaju sera, jego wielkości, warunków
solenia i może trwać od 1 godziny do 12 dni. Sery po wyjęciu z solanki ociekają i są
przekazywane do dojrzewalni. Dojrzewanie serów jest ważnym etapem produkcji, odbywa się
na półkach lub w kontenerach w pomieszczeniu zwanym dojrzewalnią. Dojrzewanie serów to
złożone procesy chemiczne, fizyczne i biochemiczne, zachodzące pod wpływem
drobnoustrojów i enzymów oraz warunków klimatycznych, panujących w dojrzewalni, a także
zabiegów związanych pielęgnacją. W wyniku tych procesów wytwarzają się związki nadające
serom charakterystyczny smak, zapach, pikantność, konsystencję i ewentualnie oczkowatość.
Największym zmianom w czasie dojrzewania ulega białko. W wyniku jego rozkładu powstają
peptony, peptydy i częściowo aminokwasy. Laktoza rozkłada się do kwasu mlekowego, a ten
w serach twardych do kwasu propionowego i dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla powoduje
powstawanie oczek w serze. Częściowo jest rozkładany także tłuszcz, szczególnie w serach
pleśniowych. W czasie dojrzewania sery są pielęgnowane tzn. są odwracane co 2-4 dni na
półkach w dojrzewalni o określonych warunkach klimatycznych (wilgotność powietrza 85-
95%, temp. 14-16ºC).Oprócz odwracania sery mogą być także myte i wycierane do sucha -
jest to pielęgnacja na tzw. suchą skórkę. W czasie dojrzewania następują znaczne ubytki
zawartości wody. Aby zmniejszyć te straty, a jednocześnie zapobiec pleśnieniu stosuje się
powlekanie serów olejem, parafiną, emulsjami mas plastycznych o właściwościach zbliżonych
do naturalnej skórki sera albo pakuje się sery w folie z tworzyw sztucznych. Czas dojrzewania
serów jest różny, zależny od rodzaju sera, np. dla goudy wynosi 3 miesiące, dla tylżyckiego – 2
miesiące, dla camembert – 8 do 14 dni. Obróbka końcowa serów jest poprzedzona oceną
organoleptyczną i chemiczną. Po ustaleniu klasy, sery myje się, parafinuje i etykietuje. Sery
powlekane folią wyciera się, a pleśniowe zawija w folię. Magazyny, w których przechowuje się
sery powinny mieć temperaturę 5-10ºC i wilgotność ok.80%. Sery jednego typu i wieku
umieszczone w kontenerach, przechowuje się w oddzielnych komorach i są one ułożone w taki
sposób, aby nie stykały się ze sobą i leżały całą dolną powierzchnią do deski. Magazyny,
w których sery są przechowywane przez dłuższy czas powinny być wyposażone w urządzenia
klimatyzacyjne. Przechowywanie dojrzałych serów jest kosztowne i dlatego okres ten skraca
się do niezbędnego minimum.
Technologia produkcji serów twarogowych
Sery twarogowe produkuje się z kwasowego, niekiedy kwasowo-podpuszczkowego skrzepu
mleka. Ze względu na zawartość tłuszczu sery twarogowe dzieli się na:
−
sery twarogowe chude – o zawartości mniej niż10% tłuszczu,
−
sery twarogowe półtłuste – o zawartości nie mniej niż 20% tłuszczu,
−
sery twarogowe tłuste – o zawartości 40% tłuszczu,
−
sery twarogowe pełnotłuste – o zawartości nie mniej niż 45% tłuszczu,
−
sery twarogowe śmietankowe - o zawartości około 50% tłuszczu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
Oprócz powyższego podziału, rozróżnia się sery twarogowe świeże, niedojrzewające,
przeznaczone do bezpośredniego spożycia i sery twarogowe dojrzewające, do których zalicza
się serki harceńskie, imperial, ziołowe i gorzowskie.
Sery twarogowe niedojrzewające można produkować dwiema metodami: tradycyjną
i wirówkową.
W metodzie tradycyjnej produkcji sera twarogowego kwasowego mleko odtłuszczone lub
znormalizowane pasteryzuje się w temperaturze 80-85ºC w czasie 15 sekund. W produkcji
sera z wszystkich białek mleka, dodaje się do niego roztworu chlorku wapnia w odpowiedniej
ilości i ogrzewa się w temperaturze 90-95ºC. Następnym etapem jest proces koagulacji mleka,
czyli przeprowadzenia białka kazeiny w formę nierozpuszczalną i wytworzenie skrzepu. Osiąga
się to przez dodanie zakwasu złożonego z bakterii kwasu mlekowego. Ilość i rodzaj dodanego
zakwasu oraz temperatura procesu wpływają na czas tworzenia się skrzepu – 14-16 h
(w metodzie długotrwałej) i 2,5-6 h (w metodzie krótkotrwałej). Gdy kwasowość skrzepu
osiągnie pożądaną wartość 32-34ºSH, serwatki zaś 23-25ºSH, rozpoczyna się obróbkę
skrzepu. Najpierw podgrzewa się skrzep łagodnie, aby oddzielił się od wanny i wydzielił
serwatkę, a następnie kroi się go na graniastosłupy o podstawie 12x12 cm, odwraca je
ostrożnie za pomocą kielni i dalej kroi na ziarna wielkości 3-6 mm. Pokrojony na ziarna skrzep
ogrzewa się co 10 minut o 1ºC do temperatury 30ºC latem, a zimą do 35ºC Podczas tego
dogrzewania, które trwa 1-2 h, skrzep kilkakrotnie odwraca się. Zarówno wytwarzanie
skrzepu jak i jego obróbka prowadzone są w wannach serowarskich. Dojrzały skrzep
przekazuje się na wózki serowarskie lub na stoły serowarskie z kratownicą, gdzie usuwana jest
serwatka – jest to tzw. ociekanie, które trwa przez 1-2 h w temperaturze 18-20ºC, aż skrzep
osiągnie grubość 10-15 cm. Dalsze usuwanie serwatki z masy serowej odbywa się przez
samoprasowanie w workach lub prasach wózkowych. Wyprasowany twaróg wyjmuje się
z worków i kraje na kostki o masie do 1,5 kg– otrzymuje się w ten sposób ser krajankę. Aby
otrzymać ser w formie kliników, masę serową po ociekaniu nakłada się do tkaninowych
woreczków w kształcie stożka i po zawiązaniu poddaje się je prasowaniu, stopniowo
zwiększając nacisk prasy.
Czas prasowania krajanki jak i kliników nie przekracza 4 h, a początkowa temperatura
prasowania ok. 20ºC zostaje obniżona do 10ºC.
Odprasowane sery twarogowe pakuje się w papier pergaminowy lub folie z tworzyw
sztucznych, układa do plastikowych skrzynek transportowych i natychmiast schładza się do
temperatury 2-8ºC.
Metoda wirówkowa produkcji serów twarogowych kwasowo-podpuszczowych polega na
tym, że do mleka odtłuszczonego i pasteryzowanego dodaje się zakwasu oraz podpuszczki
i prowadzi koagulację mleka w temperaturze 20-22ºC w ciągu 12-14 h. Następnie otrzymany
skrzep o kwasowości 32-36ºSH rozbija się za pomocą mieszadła i bez dogrzewania przekazuje
się do wirówki, gdzie oddzielona zostaje klarowna serwatka od chudej masy twarogowej.
Masa twarogowa, po znormalizowaniu w niej zawartości tłuszczu śmietanką jest ochłodzona
do temperatury 7-8ºC i pakowana w kubeczki lub pojemniczki spełniające określone
w normach wymagania. W przypadku serków smakowych podczas normalizacji należy
wprowadzić razem ze śmietanką dodatki smakowe (np. kakao, dżemy, wanilię, zioła, owoce,
cukier) w ilości określonej normą.
Technologia produkcji serów topionych
Surowcem do produkcji serów topionych są sery podpuszczkowe, niekiedy z dodatkiem
twarogu. Do topienia przeznacza się sery o właściwym smaku i zapachu, mogą one natomiast
mieć wady pochodzenia mechanicznego takie jak zdeformowany kształt, mechaniczne
uszkodzenie skórki oraz mogą to być sery zbyt dojrzałe, nie nadające się do obrotu
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
handlowego. Z wyselekcjonowanych serów przygotowuje się mieszankę i poddaje ją
normalizacji. Aby doprowadzić mieszankę do określonego, wymaganego w normach składu
chemicznego, dodaje się do niej masła, soli kuchennej oraz wody. Ilość wszystkich surowców
i dodatków podana jest w recepturze na dany rodzaj sera. Przygotowaną, znormalizowaną
mieszankę poddaje się rozdrabnianiu, które odbywa się w dwóch etapach: pierwszy etap to
rozdrabnianie na urządzeniu typu wilk, drugi etap to mielenie na walcach ze stali nierdzewnej
lub granitu. Do zmielonej masy dodaje się emulgatory i topniki oraz ewentualnie inne dodatki
odżywczo-smakowe, jak kminek, szynka, papryka, grzyby itp. Jako emulgatory albo topniki
stosowane są sole, warunkujące właściwe stapianie masy serowej i będą to np. cytrynian
trójsodowy, ortofosforan dwusodowy. Rodzaj i dawkę topnika dobiera się w zależności od
kwasowości masy serowej, składu chemicznego, stopnia dojrzałości sera, temperatury i czasu
ogrzewania. Kluczowym etapem procesu technologicznego jest stopienie mieszanki. Odbywa
się to w sposób ciągły w specjalnym aparacie do topienia masy serowej, w którym mieszanka
zostaje szybko ogrzana do temperatury 100-140ºC, krótko przetrzymana w tej temperaturze
i oziębiona. Topienie może być również prowadzone w sposób okresowy, przez ogrzewanie
mieszanki w temperaturze 75-85ºC w ciągu 4-20 minut przy ciągłym, energicznym mieszaniu.
Stopiona masa jest porcjowana na gorąco do foremek z folii w aparatach opakowaniowych
i transportowana do chłodni. Sery topione są porcjowane w małe porcje o masie 50-200 g,
w kształcie graniastosłupów, trójkątnych kostek lub w bloki o masie 2 kg.
Produkowane są także sery topione sterylizowane. W ich produkcji mieszankę serową topi
się w temperaturze 86-88ºC, a następnie pakuje do puszek i sterylizuje w autoklawie w temp.
115ºC przez8-12 minut.
Trwałość handlowa sera topionego wynosi od trzech do kilkunastu tygodni.
Uboczne produkty przemysłu mleczarskiego
Produktami ubocznymi użytecznymi otrzymywanymi podczas przetwarzania mleka są
maślanka i serwatka.
Maślanka jest płynnym produktem ubocznym, pozostającym przy przerobie śmietanki na
masło. Ponieważ ma ona dużą wartość odżywczą i dietetyczną jest przekazywana do handlu do
bezpośredniego spożycia jako maślanka spożywcza. Znajduje również zastosowanie
w produkcji różnych produktów spożywczych, np. twarożków, pieczywa, preparatów
spożywczych oraz w produkcji koncentratów paszowych.
Serwatka jest produktem ubocznym otrzymywanym przy przerobie mleka na sery
podpuszczkowe, twarogowe i kazeinę. Zależnie od metody produkcji wyrobu głównego, różny
jest skład chemiczny i kwasowość serwatki. Pod względem zawartości tłuszczu wyróżnia się
tłustą i chudą. Odwirowany tłuszcz z serwatki służy do produkcji masła serwatkowego.
Serwatka chuda może być wykorzystana do produkcji napojów fermentowanych, białek
serwatkowych, laktozy, biomasy mikroorganizmów, kwasu mlekowego, itp.
4.4.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jaka jest definicja serów?
2. Według jakich kryteriów, przeprowadza się klasyfikacje serów?
3. Jakie etapy składają się na proces produkcyjny serów podpuszczkowych twardych?
4. Jakie etapy składają się na proces produkcyjny serów podpuszczkowych miękkich?
5. Które urządzenia stosowane są w produkcji serów podpuszczkowych?
6. Jakie punkty krytyczne występują w procesie technologicznym produkcji serów
podpuszczkowych?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
7. Jakie są metody wytwarzania serów twarogowych niedojrzewających?
8. Na czym polega wytwarzanie i obróbka skrzepu w metodzie tradycyjnej wytwarzania
serów twarogowych?
9. Jakie surowce wchodzą w skład mieszanki serowej przeznaczonej do stopienia przy
produkcji serów topionych?
10. Jakie są metody topienia serów i w jakich urządzeniach jest ten proces prowadzony?
11. Jakie parametry decydują o jakości serów topionych?
12. Gdzie wykorzystywane są produkty uboczne przemysłu mleczarskiego?
4.4.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaplanuj produkcję sera podpuszczkowego dojrzewającego. Dobierz maszyny
i urządzenia uwzględniając wymagania systemu jakości HACCP oraz wymagania
bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony przeciwpożarowej.
Sposób wykonania ćwiczenia:
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się materiałem zawartym w punkcie 4.4.1,
2) wypisać etapy produkcji sera podpuszczkowego,
3) narysować schemat technologiczny produkcji sera podpuszczkowego,
4) dobrać urządzenia i maszyny do poszczególnych etapów produkcji sera podpuszczkowego,
5) określić zagrożenia i zaznaczyć na schemacie technologicznym produkcji krytyczne punkty
kontrolne, oznaczając je CCP,
6) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcji serów
podpuszczkowych,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
8) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji serów podpuszczkowych,
−
przewodnik do wdrażania zasad systemu HACCP w produkcji serów podpuszczkowych,
−
obowiązujące
ustawy,
rozporządzenia,
normy
dotyczące
produkcji
serów
podpuszczkowych
−
literatura (3, 6, 9, 10).
Ćwiczenie 2
Sporządź schemat blokowy produkcji sera topionego z dodatkiem papryki, uwzględniając
wyposażenie techniczne oraz wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska
i ochrony przeciwpożarowej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się materiałem zawartym w punkcie 4.4.1,
2) zanalizować recepturę dotyczącą produkcji sera topionego z papryką,
3) wypisać surowce podstawowe, dodatki i materiały pomocnicze potrzebne przy produkcji
sera topionego z papryką,
4) wypisać etapy produkcji sera topionego z papryką,
5) sporządzić schemat blokowy produkcji sera topionego z papryką,
6) dobrać urządzenia i maszyny do poszczególnych etapów produkcji sera topionego,
7) wymienić wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej, jakie należy zagwarantować w pomieszczeniach produkcji serów
topionych,
8) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
9) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
materiały i przybory do pisania,
−
receptura dotycząca produkcji sera topionego z dodatkiem papryki,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji serów topionych,
−
obowiązujące ustawy, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji serów topionych,
−
literatura (3, 5, 6, 9, 10).
Ćwiczenie 3
Opracuj projekt z produkcji 500 kg sera twarogowego metodą tradycyjną. Uwzględnij
zasady Dobrej Praktyki Produkcyjnej i Dobrej Praktyki Higienicznej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:
1) zapoznać się materiałem zawartym w punkcie 4.4.1,
2) zanalizować recepturę dotyczącą produkcji sera twarogowego metodą tradycyjną,
3) sporządzić wykaz ilościowy surowców podstawowych, dodatków i materiałów
pomocniczych potrzebnych do produkcji sera twarogowego,
4) sporządzić schemat blokowy produkcji sera twarogowego metodą tradycyjną,
5) sporządzić wykaz urządzeń i maszyn niezbędnych do produkcji sera twarogowego metodą
tradycyjną,
6) sporządzić wykaz metod i technik kontroli parametrów związanych z procesem
technologicznym na podstawie wymagań i procedur zapewnienia jakości obowiązujących
w zakładzie mleczarskim,
7) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
8) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
−
materiały i przybory do pisania,
−
film dydaktyczny przedstawiający proces produkcji serów twarogowych,
−
przewodnik do wdrażania zasad systemu jakości HACCP, GMP i GHP obowiązujące
w zakładzie mleczarskim,
−
obowiązujące ustawy, rozporządzenia, normy dotyczące produkcji serów twarogowych,
−
literatura (3, 5, 6, 9, 10, 11).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
4.4.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak
Nie
1)
wymienić surowce podstawowe i pomocnicze do produkcji serów
podpuszczkowych, topionych i twarogowych
2)
dobrać urządzenie do określonych operacji technologicznych przy
produkcji serów podpuszczkowych
3)
wykonać schemat produkcji sera podpuszczkowego dojrzewającego
twardego
4)
dokonać analizy zagrożeń mikrobiologicznych, chemicznych i fizycznych
podczas produkcji serów podpuszczkowych
5)
wyznaczyć punkty krytyczne przy produkcji serów podpuszczkowych
6)
przedstawić etapy produkcji sera topionego
7)
wymienić parametry technologiczne decydujące o jakości serów
topionych
8)
wymienić urządzenia stosowane w produkcji serów topionych
9)
przedstawić etapy produkcji sera twarogowego metodą tradycyjną
10) wymienić urządzenia stosowane w produkcji serów twarogowych,
zależnie od zastosowanej metody produkcji
11) określić wymagania techniczne i technologiczne, jakie muszą być
spełnione przy produkcji serów twarogowych metodą tradycyjną
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem pytań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań dotyczących przetwarzania mleka. Wszystkie zadania są
wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi:
−
w zadaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidłową odpowiedź X (w przypadku
pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić
odpowiedź prawidłową),
6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeżeli udzielenie odpowiedzi na zadanie będzie Ci sprawiało trudność, wtedy omiń je
i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Na rozwiązanie testu masz 35 min.
Powodzenia
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Tank fermentacyjny to urządzenie służące do:
a) pasteryzacji śmietanki,
b) pasteryzacji mleka,
c) ukwaszania śmietanki,
d) zmaślania śmietany.
2. Temperatura w dojrzewalni serów powinna być:
a) stała w ciągu całego roku i wynosić 4ºC,
b) zróżnicowana w zależności od pory roku i wynosić 8-15ºC ,
c) zróżnicowana od typu sera i wynosić 10-18ºC,
d) stała w ciągu całego roku i wynosić 25ºC.
3. Zwiększenie obrotów masielnicy spowoduje:
a) skrócenie czasu zmaślania,
b) wydłużenie czasu zmaślania,
c) zmniejszenie ilości otrzymanego masła,
d) pogorszenie jakości otrzymanego masła.
4. Celem płukania masła w masielnicy jest
a) zwiększenie wartości odżywczej masła,
b) poprawa barwy masła,
c) pozbycie się resztek maślanki,
d) usunięcie zanieczyszczeń fizycznych.
5. Podpuszczka jest wykorzystywana do
a) badania jakości śmietany,
b) koagulacji mleka przy tworzeniu skrzepu,
c) dezynfekcji urządzeń serowarskich,
d) poprawy cech organoleptycznych serów.
6. Ukwaszanie śmietanki polega na
a) zwiększeniu gęstości śmietanki,
b) wyeliminowaniu drobnoustrojów,
c) zwiększeniu zawartości tłuszczu,
d) dodaniu do śmietanki zakwasu roboczego.
7. Napoje mleczne fermentowane są produktami fermentacji:
a) mlekowej,
b) octowej,
c) cytrynowej,
d) propionowej.
8. W produkcji jogurtu metodą termostatową proces fermentacji prowadzony jest w:
a) tankach fermentacyjnych,
b) opakowaniach jednostkowych,
c) komorach próżniowych,
d) termostatorach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
9. Hartowanie lodów jest procesem polegającym na:
a) wtłaczaniu powietrza do mieszanki lodowej,
b) energicznym mieszaniu podczas dojrzewania,
c) przechowywaniu lodów w pomieszczeniu chłodniczym,
d) powtórnym zamrożeniu mieszanki lodowej.
10. Proces produkcji mleka spożywczego składa się z następujących etapów:
a) oczyszczanie, normalizacja, dojrzewanie, pasteryzacja, chłodzenie,
b) chłodzenie, homogenizacja, słodzenie, sterylizacja, pakowanie,
c) oczyszczanie, homogenizacja, normalizacja, pasteryzacja, chłodzenie,
d) normalizacja, pasteryzacja, odgazowywanie, filtrowanie, pakowanie.
11. Do suszenia mleka wykorzystuje się suszarki:
a) rozpyłowe,
b) komorowe,
c) bębnowe,
d) fluidyzacyjne.
12. Maślanką nazywamy płynny produkt uboczny powstający przy przerobie
a) mleka na sery twarogowe,
b) mleka na jogurty,
c) śmietanki na masło,
d) śmietanki na śmietanę.
13. Solenie serów ma na celu:
a) dokładniejsze połączenie ziaren w ścisłą strukturę.
b) przyśpieszenie dojrzewania i tworzenie mocniejszej skórki,
c) utrwalenie nadanego kształtu i smaku,
d) odprowadzenie większej ilości serwatki.
14. Składnikiem występującym wyłącznie w mleku krowim jest
a) skrobia,
b) maltoza,
c) fruktoza,
d) laktoza.
15. Podczas dojrzewania serów podpuszczkowych zachodzą zmiany powodujące
a) zwiększenie objętości i uzyskanie żółtej barwy sera,
b) powstanie specyficznego smaku, zapachu i konsystencji sera,
c) zniszczenie mikroflory bakteryjnej gęstwy serowej,
d) uformowanie ziaren gęstwy serowej w jednolitą bryłę.
16. Celem normalizacji mleka jest
a) rozbiciu dużych kuleczek tłuszczowych i rozproszeniu ich w całej objętości
mleka,
b) doprowadzenie zawartości tłuszczu w mleku do wartości zgodnej z normami,
c) usunięcie drobnoustrojów i osadu rozpuszczonego w mleku,
d) utrwalenie stanu rozproszenia kuleczek tłuszczu w mleku.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
17. Ocena organoleptyczna masła obejmuje badanie smaku, zapachu, barwy, smarowności,
twardości i wygniecenia dotyczy badania jakości:
a) lodów,
b) śmietany,
c) masła,
d) serów.
18. Operacje – selekcja surowca, normalizacja, rozdrabnianie, dodanie emulgatorów,
ogrzewanie formowanie i pakowanie dotyczą produkcji serów:
a) topionych,
b) twarogowych,
c) dojrzewających,
d) podpuszczkowych.
19. . Zawartość tłuszczu w serach twarogowych chudych powinna wynosić:
a) do 10%,
b) do 20%
c) do 30%,
d) powyżej 30%.
20. Tworzenie oczek w serach dojrzewających jest wynikiem:
a) wydzielania się dwutlenku węgla,
b) obniżenia kwasowości podczas dojrzewania tlenowego,
c) działania drożdży i pleśni,
d) pielęgnacji serów podczas ich dojrzewania końcowego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko..........................................................................................
Przetwarzanie mleka
Zakreśl poprawną odpowiedź.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punkty
1.
a
b
c
d
2.
a
b
c
d
3.
a
b
c
d
4.
a
b
c
d
5.
a
b
c
d
6.
a
b
c
d
7.
a
b
c
d
8.
a
b
c
d
9.
a
b
c
d
10.
a
b
c
d
11.
a
b
c
d
12.
a
b
c
d
13.
a
b
c
d
14.
a
b
c
d
15.
a
b
c
d
16.
a
b
c
d
17.
a
b
c
d
18.
a
b
c
d
19.
a
b
c
d
20.
a
b
c
d
Razem:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
6. LITERATURA
1. Bijok B., Bijok F.:Surowce i technologia żywności. WSiP, Warszawa1994
2. Chuchlowa J.: Materiały pomocnicze i dodatki do żywności. WSiP, Warszawa 1996
3. Dłużewski M., Dłużewska A.: Technologia żywności cz.1-4. WSiP, Warszawa 2001
4. Kamiński W.: Ekonomika i organizacja przemysłu spożywczego. WNT, Warszawa 1996
5. Kołożyn-Krajewska D. i inni: Higiena produkcji żywności. SGGW, Warszawa 2001
6. Kołożyn-Krajewska D., Sikora T.: HACCP. Koncepcja i system zapewnienia
bezpieczeństwa zdrowotnego żywności. Wyd. SIT Spoż., Warszawa 1999
7. Kołożyn-Krajewska D., Sikora T.: Towaroznawstwo żywności. WSiP, Warszawa 1997
8. Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K.: Tabele wartości odżywczej
produktów spożywczych. IŻŻZ, Warszawa 1998
9. Obrusiewicz T.: Technologia mleczarstwa. WSiP, Warszawa 1993
10. Praca zbiorowa.: Technologia żywności. WSiP, Warszawa 2001
11. Czasopisma: Przemysł spożywczy
12. Obowiązujące ustawy, rozporządzenia, zarządzenia i normy dotyczące przetwarzania
mleka