Tmimp-vjezbe-prirucnik-prakticni_dio.pdf

Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Prehrambeno-tehnološki fakultet Osijek Zavod za prehrambene tehnologije Katedra za mljekarstvo

(radna verzija 2015-10-16) (radna verzija 2014-10-24)

Osijek, 2017.

Priručnik

je namijenjen studentima 2. godine diplomskog studija Prehrambeno-tehnološkog fakulteta Osijek, koji su upisali izborni kolegij Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda.

Priručnik sadrži skup vježbi s teorijskim osnovama, prikupljenih iz različitih izvora i prilagođenih studentima za izvođenje praktične nastave iz kolegija Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda. Laboratorijske vježbe na ovom kolegiju obuhvaćaju laboratorijsku proizvodnju odabranih mliječnih proizvoda, praćenje parametara proizvodnje i kalkulacije u proizvodnji te senzorsko ocjenjivanje gotovih proizvoda. Osim laboratorijskih vježbi, nastava na ovom kolegiju obuhvaća i terenske vježbe, u okviru kojih će se posjetiti tvornica mlijeka i mliječnih proizvoda te upoznati s pogonima mljekarske industrije.

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Cilj

ovih vježbi je upoznati studente s osnovnim tehnološkim procesima i tehnikama u mljekarskoj industriji. Praktična nastava na ovom kolegiju predstavlja nadogradnju znanja stečenog na laboratorijskim vježbama iz obaveznih kolegija preddiplomskog

studija Sirovine animalnog podrijetla odnosno Tehnologija prerade sirovina animalnog podrijetla, u sklopu kojih su se studenti upoznali s referentnim, standardnim i rutinskim analizama sirovog mlijeka, odnosno s metodama ispitivanja sirovina za proizvodnju mliječnih proizvoda, kontrolom pojedinih operacija u preradi mlijeka te s analizom gotovih proizvoda mliječne industrije.

Tijekom

rada u laboratoriju u okviru ovih vježbi studenti će iz polaznih sirovina (mlijeko, vrhnje, sirutka) proizvoditi odabrane mliječne proizvode (fermentirane proizvode, namaze, sireve) te pratiti utjecaj

različitih čimbenika (polazne sirovine, dodaci, vrijeme, temperatura, pH i drugi procesni uvjeti) na tijek proizvodnje, prinos i kakvoću gotovog proizvoda.

Studenti

će, u tu svrhu, u Dnevnik bilježiti osnovne informacije ulaznih sirovina i dodataka, pratiti proces dobivanja mliječnih proizvoda i bilježiti procesne parametre, izraditi procesne

sheme i tražene izračune. Po završetku proizvodnje, studenti će gotove proizvode i senzorski ocijeniti te usporedbom rezultata dobivenih za različite pokuse izvesti zaključak u odnosu na postavljeni zadatak vježbe. Sve rezultate, zaključke te sheme pojedinih faza proizvodnje studenti unose Izvještaje. U pogonima mljekarske industrije, studenti će pratiti proces proizvodnje i fotografirati pojedine tehnološke operacije.

Ove

laboratorijske vježbe omogućuju studentima kroz praktičan i samostalan rad upoznati se s tehnologijama proizvodnje odabranih mliječnih proizvoda u laboratorijskim uvjetima, a terenska im nastava omogućuje upoznati proizvodnju

u industrijskom mjerilu.

III

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Sadržaj VJEŽBA BR. 1. PRINCIP MLIJEČNO-KISELE FERMENTACIJE ............................. 5 SVRHA VJEŽBE ...............................................................................................................5 UVODNA PITANJA ..........................................................................................................5 POKUSI .......................................................................................................................6 Pokus (a)

Primjena jogurtne kulture u laboratorijskoj proizvodnji jogurta ...................6

Pokus (b)

Primjena mješovite kefirne kulture u laboratorijskoj proizvodnji kefira ........7

Pokus (c)

Primjena probiotičkih bakterija u laboratorijskoj proizvodnji fermentiranog napitka od sirutke ...................................................................................... 8

VJEŽBA BR. 2. PRINCIPI DOBIVANJA NAMAZA IZ MLIJEČNE MASTI ............... 9 SVRHA VJEŽBE ...............................................................................................................9 UVODNA PITANJA ..........................................................................................................9 POKUSI ..................................................................................................................... 10 Pokus (a)

Primjena mezofilne kulture u laboratorijskoj proizvodnji sirnog namaza (kremastog svježeg sira) ............................................................................ 10

Pokus (b)

Primjena procesa agregacije masti i proteina mlijeka u laboratorijskoj proizvodnji mladog kajmaka .......................................................................11

Pokus (c)

Primjena bućkanja vrhnja u laboratorijskoj proizvodnji maslaca ................. 12

VJEŽBA BR. 3. PRINCIP KISELINSKO-TOPLINSKE KOAGULACIJE .....................13 SVRHA VJEŽBE ............................................................................................................. 13 UVODNA PITANJA ........................................................................................................ 13 POKUSI ..................................................................................................................... 14 Pokus (a)

Primjena kiselinsko-toplinske koagulacije sirutke u laboratorijskoj proizvodnji Ricotte .................................................................................... 14

Pokus (b)

Primjena kiselinsko-toplinske koagulacije mlijeka u laboratorijskoj proizvodnji kuhanog sira............................................................................ 15

Pokus (c)

Primjena kiselinsko-toplinske koagulacije vrhnja u laboratorijskoj proizvodnji sira Mascarpone ........................................................................................ 16

IV

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

VJEŽBA BR. 4. PRINCIP ENZIMSKE KOAGULACIJE MLIJEKA ...........................17 SVRHA VJEŽBE ............................................................................................................. 17 UVODNA PITANJA ........................................................................................................ 17 POKUSI ..................................................................................................................... 18 Pokus (a)

Primjena enzimske koagulacije mlijeka u laboratorijskoj proizvodnji podlijevanog sira u kačici .......................................................................... 18

Pokus (b)

Primjena enzimske koagulacije mlijeka u laboratorijskoj proizvodnji Mozzarelle ................................................................................................ 19

Pokus (c)

Primjena enzimske koagulacije mlijeka u laboratorijskoj proizvodnji sira tipa Feta ......................................................................................................... 20

VJEŽBA BR. 5. SENZORSKA OCJENA MLIJEČNIH PROIZVODA ........................21 SVRHA VJEŽBE ............................................................................................................. 21 POKUSI ..................................................................................................................... 21 Pokus (a)

Primjena deskriptivnog testa za ocjenu senzorskog profila dobivenih fermentiranih mliječnih proizvoda ............................................................. 21

Pokus (b)

Primjena metode bodovanja za ocjenu kakvoće dobivenih mliječnih namaza .. ................................................................................................................ 21

Pokus (c)

Primjena hedonističke skale za testiranje preferencije proizvedenih sireva 23

VJEŽBA BR. 6. TERENSKE VJEŽBE .................................................................24 SVRHA VJEŽBE ............................................................................................................. 24 POSJET INDUSTRIJI MLIJEKA I MLIJEČNIH PROIZVODA .............................................................. 24

V

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

VI

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Praktične napomene Prije

početka

eksperimentalnog

dijela

vježbe

potrebno je pročitati cijeli postupak te izračunati

potrebne količine sirovina i dodataka, a koje su izražene

u

masenim

udjelima

ili

masenim

koncentracijama u odnosu na početnu sirovinu. Posebnu

pozornost

treba

obratiti

na

izračun

potrebnog volumena otopine kalcijevog klorida i kiselina, za koje je u postupku navedena potrebna masa suhe tvari. Standardizacija masti u sirovini: Potrebni sadržaj masti u sirovini naravnava se miješanjem mlijeka i vrhnja,

a

omjer

miješanja

izračunava

se

Pearsonovim kvadratom (ili Hertzovom formulom, ponavljanje iz kolegija Tehnologija prerade sirovina animalnog podrijetla):

Legenda: 𝐴 = maseni udio masti višemasne sirovine (punomasnog mlijeka ili vrhnja) [%]; 𝐵 = maseni udio masti manjemasne sirovine (obranog mlijeka ili mlijeka) [%]; 𝐶 = maseni udio masti standardizirane mješavine [%]; 𝐷 = 𝐶 – 𝐵 – dio punomasnog mlijeka 𝐸 = 𝐴 – 𝐶 – dio obranog mlijeka 𝐹 = 𝐷 + 𝐸 = 𝐴 – 𝐵 – ukupno dijelova standardizirane mješavine količina višemasne sirovine =

količina manjemasne sirovine =

𝐷 ∙ količina mješavine 𝐹 𝐸 ∙ količina mješavine 𝐹

mješavina = višemasna sirovina + manjemasna sirovina

Na kraju provjeriti točnost izračuna preko masnih jedinica! 1

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Na ovim vježbama se proizvode i kušaju odabrani mliječni proizvodi, stoga je vrlo bitna

higijena i sanitacija. Prije početka izvođenja vježbi, kao i prije i nakon završetka svakog pojedinog koraka eksperimenta, ruke treba dobro oprati sapunom i vodom. Potrudite se da su sav pribor i oprema čisti!

Svježe mlijeko, vrhnje i nativna sirutka se čuvaju u hladnjaku, stoga je nakon uzimanja potrebne količine, iste potrebno što prije vratiti u hladnjak. Trajno mlijeko i sirutka u prahu se skladište na sobnoj temperaturi. Priprema rekonstituirane sirutke (mlijeka) iz sirutke u prahu (mlijeka u prahu) se provodi prema uputama proizvođača. Prelijevanje tekućina (mlijeko, vrhnje, sirutka) u mjerne posude ili posude za izvođenje pokusa, potrebno je provoditi polagano kako ne bi došlo do aeracije i stvaranja mjehurića. Pjena ometa točno očitanje volumena i otežava neke operacije. Standardizacija mliječne masti u početnoj sirovini se provodi do potpunog miješanja mlijeka i vrhnja. Zagrijavanje sirovina je potrebno provoditi uz neprekidno miješanje, kako ne bi došlo do zagaranja, što negativno utječe na provođenje eksperimenta, prinos proizvodnje te kakvoću proizvoda. Otopine kiselina koje se koriste na ovim vježbama (limunska i vinska) se pripremaju u koncentracijama i količinama kako je navedeno u proceduri. Octena kiselina se već nalazi kao 9%-tna otopina – alkoholni ocat.

Starter kulture koje se koriste na ovim vježbama nalaze se u liofiliziranom obliku te se čuvaju u zamrzivaču, u koji se trebaju vratiti odmah po odvazi. Ovaj liofilizirani prah je vrlo higroskopan,

stoga

se

odvaga

radi

neposredno prije nacjepljivanja, kako se ne bi navlažio i zalijepio za stakalce.

2

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Prije inokulacije, sirovinu treba zagrijati na temperaturu na kojoj će se provoditi inkubacija, a temperatura treba biti mjerena u sredini dobro promiješane mase! Prilikom nacjepljivanja, kako bi se spriječilo zgrudnjavanje i potonuće grudica praha, raspršiti liofiliziranu kulturu po površini sirovine i dobro promiješati tek nakon 1-2 minute, kada se prah rehidratizira. Fermentacija/zrenje mlijeka se vodi propisano vrijeme ili do postizanja određene pH vrijednosti. Kod fermentiranih mliječnih proizvoda, prekida se naglim hlađenjem, dok kod sireva nakon zrenja mlijeka slijedi koagulacija.

Kalcijev klorid se dodaje u obliku 30%-tne otopine u mlijeko umiješavajući u čitavu masu, neposredno prije koagulacije. Na ovim laboratorijskim vježbama koristi se tekuće sirilo. Sirilo je enzim, vrlo osjetljiv na djelovanje temperature, svjetlost, pH sredine i inhibitorne tvari. Čuva se u hladnjaku u tamnoj boci, te se odmah nakon pipetiranja čistom pipetom vraća u hladnjak. Prije dodatka sirila, potrebno je namjestiti temperaturu mlijeka na traženu. Budući da je sirilo vrlo osjetljivo svaku promjenu temperature, potrebno je provjeriti temperaturu mlijeka nakon miješanja i izjednačavanja temperature kroz cijelu masu mlijeka! U protivnom, koagulacija može biti usporena ili potpuno izostati. Nakon dodatka sirila, treba ga umiješati u cijelu masu mlijeka jednolično te ostaviti mirovati propisano vrijeme, bez pomicanja ili miješanja mase. Nakon propisanog vremena treba provjeriti završetak grušanja (1. mljekareva proba) uranjanjem čistog prsta u gruš i polaganim podizanjem prema gore dok se gruš ne razdvoji. Ako je presjek čist, a sirutka bistra, grušanje je završeno. Ako presjek nije čist ili je sirutka mliječna, znači da je dodano premalo sirila, a ako je presjek krut, a sirutka izrazito bistra, dodano je previše sirila. Slijedi obrada gruša prema uputama: rezanje, miješanje i dogrijavanje. Čvrstoća konačnog proizvoda ovisi o vremenu obrade gruša. Sirna zrna se smatraju suhima kada pod pritiskom u šaci oblikuju grudu koja se ne raspada, a koja se može ponovno rastaviti na sastavna zrna (2. mljekareva proba).

Soliti se može sirovina, gruš ili gotovi proizvod, koji se opet može ili suho soliti ili salamuriti. Količina NaCl-a i oblik soljenja je naveden u proceduri. Voditi računa o tome gdje je navedena potrebna količina u odnosu na početnu sirovinu, gdje na poluproizvod, a gdje na gotovi proizvod.

3

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Na kraju eksperimentalnog dijela vježbi oprati svo posuđe i pribor, provjeriti da li su sirovine vraćene na mjesto, a radno mjesto ostaviti uredno i čisto! Kod fermentiranih mliječnih proizvoda potrebno je izračunati energetsku vrijednost dobivenog proizvoda pomoću Atwaterovih faktora, koji za masti iznosi 9 kcal/g, ugljikohidrate 4 kcal/g, a bjelančevine 4 kcal/g. Energetsku vrijednost je potrebno izraziti u kJ i kcal (1 kJ = 4,184 kcal) na 100 g proizvoda i na ukupnu količinu proizvoda: hranjiva tvar

udio (%)

energija u 100 g

masti

%M

E iz M

ugljikohidrati

% UH

E iz UH

bjelančevine

%B

E iz B

masa proizvoda

g

kJ i kcal

masa tvari

ukupna energija

gM

E iz M

g UH

E iz UH

gB

E iz B kJ i kcal

Prinos maslaca označava količinu maslaca proizvedenu od 100 l ili kg vrhnja (ili mlijeka): 𝑃=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑙𝑎𝑐𝑎 ∙ 100 [%] 𝑚𝑎𝑠𝑎/𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑣𝑟ℎ𝑛𝑗𝑎

Teorijski se prinos maslaca može izračunati iz masnoće vrhnja za njegovu proizvodnju: 𝑀 = 1,17 ×

𝑢𝑑𝑖𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑡𝑖 𝑢 𝑣𝑟ℎ𝑛𝑗𝑢 × 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑣𝑟ℎ𝑛𝑗𝑎 [𝑘𝑔] 100

Na kraju proizvodnje sireva, kajmaka i sirnog namaza potrebno je izračunati prinos (randman), koji predstavlja količinu dobivenog proizvoda od 100 l ili 100 kg početne sirovine (mlijeka, sirutke, vrhnja, odnosno njihove mješavine): 𝑅=

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑖𝑧𝑣𝑜𝑑𝑎 ∙ 100 [%] 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑖𝑟𝑜𝑣𝑖𝑛𝑒

Prinos sira je osim u odnosu na masu sirovine, može prikazati i u odnosu na masu masti u početnoj sirovini (Tratnik i Božanić, 2012): 𝑅𝑚𝑚 =

𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑖𝑧𝑣𝑜𝑑𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑖𝑧𝑣𝑜𝑑𝑎 = [𝑘𝑔/𝑘𝑔] 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑡𝑖 𝑢 𝑠𝑖𝑟𝑜𝑣𝑖𝑛𝑖 𝑢𝑑𝑖𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑡𝑖 𝑢 𝑠𝑖𝑟𝑜𝑣𝑖𝑛𝑖 × 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑖𝑟𝑜𝑣𝑖𝑛𝑒

4

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

VJEŽBA BR. 1.

Princip mliječno-kisele fermentacije



Što su starter kulture? Što izaziva fermentaciju mlijeka?



Koji sastojak mlijeka fermentira? Što nastaje? Kako to djeluje na ostale sastojke mlijeka i stvaranje koaguluma?



Kako se starter kulture u mljekarstvu mogu podijeliti?



Pred vama su tri pokusa Vježbe 1., jedan pokus Vježbe 2. (sirni namaz) te još jedan pokus Vježbe 4. (sir tipa Feta) u kojima se primjenjuju bakterije starter kultura za fermentaciju mlijeka/vrhnja. Koje temperature inokulacije se primjenjuju u ovim pokusima? Što mislite koja će koagulacija najprije završiti? Zašto?



Koje se bakterije nalaze u jogurtnoj kulturi? Objasnite zašto baš te bakterije i u tom omjeru?



Koja se temperatura inkubacije koristi pri proizvodnji probiotičkih proizvoda i zašto?



Koji je glavni produkt fermentacije djelovanjem bakterija mliječne kiseline? Što još može nastati?



Što se sve nalazi u sastavu kefirnih zrnaca/kefirne kulture?



Što su glavni produkti fermentacije mlijeka pomoću kefirne starter kulture?



Što mislite, koja je glavna razlika u proizvodnji krutih, tekućih i pitkih fermentiranih mlijeka/proizvoda?



Osim fermentiranih mlijeka (stari naziv fermentirani mliječni napitci), koji ćete još proizvod dobiti na ovim vježbama samo pomoću mliječno-kisele fermentacije?

5

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Jogurt (turski yogurt – zgrušano mlijeko) je najpopularniji fermentirani mliječni napitak koji potječe s Balkana. Proizvodi se kontroliranom mliječnom fermentacijom pomoću jogurtne kulture, koja sadrži bakterije Streptococcus thermophilus i Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus u omjeru 1:1 (Petričić, 1984. str. 274).



izračun potrebnih količina;



standardizacija, termička obrada i homogenizacija mlijeka,



zagrijavanje na temperaturu inokulacije i nacjepljivanje jogurtnom kulturom,



inkubacija (čvrstog proizvoda u ambalaži, tekućeg u fermentacijskom tanku) do pH 4,6;



praćenje promjene pH vrijednosti tijekom fermentacije;



hlađenje (dodatno homogenizacija i pakiranje kod tekućeg ili pitkog proizvoda, odnosno koncentriranje kod dobivanja grčkog tipa jogurta);



izračun kalorijske vrijednosti proizvoda;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

6

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Kefir je mliječno-kiseli alkoholni napitak porijeklom s Kavkaza. Izvorno se proizvodio od ovčjeg mlijeka, a kasnije od kravljeg i kozjeg mlijeka. Za pripravu kefira se koriste kefirna zrnca ili starter kultura koja sadrži mješavinu mikroorganizama utvrđenih u kefirnim zrncima (bakterije mliječne kiseline rodova Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc i kvasci (Candida kefyr, Sacharomyces spp., Torulopsis spp. i dr.) koji žive u simbiozi (Tratnik, 2012. str. 179).



izračun potrebnih količina;



standardizacija, termička obrada i homogenizacija mlijeka,



namještanje na temperaturu inokulacije i nacjepljivanje kefirnom kulturom,



inkubacija:  jednodnevni kefir – slabo pjenušav napitak, kiselosti oko 36 °SH, oko 0,2% alkohola;  dvodnevni kefir – rjeđe konzistencije, kiselosti oko 42 °SH, oko 0,4% alkohola i nešto više CO2;  trodnevni kefir – rijetke konzistencije, kiselosti oko 48 °SH, oko 0,6% alkohola, veća prisutnost CO2 (Petričić, 1984. str. 291).



praćenje promjene pH vrijednosti tijekom fermentacije;



hlađenje – prekid fermentacije;



izračun kalorijske vrijednosti proizvoda;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

7

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Slatka sirutka, zbog neutralnog okusa s lagano izraženom slanošću, nije baš prihvatljiva. Jednom od mogućnosti za dobivanje proizvoda poželjnih senzorskih svojstava pokazala se proizvodnja fermentiranih napitaka na bazi sirutke. U ovoj kategoriji proizvoda velika pozornost posvećuje se razvoju probiotičkih sirutkinih napitaka, budući da su već od prije poznati korisni učinci probiotika na ljudsko zdravlje (Bojan Matijević, 2008.) Za fermentaciju sirutke se koriste uglavnom starter kulture bakterija mliječne kiseline i probiotički sojevi, dok se u slučaju alkoholnih fermentacija primjenjuju i kvasci (Jeličić, i dr., 2008.).



izračun potrebnih količina;



rekonstitucija (otapanje sirutke u prahu) i toplinska obrada sirutke,



zagrijavanje na temperaturu inokulacije i nacjepljivanje probiotičkom kulturom,



inkubacija u fermentacijskom tanku;



praćenje promjene pH vrijednosti tijekom fermentacije;



hlađenje – prekid fermentacije;



izračun kalorijske vrijednosti proizvoda;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

8

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

VJEŽBA BR. 2.

Principi dobivanja namaza iz mliječne masti



Što mislite, zašto mliječna mast ima visoku cijenu, unatoč dugogodišnjem (pogrešnom) lošem imageu koji ima? Što ona daje proizvodima?



U kojem obliku se mliječna mast nalazi u mlijeku? Na koji je način ona stabilna u mlijeku? Na koji način se provodi separacija masti iz mlijeka? Što su produkti te operacije?



Što je homogenizacija mlijeka/vrhnja? Da li se ova operacija primjenjuje u sljedeća tri pokusa: proizvodnja sirnog namaza, kajmaka i maslaca?



Što se događa s mliječnom masti tijekom proizvodnje sirnog namaza?



Sirni namaz se proizvodi kiselinskom fermentacijom pomoću bakterija mliječne kiseline. Zašto se u proizvodnji sirnog namaza osim starter kulture dodaje i vrlo mala količina sirila?



Što se događa s mliječnom masti tijekom proizvodnje kajmaka?



Što je skorup i kako nastaje?



Što se događa s mliječnom masti tijekom proizvodnje maslaca?



Koji je princip nastajanja zrna maslaca?



Koja je svrha ispiranja i gnječenja zrna maslaca?

9

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Svježi sirevi su sirevi bez zrenja. Proizvode se mliječno kiselom fermentacijom pomoću mezofilnih bakterija mliječne kiseline. U industrijskoj proizvodnji, uz bakterijsku kulturu, obično se dodaje i mala količina sirila kako bi se postigla bolja čvrstoća sira. Uglavnom su blagoga kiselkastog okusa i velike vlažnosti. Ponekad se takvi sirevi miješaju s vrhnjem, sole i oblikuju u male stošce te se suše (prgica, turoš), a mogu se i dimiti. Najčešće se proizvode iz obranog mlijeka (zrnati sir), a kada se proizvode iz punomasnog mlijeka nazivaju se kremasti svježi sirevi (Matijević, 2015. str. 54).



izračun potrebnih količina;



standardizacija mliječne masti,



zagrijavanje na temperaturu inokulacije i nacjepljivanje mezofilnom kulturom (uz dodatak male količine sirila),



grušanje mlijeka na sobnoj temperaturi (preko noći);



praćenje pH vrijednosti;



cijeđenje, homogenizacija i soljenje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

10

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Kajmak je tradicionalni mliječni proizvod u zemljama Jugoistočne Europe, Male Azije i Bliskog Istoka. Njegova proizvodnja je specifična - dobiva se kao masni sloj (kora), koji se odvaja s kuhanog i ohlađenog mlijeka. Ovaj masni sloj sadrži i značajan udio proteina. Masna faza kajmaka doprinosi tome da on poprima određene odlike maslaca, dok prisutnost proteina i njihova koagulacija približava kajmak proizvodima iz skupine sireva. Po zrelosti kajmak se dijeli na: 

mladi: može se konzumirati odmah nakon proizvodnje – strukture sličnije sirevima;



zreli: nastaje nakon određenog perioda zrenja (1 ili više mjeseci) – sličniji maslacu.



izračun potrebnih količina;



standardizacija mliječne masti,



zagrijavanje i održavanje temperature tople inkubacije;



polagano hlađenje – provođenje hladne faze kajmačenja;



skidanje kajmaka, slaganje i soljenje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

11

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Maslac je visokoenergetski proizvod koji sadrži 80-90% mliječne masti i maksimalno 16% vode. Preostala 2% maslaca čine zaostala laktoza i proteini. Maslac je proizvod koji se dobiva izdvajanjem mliječne masti iz masne faze mlijeka – vrhnja. Maslac se može proizvoditi iz slatkog i iz kiselog vrhnja (zreli maslac) aglomeracijom ili koncentriranjem masnih globula – butrifikacija. Također postoji sirutkin maslac, koji se dobije bućkanjem vrhnja izdvojenog obiranjem sirutke. Maslac se može proizvoditi diskontinuiranim i kontinuiranim postupkom. Diskontinuirani postupak je stariji. U tom postupku se maslac može proizvoditi iz slatkog i iz kiselog vrhnja aglomeracijom masnih globula, najčešće u bućkalicama za vrhnje. Kontinuirani postupak je znatno novijeg datuma (oko 1940.) i u njemu se koristi pretežno slatko vrhnje. Kontinuirani proces proizvodnje podrazumijeva konstantan ulaz vrhnja u uređaj za proizvodnju i konstantan izlaz proizvoda (maslaca). Na ovaj način maslac se može proizvoditi: aglomeracijom masnih globula (najčešće u uređaju po Fritzu), ili koncentriranjem masnih globula do 80% (rjeđe) (Tratnik, i dr., 2012. str. 425-430).



zrenje toplinski obrađenog nehomogeniziranog vrhnja;



temperiranje na temperaturu bućkanja;



bućkanje vrhnja – butrifikacija;



odvajanje stepke (mlaćenice);



pranje i gnječenje zrna maslaca;



oblikovanje maslaca;



izračun teorijskog i stvarnog prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

12

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

VJEŽBA BR. 3.

Princip kiselinsko-toplinske koagulacije



Što je bit proizvodnje sira?



Navedite osnovne načine grušanja mlijeka.



Navedite glavne skupine proteina u mlijeku i načine na koji oni mogu grušati.



Koji su proteini mlijeka termolabilni, a koji termostabilni?



Na koji se način može provesti grušanje djelovanjem kiseline?



Koji je princip kiselinskog grušanja? Što se postiže zakiseljavanjem sredine?



Zašto se kiselinska koagulacija kombinira s djelovanjem topline? Što se time postiže?



Zašto kuhani sirevi imaju povećanu nutritivnu vrijednost u odnosu na druge sireve?



Što mislite, zašto se najčešće dodaje mlijeko u sirutku za proizvodnju Ricotte?

13

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Albuminski sir se proizvodi od sirutke zaostale nakon proizvodnje sirišnih sireva. Može se proizvoditi od kravlje, ovčje ili kozje skute, a može se obogatiti dodatkom punomasnog ili obranog mlijeka (najčešće do 10%), te dodatkom vrhnja (Tratnik, i dr., 2012. str. 390). U svijetu se proizvode različite vrste albuminskog sira: u Hrvatskoj albumin, skuta (cvarog, provara, škuta, puina, pujina); u Bosni urda, vurda, hurda, bjelava; u Italiji Ricotta, u Njemačkoj Ziger, u Engleskoj albumin cheese, u Skandinavskim zemljama Mysost (Norveška), Primost, Gjetost (Švedska). Ricotta sir se proizvodi od toplinski-kiselog taloženja proteina iz sirutke ili mješavine sirutke i mlijeka. Najbolja Ricotta se dobiva od vrlo slatke sirutke (pH>6,4-6,5) bez ili s dodatkom mlijeka ili kiseline.



izračun potrebnih količina;



rekonstitucija sirutke, provjera pH;



titracija pomoću otopine limunske kiseline;



zagrijavanje sirutke i dodatak mlijeka/vrhnja;



soljenje i zagrijavanje;



dodatak limunske kiseline i grušanje proteina sirutke;



cijeđenje i kalupljenje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

14

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Kuhani sir, pored domaćeg svježeg sira dobivenog spontanim kiseljenjem sirovog mlijeka, predstavlja najjednostavniji oblik iskorištenja i konzerviranja mliječnih bjelančevina. Proizvodi se kiselinsko-toplinskom koagulacijom, koja se izaziva dodatkom organskih kiselina (najčešće octene) uz zagrijavanje. Na ovaj način, osim kazeina koaguliraju i proteini sirutke, što povećava prehrambenu vrijednost proizvoda. Upravo zbog njegove jednostavne i brze proizvodnje, raširen je diljem Hrvatske. Tradicionalno se proizvodi na širem području sjeverozapadne i istočne Hrvatske, gdje je, uz svježi kravlji sir i škripavac, najčešći proizvod većine obiteljskih poljoprivrednih gospodarstava. Ima oblik koluta, odnosno krnjeg stošca različitih dimenzija. Postoje dvije varijacije kuhanog sira: dimljeni i nedimljeni. Kuhani sir se proizvodi od kravljeg mlijeka, a u posljednje vrijeme pojedini proizvođači ga proizvode i od kozjeg, odnosno mješavine kozjeg i kravljeg (Kirin, 2006).



izračun potrebnih količina;



zagrijavanje i soljenje mlijeka:



dodatak octa i grušanje mlijeka;



odvajanje sirutke;



kalupljenje i prešanje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

15

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Mascarpone je svježi sir koji se dobiva fermentacijom vrhnja, izrazito je mliječno bijele boje i svilenkasto kremaste strukture. Sadrži visoki udio masti, čak oko 75%, a konzistencija mu varira od proizvođača do proizvođača pa je ponekad poput vrhnja, a ponekad čvrst poput maslaca. Najčešće se koristi u pripremi vrhunskih talijanskih deserata. Vrhnje za proizvodnju ovog sira se dobivalo nakon obiranja mlijeka korištenog u proizvodnji parmezana. Tradicionalna tehnologija proizvodnje je vrlo slična jogurtu – nakon što mu se doda kultura, vrhnje se lagano zagrijava, te inkubira na određenoj temperaturi dok se ne zgusne (Matijević, 2015. str. 81). Umjesto starter kulture danas se najčešće proizvodi zakiseljavanjem pomoću organskih kiselina.



izračun potrebnih količina;



standardizacija mliječne masti,



zagrijavanje na temperaturu koagulacije;



dodatak vinske kiseline i grušanje vrhnja;



cijeđenje i hlađenje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

16

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

VJEŽBA BR. 4.

Princip enzimske koagulacije mlijeka



Što je sirilo? Što izaziva koagulaciju mlijeka?



Koji sastojak mlijeka koagulira?



Pred vama su 3 pokusa: u prvom se dodaje samo sirilo, u drugom i kiselina, a u trećem se uz sirilo dodaje i starter kultura. Zašto?



Što mislite koja će koagulacija najprije završiti?



Zašto se dodaje kalcijev klorid?



Da li se koristi homogenizacija mlijeka u proizvodnji sireva i zašto?



Koristi li se toplinska obrada u proizvodnji sireva i zašto?

17

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Pod nazivom podlijevani sir u istočnoj Slavoniji se podrazumijeva svježi kravlji sir u kriškama koji se na autohtoni način dobiva grušanjem mlijeka u domaćinstvima i sprema u drvene kačice. Naziv podlijevani potječe od riječi „podlijevati“ kako se nekad u narodu govorilo za sirenje mlijeka. Ovo je bio sir gotovo potpuno lokalnog karaktera, čija je proizvodnja bila nepoznata u drugim krajevima. Tehnološki proces proizvodnje podlijevanog sira od punomasnog ili djelomično obranog mlijeka sastoji se od 4 faze: priprema mlijeka za sirenje, sirenje mlijeka, obrada sirnog gruša, slaganje u kačice (Rukavina, 1975.). Kačice se prekrivaju gazom i povezuju užetom. Na presjeku ovoga sira je izražena specifična slojevita struktura. Podlijevani sir se ne preša niti zrije, a može se svrstati u bijele meke sireve u kriškama.



izračun potrebnih količina;



zagrijavanje i hlađenje mlijeka na temperaturu koagulacije:



dodatak kalcijevog klorida, sirila i grušanje mlijeka;



rezanje i miješanje gruša;



cijeđenje;



rezanje na kriške, slaganje u kačice i soljenje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

18

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Sirevi parenog tijesta (pasta filata) se proizvode primjenom čedarizacije, gdje se uz kuhanje tijesta sira, provodi rastezanje i oblikovanje sirne grude u razne oblike. U sireve parenog tijesta se ubraja Mozzarella (Italija), Kačkavalj (Bugarska), Provolone (Italija), Parenica (Češka, Slovačka). Sirevi su glatke teksture, plastični do elastični i na presjeku se listaju. Nezreli sirevi su vrlo blagog okusa (Mozzarella), dok nakon nekoliko mjeseci zrenja mogu biti vrlo pikantni (Kačkavalj), a mogu se i dimiti (Parenica) (Matijević, 2015. str. 53). Prva Mozzarella, govore pisani zapisi, nastala je još za Rimljana, no tada se pripremala od ovčjeg mlijeka. Tek od 3. stoljeća radi se od bivoličinog mlijeka. Što je sir svježiji to je i čvršći i elastičniji, dok starenjem postaje mekši i kiseliji. Izvorne Mozzarelle rade se u malim grudicama promjera do 6 cm, u obliku jaja. Teže između 80 i 100 g i uvijek se čuvaju u vlastitoj sirutki, u kojoj se osjeti lagana kisela nota. Mozzarellu odlikuje svjež okus po mlijeku, vrlo blag i nježan, ali prepoznatljiv, s laganom kiselom notom (Fundak, 2010.).



izračun potrebnih količina;



dodatak limunske kiseline i zagrijavanje mlijeka na temperaturu koagulacije;



dodatak sirila i grušanje mlijeka;



rezanje, dogrijavanje i miješanje gruša;



cijeđenje;



kuhanje i rastezanje tijesta;



soljenje, oblikovanje sira i hlađenje;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

19

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

Sirevi u salamuri su kiselo-slani sirevi, rezani na kriške i zaliveni salamurom. Najpoznatiji predstavnici su sirevi tipa Feta (Grčka) i sirevi tipa Domiati (Egipat) (Tratnik, 2012. str. 323). Riječ „feta“ je grčkog porijekla i znači kriška. Feta se proizvodi od ovčjeg mlijeka ili kombinacije kozjeg i ovčjeg mlijeka. Budući da je salamurenje toga sira oblik konzerviranja kojim se sprječava isušivanje, a produžava trajnost, tradicionalna proizvodnja Fete još od davnih vremena je vezana uz toplo klimatsko područje južne Europe. Tijesto zrelog sira je čvrsto, glatko i kremasto, bez rupica. Boja Fete je snježno-bijela u unutrašnjosti kao i na površini sira. Izgledom podsjeća na meke sireve, uz nešto manje vlage, ugodnog je mliječno- kiselkastog okusa, a miris podsjeća na vrhnje. Čuva se u zatvorenim limenkama, no neki i u propusnim bačvama, što uzrokuje određene biokemijske promjene tijekom zrenja. Postoji nekoliko varijacija u proizvodnji Feta sira. Grčki tip je vrlo čvrste strukture, veće kiselosti, a nakon zrenja u salamuri, postaje vrlo lomljiv i mrvičast, te dobiva pikantniju aromu. Bugarski tip je manje kiseo i elastičnije teksture zbog većeg zadržavanja vode te je manje mrvljiv. Kremastiji je od grčkog tipa, a nakon dužeg zrenja postaje lako maziv.



izračun potrebnih količina;



zagrijavanje na temperaturu inokulacije, nacjepljivanje starter kulturom i zrenje mlijeka,



dodatak sirila i grušanje mlijeka;



rezanje, dogrijavanje i miješanje gruša;



cijeđenje i kalupljenje;



rezanje na kriške, soljenje i sušenje, zrenje u salamuri;



izračun prinosa proizvodnje;



senzorska ocjena proizvoda (Vježba 5);



izvođenje zaključka o utjecaju varijabli na kakvoću konačnog proizvoda.

20

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

VJEŽBA BR. 5.

Senzorska ocjena mliječnih proizvoda

Deskriptivne metode nastoje identificirati i kvantificirati senzorske karakteristike. Uključuju razlikovanje i opis kvantitativnih i kvalitativnih senzorskih aspekata proizvoda pomoću grupe od 5-100 članova (Primorac, 2006). Senzorski profil predstavlja metodu senzorske analize kojom se senzorska svojstva neke namirnice raščlanjuju na niz pojedinačnih svojstava koji se u namirnici mogu pojaviti, pa se zbog toga za svaku namirnicu upotrebljava specifičan i detaljno razrađen rječnik. Najčešće korištena metoda senzorskog profila je kvantitativna deskriptivna analiza (QDA, eng. Quantitative descriptive analysis). Kod ove metode u pravilu se koristi kontinuiranim ili linijskim ljestvicama. Zadatak analitičara je da intenzitet označi okomitom crticom na linijskoj ljestvici. Brojčana vrijednost intenziteta određuje se mjerenjem dužine od početka ljestvice do okomite crtice (Koprivnjak, 2014).

Za procjenu senzorskih svojstava najčešće se primjenjuje metoda bodovanja sa skalom od 20 ponderiranih bodova (ISO). Panel grupa se najčešće sastoji od 5 senzorskih analitičara. Da bi se postigli konzistentni rezultati, važno je unutar sustava bodovanja koristiti istu skalu i isti broj intervala za sve parametre senzorske kakvoće. Vrlo je važno da sustav bodovanja bude bez subjektivnog udjela. Preporuča se skala s 5 ocjena za svaki pojedini parametar kakvoće (Tablica 1). Zbog sigurnosti jednoznačnog bodovanja, svaki cijeli bod skale niži od 5 mora se

21

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

tekstualno opisati, navodeći razlog zašto je proizvod u navedenom parametru postigao dotičnu ocjenu. Primjena skale bodovanja za senzorsku kakvoću proizvoda od 20 bodova, neovisno o broju grupa parametara kakvoće, zahtjeva upotrebu čimbenika značajnosti. Vrijednost čimbenika značajnosti parametra kakvoće raste proporcionalno s važnošću parametra u odnosu na ukupnu senzorsku valorizaciju testiranog proizvoda. U predloženom sustavu bodovanja (Tablica 1) svaki se parametar ocjenjuje istim rasponom ocjena, te se postignute ocjene množenjem sa čimbenikom značajnosti svode na odgovarajući broj ponderiranih bodova. Na osnovi ukupnog broja bodova, proizvodima se dodjeljuje kategorija kakvoće (Tablica 2).

ocjene

opis zahtjeva

5

U odnosu na zahtjeve senzorske kakvoće istraživani parametar proizvoda ima izrazito pozitivna svojstva. Opći utisak je potpuni sklad. Nikakvi nedostaci se ne mogu uočiti.

4

Određeno svojstvo grupe (parametar senzorske kakvoće) pokazuje jedva zamjetljive nedostatke. Proizvod je gotovo punovrijedan u istraživanom svojstvu.

3

Istraživani parametar kakvoće pokazuje da je intenzitet neoštećen. Proizvod ima uočljive manje nedostatke, ali njegova upotrebna vrijednost još sadrži prihvatljivu razinu.

2

U odnosu na svojstvo grupe (parametar senzorske kakvoće) proizvod ima nedostatke. Zbog toga ima smanjenu upotrebnu vrijednost, ali se ipak može staviti u promet pod određenim uvjetima (npr. s proporcionalno nižom cijenom).

1

U odnosu na svojstvo grupe proizvod ima znatne nedostatke. Zbog toga je nepogodan za namjensku upotrebu. Proizvod nije pokvaren, ali ga prije upotrebe treba doraditi (preraditi).

0

U odnosu na svojstvo grupe proizvod sadrži nedostatke koji bezuvjetno ukazuju na njegova oštećena svojstva. Prema tome, proizvod je u svakom slučaju nepogodan za ljudsku prehranu, te ga se ne smije stavljati u promet.

kategorija kakvoće

ponderirani bodovi

izvrsna

17,6-20,0

dobra

15,2-17,5

osrednja

13,2-15,1

prihvatljiva

11,2-13,1

neprihvatljiva

<11,2

22

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Hedonistička ocjena se koristi da se odredi koliko se proizvod sviđa potrošačima. Upotrebljavaju se razne vrste hedonističkih skala (verbalna, s likovima, s različitim brojem točaka-stupnjeva). Hedonistička skala daje apsolutne i relativne informacije o uzorku. Apsolutna informacija se izvede iz stupnja poželjnosti-nepoželjnosti, a relativna iz smjera i stupnja razlike među ocjenama uzoraka. Uzorak sa većom ocjenom se i preferira (Primorac, 2006).

23

Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda

VJEŽBA BR. 6.

Terenske vježbe

Upoznavanje s pogonima mliječne industrije.

Meggle Hrvatska d.o.o. danas je treća mljekara u Hrvatskoj s prepoznatljivom tradicijom proizvodnje visokovrijednih proizvoda od najkvalitetnijeg slavonskog mlijeka koja prerađuje cca 150.000 litara mlijeka na dan. Tijekom obilaska tvornice, studenti će dobiti informacije o povijesti tvrtke, načinu rada tvrtke, proizvodima koji se proizvode u tvrtci te tijeku planiranja samog procesa proizvodnje. Studenti će uz vodstvo stručnog osoblja tvrtke, vidjeti iz prve ruke kako izgleda sam proces proizvodnje, koliko traje proces proizvodnje, tko sudjeluje u procesu proizvodnje te što se događa s proizvodima nakon proizvodnje.

24

priručnik za vježbe – praktični dio (v.2017-10-31)

Bibliografija Bojan Matijević, Katarina Lisak, Rajka Božanić, Ljubica Tratnik. 2008.. Utjecaj različitih početnih koncentracija probiotičkih bakterija na fermentaciju slatke sirutke. Mljekarstvo. 2008., Svez. 4, 58. Bojan Matijević, Marijana Blažić. 2008.. Primjena spektroskopskih tehnika i kemometrijskih metoda u tehnologiji mlijeka. Mljekarstvo. 58. (2) 2008., str. 151-169. Bylund, Gosta. 1995.. Dairy processing handbook. Lund : Tetra Pak Processing Systens AB, 1995. Chandan, Ramesh C., Arun, Kilara. i Shah, Nagendra P. 2008. Dairy porcessing & Quality Assurance. s.l. : Blackwečč Publishing, 2008. Jeličić, Irena, Božanić, Rajka i Tratnik, Ljubica. 2008.. Napitci na bazi sirutke - nova generacija mliječnih proizvoda. Mljekarstvo. 58, 2008., Svez. 3. Kirin, Slavko. 2006. Domaći kuhani sir. Mljekarstvo. 1, 2006, Svez. 56, 45-58. Kulišić, Tea i Božanić, Rajka. 2004.. Vježbe iz kolegija Tehnologija mlijeka i mliječnih proizvoda. Split : Kemijskotehnološki fakultet, 2004. Lukač-Havranek, J. 1995. Autohtoni sirevi Hrvatske. Mljekarstvo. 1, 1995, Svez. 45, 19-37. Macwan, Silviya r., i dr. 2016.. Whey and its Utilization. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2016., Svez. 8, 5. Mandić, Milena Lela i Perl, Antonija. 2006.. Osnove senzorske procjene hrane. Osijek : Prehrambeno-tehnološki fakultet Osijek, 2006. Matijević, Bojan. 2015.. Sirarstvo u teoriji i praksi. Karlovac : Veleučilište u Karlovcu, 2015. McGee, Harold. 2012.. L2 Molecule. from Milk to Yogurt. [Mrežno] travanj 2012. [Citirano: 21.. studeni 2014.] http://portfolio.l2molecule.com/from-Milk-to-Yogurt. Patrick F. Fox, Timothy P. Guinee, Timothy M. Cogan, Paul L. H. McSweeney. 2000.. Fundamentals of Cheese Science. s.l. : Springer US, 2000. Predrag Puđa, Mira Radovanović, Jelena Đerovski. 2006.. Proizvodnja i svojstva kajmaka. Mljekarstvo. 2006., Svez. 56, 4. Rukavina, Juraj. 1975.. Prilog poznavanju proizvodnje i svojstava podlijevanog sira u okolici Vinkovaca (magistarski rad). Zagreb : Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 1975. Samaržija, Dubravka. 2007.. Fermentirana mlijeka, vrhnje i maslac (nastavni tekst). Zagreb : an., 2007. Štefekov, Ivan. 1990.. Autohtoni bilogorsko-podravski "kuhani sir" - tradicija i proizvodnja. Mljekarstvo. 9, 1990., Svez. 40, 227-234. Tamime, Adnan Y. 2009. Dairy Fats and Related Products. UK : Blackwell Publishing, 2009. Tratnik, Ljubica i Božanić, Rajka. 2012.. Mlijeko i mliječni proizvodi. Zagreb : Hrvatska mljekarska udruga, 2012. Tratnik, Ljubica. 1998.. Mlijeko - tehnologija, biokemija i mikrobiologija. Zagreb : Hrvatska mljekarska udruga, 1998.

25