Pasztőrözött tejtermékek gyártási technológiája

Nyers tej összcsíraszám változása Tőgy után:10 3 sejt/ml Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, koliformok, élesztőgombák Szomatikus sejtszám: 10 5 sejt/ml Környezeti szennyezés:10 4 sejt/ml Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Lactobacillus, koliformok, Bacillus, Clostridium, élesztőgombák, penészgombák Eszközök, tartályok, vezetékek: sejt/ml Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, koliformok, Bacillus, élesztőgombák, penészgombák.

Mezofil aerob és fakultativ anaerob mikroflóra tájékoztató összetétele _____________________________________________ Mikrobacsoport % _______________________________ Micrococcus, Staphylococcus 23 Korineform bacteriumok 9 Lactobacillus 5 Streptococcus 20 Koliform 17 Gram (-) aerob 21 Bacillus 5 ____________________

Tárolási hőmérséklet hatása nyerstej mikrobaszámára

Nyerstej begyűjtés Nyerstej begyűjtése elegytejként Higiéniai kockázatok Hőmérséklet emelkedés következtében szaporodás. Egyetlen beszállító rossz minőségű teje tönkreteheti a teljes mennyiséget (gátlóanyag, mikrobaszám, patogén jelenlét). Megoldási lehetőségek Azonnali és folyamatos hűtés. Egyedi, gyors tejminősítés a helyszínen, átvétel előtt. Erre vonatkozó EU-pályázat : Biosensor for the rapid detection of pathogens in milk. Development of a portable analyser (Pathomilk) től, 3 éves programra 2 Millió EURO.

A Tejfeldolgozás műveletei Beszállítás Tartálygépkocsik, rozsdamentes acél tartály, 4-25 m 3 térfogat. A nagy térfogat nagy hőkapacitása miatt csak max. 1-2 °C felmelegedés. Minden egyes használat után tisztítani, fertőtleníteni, megfelelően öblíteni kell (CIP rendszer). Szerelvények, csapok, szelepek szétszedése, kézi tisztítása.

A Tejfeldolgozás műveletei ÁtvételMinőségi tejátvétel Hőmérséklet Érzékszervi tulajdonságok (szag, szín, állomány, íz) Savfok, vagy pH Fizikai tisztaság Sűrűség Beltartalom (zsír, fehérje, zsírmentes szárazanyag) Gátlóanyag tartalom Fagyáspont Szomatikus sejtszám Mikrobaszám Probléma:Mikrobaszám-meghatározás időigénye (3 nap) túl hosszú. A feldolgozás többnyire még a mikrobiológiai eredmény előtt megindul.

A Tejfeldolgozás műveletei Előtárolás Célja a gyártási folyamat összehangolása. Lehetőleg minél rövidebb ideig. Hűtve 4-5 °C hőmérsékleten. Tárolótartályok, vezetékrendszerek, szelepek rendszeres tisztítása, fertőtlenítése.

A Tejfeldolgozás műveletei Tisztítás Szűrés két lépcsőben (0,8-1 mm fém-szita és 0,05-0,1 mm pórusátmérőjű cserélhető papírbetétes szűrők). Centrifugálás a fölözőgépeknél kisebb hatékonyságú centrifugákkal, a tejzsírt még nem különíti el. A szennyeződéshez kötött vegetatív sejtek, baktérium-spórák, leukociták, hámsejtek egy része is leválasztható. A dobiszapban 10 8 sejt/g fölötti mikrobaszám. Mennyisége a tej 0,1 %-át is elérheti. Sterilezés után állati takarmányként felhasználható. Baktofugálás speciális baktofugákban, 9000 g mellett a mikrobák 90 %-át ezen belül a spórás baktériumok 99 %-át is eltávolítja. Jelentősége a sajttej előkészítésben nagy, ahol az anaerob spórák problémát okoznak. Baktofugátum hasznosítása a dobiszaphoz hasonlóan, sterilezés után.

A Tejfeldolgozás műveletei Fölözés Centrifugális gyorsulás révén a tejet tejszínre és sovány tejre választják szét. (A tejzsír sűrűsége 0,93, a plazmáé 1,035g/cm 3 15 °C-on.) Fölözéssel gyakorlatilag az 1 µm-nél nagyobb zsírgolyócskák különíthetők el a plazmától. A sovány tej zsírtartalma a legjobb fölözés után sem csökken 0,05-0,1 % alá. A fölözés hatékonysága a viszkozitás csökkentésével (hőmérséklet emelés) javítható. Optimális hőmérséklet °C.

A Tejfeldolgozás műveletei Alapanyag összetétel módosítása Zsírtartalom beállítás Dúsítás és szegényítés Zsírmentes szárazanyag-tartalom növelése Vitaminokban és ásványi anyagokban való dúsítás Laktózmentesítés Demineralizáció Kristályosítás (tejcukor leválasztása) Nanoszűrés (savó, tejpermeátum előkoncentrálás, sótalanítás) Ioncsere Elektrodialízis Membránszeparációs technikák Hagyományos szűrés 1 µm feletti tartomány. Mikroszűrés (0,1-1 µ) Ultraszűrés (0,001-0,1 µ) Reverz ozmózis (Nanoszűrés, 0,001 µ alatt)

A Tejfeldolgozás műveletei Rekombinálás, reemulgeálás Rekombinálás Tejtermék összetételének megfelelő alapanyag előállítása (tejpor, vajzsír, víz) Reemulgeálás Kívánt zsírtartalmú alapanyag visszaállítása (vaj, vízmentes tejzsír, soványtej, édes író)

A Tejfeldolgozás műveletei Homogénezés A tej zsír a vízben emulzió diszperzitásfokának növelése. Hőmérséklet °C, nyomás bar. Zsírgolyócskák eredeti méretének (3-4 µm) csökkentése 1 µm körüli értékre. Felület növekedés 8-10-szeres. Felfölöződés jelentős csökkenése.

A homogénezés céljai és optimális jellemzői 1. Termék Homogénezés célja Alapanyag zsírtartalma (%) Nyomás (bar) Hőmérséklet (°C) Tejfélék, ízesített és savanyú tejkészítmé nyek Zsírkiválás és a felfölöződés megszüntetése < 5,0 < 12, ~ 75 Tejfélék Zsírkiválás megszüntetése és a felfölöződés növelése 30,090 ~ 75 TejfölFelfölöződés és savóeresztés megszüntetése, szilárd állomány biztosítása 16,0 20, ~ 75

A homogénezés céljai és optimális jellemzői 2. Termék Homogénezés célja Alapanyag zsírtartalma (%) Nyomás (bar) Hőmérséklet (°C) Tejfölkrém Krémszerű állomány elérése 30,0 40, ~ 75 Kávétejszín Zsírkiválás megszüntetése fehérítő hatás növelése 16, ~ 75 Túrók, friss sajtok Zsírveszteség csökkentés, kitermelés növelése, savóeresztés csökkentése ~ 75 Íróital Savóital Savópuding Kolloid rendszer stabilizálása < 0,

Hőkezelés elvi alapjai A hőkezelés célja: Az összes mikrobaszám csökkentése (99-99,9 %) Patogén mikroorganizmusok (TBC kórokozója) teljes elpusztítása

Hőkezelés elvi alapjai

Hőpusztulási paraméterek A túlélési görbe egyenlete: lgN = lgN o -1/D · t Hőpusztulási idő (Thermal Death Time) TDT Az élősejtszám több (n) nagyságrendnyi csökkenéséhez szükséges idő. (A túlélő frakció: N/N o =10 -n ) TDT = n·D

Hőpusztulási görbe

Hőpusztulási paraméterek z érték: A tizedelődési idő (D), vagy a hőpusztulási idő (TDT) egy nagyságrendnyi csökkenéséhez szükséges hőmérséklet emelkedés

Hőkezelés méretezése A hőpusztulási görbe egyenlete: lgt – lgF = -1/z·(T-121,1) Q 10 érték Kémiai reakciók Q 10 értéke általában 2-4, Endospórák Q 10 értéke 8-10 Vegetatív sejtek Q 10 értéke HTST hőkezelés!

Hőkezelés méretezése Hőkezelési eljárás hőmérséklet profilja

Hőkezelés Pasztőrözés  Általában 100 °C alatti, légköri nyomáson végzett hőkezelést jelent  Célja a vegetatív mikroorganizmusok elpusztítása Sterilezés  Általában 100 °C feletti, a légkörinél nagyobb nyomáson végzett hőkezelés  Célja a baktérium spórák elpusztítása

A tej hőkezelése Hőkezelés ( o C) (s) Termékcsoport ________________________________________________________________ Termizálás Keménysajtok alapanyaga Tartós pasztőrözés Régen minden tejtermék, ma néha tej és sajt alapanyag Gyors pasztőrözés Fogyasztói tej, oltós alvasztású érlelt sajtok, elvétve savas alvasztású túró. Pillanatpasztőrözés Savas alvasztású túró, krémtúró, HTST pasztőrözés ízesített és savanyított tejek, tejszín-készítmények és vaj. ________________________________________________________________ UHT hőkezelés Tartós tej, tejkészítmények és tejszín. Sterilezés perc Steril tej, tejkészítmények és tejszín. (pl. Maresi kávétejszín) _________________________________________________________________

A tej hőkezelése Termizálás (65-71 °C, s)  Mikrobaszám csökkentő hatás %  A tej nyers jellege megmarad  Foszfatáz reakció pozitív  Célja a keménysajtok alapanyagának mikrobaszám csökkentése

A tej hőkezelése Tartós és gyors pasztőrözés  Mikrobapusztulás 99-99,9 %  Fogyasztói tej előállítása  Foszfatáz reakció negatív  Peroxidáz reakció pozitív

A tej hőkezelése Pillanat és HTST pasztőrözés  Tehéntúró °C, 1-2 s  Krémtúró °C, 1-2 s  Savanyú tejkészítmények °C, s  Tejszínek és vaj alapanyag °C, 2-5 s  Peroxidáz reakció negatív

A tej hőkezelése Ultrapasztőrözés (UHT)  Aszeptikus csomagolás  Hőkezelés kb. 7 bar túlnyomáson történik, közvetett (csöves, vagy lemezes hőcserélőben), vagy közvetlen módon (gőzinjektálással)

Direkt és indirekt UHT kezelés hőfok és idő diagramja 1. direkt 2. indirekt 1 direkt 2. indirekt

Hőkezelés hatására bekövetkező változások a tejben

Hőkezelés a gyakorlatban Alagút pasztőrözők Csőköteges pasztőrözők

Hőkezelés a gyakorlatban Lemezpasztőr működési elve

Lemezes pasztőrözők

Hőkezelt fogyasztói tejtermékek Hőkezelt fogyasztói tej: nyers tejből tisztítás, zsírtartalom beállítása, homogénezés, hőkezelés útján előállított termék  Nyerstej veszélyei: TBC Tejjárványok (hastífusz, dizentéria) Első ipari tejpasztőröző 20. század elején, félig nyitott „vitorlás pasztőrök” tartós pasztőrözés (63-65 °C, 30 perc), nyitott csöves csörgedeztető hűtés, csomagolás üvegbe A tej pasztőrözése az 1950-es évek óta kötelező

Hőkezelt fogyasztói tejtermékek Hőkezelt tej Fogyasztói tejTejkészítmények Ízesített Módosított összetételű FolyékonyZselírozott Szilárd Dúsított Szegényített (tejitalok) (krémek) (pudingok) Natúr Ízesített Pasztőrözött Magas hőmérsékleten UHT Sterilezett kezelt Zsírdús Zsíros Félzsíros Zsírszegény Sovány (10-5%) (5-3%) (3-1,5 %) (1,5-0,5 %) ≤ 0,5 %

Hőkezelt fogyasztói tej gyártása

Üledékmentes kakaós és csokoládés tej gyártása

Pudingféleségek gyártása

A termékcsoport kritikus hibái Hőkezelt fogyasztói tej  Zsírkiválás  Tisztátalan íz  Lipázos, karcos íz  Pelyhes kicsapódás  Vegyszer íz  Savanykás íz romlás Ízesített tejkészítmények  Üledékképződés  Kozmás, főtt íz  Idegen, émelyítő, savanykás íz és szag  Puffadt szakadozott állományromlás