HUT76919A - Eljárás tej előkezelésére sajt- és túrókészítéshez - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás tej előkezelésére sajtés túrókészítéshez. A találmány szerinti eljárást alkalmazva növelhető a tejből kinyert fehérjék és zsírok mennyisége.

Az aludttej-, sajt- és kazeingyártásra irányuló ismert tejfeldolgozási eljárások a kazeinnek a tejből való kicsapására alkalmazott megoldás szempontjából két csoportra oszthatók. Az egyik megoldás szerint a kazeint a tej izoelektromos pontjára (pH 4,5) történő savanyításával csapják ki, míg a másik megoldás szerint erre a célra enzimeket, például oltóenzimet használnak. A tejfehérjék körülbelül 80 tömeg %-át a kazein, 20 tömeg %-át pedig egyéb fehérjék alkotják, amelyeket savófehérjéknek neveznek. A kazein kicsapására alkalmazott, fent említett megoldások egyikével sem küszöbölhető ki a biológiailag értékes fehérjék megjelenése a hulladékanyagban. A kezelt tejből kinyerhető fehérjék mennyiségének növelése érdekében a savófehérjék jobb hasznosulására kell törekedni.

Az eddig alkalmazott tej-előkezelési eljárások néhány fő csoportra oszthatók. Az első csoportba az ultraszűrésen, diaszűrésen és dehidratáláson alapuló eljárások tartoznak. Ezeknél az eljárásoknál a tejet ultraszűrő berendezésben besűrítik (lásd például a 242 219 és 255 311 sz. csehszlovákiai szabadalmi leírást), vagy az ultraszűrést és a dehidratálást egymással kombinálják, majd a kapott sűrítményt diaszűrésnek vetik alá (lásd például a 247 832, 255 472 és 257 577 sz. német demokratikus köztársaságbeli, 2 035 534 és 2 064 974 sz. német szövetségi köztársaságbeli és 4 449 231 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírást). A második csoportba azok az eljárások tartoznak, ahol a savóból elkülöníthető fehérje mennyiségét ultraszűréssel, megnövelt hőmérsékleten végzett kicsapással vagy elektromos úton növelik. 85°C-nál magasabb hőmérsékleten való hőkezelés hatására a tejfehérjék kicsapódnak a savóból (lásd a 170 385 sz. cseh• · · · · · • β · · · · ♦ · · · · ···· ·· ·· ··· ·

- 3 szlovákiai szabadalmi leírást). Más megoldás szerint a savót hőkezelésnek vetik alá, miközben a savóhoz kalciumsókat adnak, és ezután a savót normál hőmérsékleten ioncserés kezelésnek vetik alá (129 343 sz. lengyel szabadalmi leírás). Ismét más megoldás szerint a tejet feldolgozás előtt a savóból ultraszűréssel vagy elektrolízissel kapott koncentrátummal dúsítják (1 220 608 sz. szovjet szabadalmi leírás).

További csoportot alkotnak azok az eljárások, amelyek során a tejet sajtkészítés előtt 12 MPa-t meghaladó nyomáson homogenizálják. A homogenizálás során a kazein-micellán részben feltöredeznek, és az így szabaddá vált aminosavak karboxilcsoportjai megkötik a szabad kalciumot, aminek következtében nő a tej alvadóképessége (93 876 sz. lengyel szabadalmi leírás). Hasonló megoldást ismertet a 257 577 sz. német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás, amely szerint a tejet turbulens áramban, 100-200 kPa nyomáson egy 85-95°C-ra felfűtött hőkezelőn bocsátják át.

A tej előkezelésének legegyszerűbb és leghatásosabb módját képező eljárások azon a tényen alapulnak, hogy a tej alvadása során ionizálható kalcium kötődik a kazeinhez, amelyben a kappa-kazeint a proteolitikus enzimek hidrolizálják. Noha a nyers tej elegendő ionizálható kalciumot tartalmaz, a tej pasztőrözése során csökken az ásványi sók mennyisége. A tej kalciumtartalma a tehenek élettani állapotára visszavezethető okok miatt is csökkenhet. Ezért a fehérjehozam növelése céljából a tej kalciumtartalmát kalciumsók beadagolásával növelik, ami fokozza a tej alvadóképességét (lásd • · · például a 178 691 sz. csehszlovákiai és a 86 491, 88 360 és 118 079 sz. lengyel szabadalmi leírást) .

A tej kalciumsókkal való ismert előkezelése során a kalciumsókat a lefölözés és pasztőrözés előtt adagolják be (192 981 sz. csehszlovákiai szabadalmi leírás), majd a tejét 80-90°C-ra melegítuk, vagy a kalciumsókat a pasztőrözés előtt adagolják be, következésképpen a tej felmelegítése után az oldhatatlan kalciumsó-tartalom komplexben való kötődés vagy nátrium-kationokra cserélődés révén csökken (184 077 sz.

csehszlovákiai, 1 222 236 sz. szovjet és 82 699 és 83 265 sz. lengyel szabadalmi leírás).

A tej sajt- és túrókészítéshez való előkezelésének fent ismertetett módszereinél hátrányt jelent, hogy speciális kezelőberendezésekre (ultraszűrő, diaszűrő és elektrolizáló berendezésekre) van szükség, illetve a tej 85°C fölötti hőmérsékletre való melegítése vagy a 200 kPa-nál nagyobb nyomás alkalmazása jelentős energiabefektetést igényel. Az egyéb eljárásoknál termikusán destabilizáló vegyülete, ioncserélők beadagolására van szükség.

Az ismert megoldásokat a hátrányok oldaláról vizsgálva a kalciumtartalom módosításán alapuló tej-előkezelés tűnik a legegyszerűbb és legcélravezetőbb módszernek. Az a megoldás azonban, amikor a tejhez pasztőrözés előtt egy alkalommal meghatározott mennyiségű kalciumsót adnak, az oltott aludttej konzisztenciájának romlásával járhat. Ezért a tej felmelegítése után ismét szabályozni kell az oldhatatlan kalciumsók koncentrációját a kalcium komplex vegyületekben való megkötése vagy a nátrium-kationok kalcium-kationokra való cserélése révén.

A találmány szerinti megoldást alkalmazva a fent ismertetett hátrányok nagyrészt kiküszöbölhetők. A találmány lényege az, hogy a tej 72-90°C-on végzett pasztőrözése után homogenizátorban, 55-74°C hőmérsékleten és 4-8 MPa nyomáson fiziko-kémiailag dezaggregáljuk a tejben lévő zsírt és a kazein micella-komplexeket és részlegesen dezaggregáljuk az oldható savófehérje micella-komplexeket, és a tejhez a tejfeldolgozás különböző szakaszaiban osztott részletekben, legalább két dózisban adott mennyiségű kalcíumsót adunk.

A fenti eljárás alapvetően két változatban hajtható végre. Az egyik változat szerint a pasztőrözés során a hőmérsékletet 85°C-on tartjuk, míg a tejben lévő zsír és a kazein micella-komplexek dezaggregálása és az oldható fehérje micella-komplexek részleges dezaggregálása során a hőmérsékletet 55-65°C-on tartjuk. A másik változat szerint energiakímélő pasztőrözést végzünk 72-74°C-on, és a zsír és a fehérje komplexek dezaggregálását 70-74°C-on végezzük. Az adott menynyiségű oldható kalciumsót a tej mikrobiológiai körülményeinek standardizálása előtt és után adhatjuk a tejhez a kalciumsók összmennyiségére vonatkoztatott (1/3—1/2) : (2/3-1/2) arányban. A kalciumsókat három azonos részletre elosztva is beadagolhatjuk úgy, hogy az első részletet a pasztőrözés előtt, a fennmaradt két részletet pedig a tej mikrobiológiai körülményeinek alvasztás előtti standardizálása előtt és után adagoljuk be.

A találmány szerinti eljárás a kalciumsók osztott részletekben (lépésenként) való beadagolásának hatására fellépő fiziko-kémiai változások, valamint a tejben lévő zsír és kazein-micellák termomechanikai kezelésekor fellépő dezaggregálódás kombinálása révén elért szinergizmust hasznosítja. A kalciumsók osztott részletekben (lépésenként) való beadagolásának eredményeként a tejben lévő szabad és kötött kalcium aránya olyan kedvező értékre áll be, ami előnyösen befolyásoja a koagulált fehérjének a kazein-komplexre vonatkoztatott hozamát. A dezaggregálás során a zsír-agglomerátumok vagy a zsírglobulus-agglomerátumok lényegesen kisebb (4 MPa és 8 MPa közötti) nyomáson távolíthatók el a tejből, mint a tej homogenizál ás a kor .

Az adott körülmények között végzett dezaggregálás során a tej albumin- és globulin-frakcióinak oldható fehérje-komplexei (alfa-laktalbumin, globulin) és a kazein micellák komplexei részlegesen megbomlanak, így lehetővé válik azok koagulálása a sajtkészítés során. A dezaggregálás során az oldható fehérje-micellák és a para-kappa-kazein komplexei is részlegesen megbomlanak. Ezek vízben oldható anyagok, és a klasszikus sajtgyártási eljárás során nem koagulálnak a sajtban. A találmány szerinti tej-előkezelési eljárással ezek az oldható fehérjék (úgynevezett savófehérjék) és a para-kappa-kazein-komponensek is összegyűjthetők. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy a fent ismertetett dezaggregálás a teljes tejből kiinduló klasszikus természetes sajtgyártásnál használt homogenizátorban végrehajtható.

-ΊΑ találmány szerinti eljárást alkalmazva minimumra csökkenthető a savóban veszendőbe ment tej zsír mennyisége, és a savó fehérjetartalma - a találmány szerinti megoldással egybevethető, tehéntejből kiinduló természetes sajt- és túrógyártási módszerekkel összehasonlítva - 5-10 %-kal csökkenthető .

A kalciumsók osztott részletekben (lépésenként) történő adagolása és a dezaggregálás hatásai között fellépő szinergizmus a következőképpen magyarázható: A tej bármely hőkezelése (például a pasztőrözés) inaktiválja a tejben lévő szabad kalcium egy részét. Kalciumsók ismételt beadagolásával a szabad kalcium hatása visszaállítható. így a fehérje-koagulálás enzimes reakcióinak kialakulásához jó alap teremthető.

A szabad kalcium aktivitásának és a tejben lévő zsír dezaggregálási körülményeinek szabályozása, valamint az oldható fehérje micella-komplexek megbontása révén az úgynevezett savófehérjék és a para-kappa-kazein komponensek is koaguláltathatókká válnak. A találmány szerinti eljárással előkezelt tej feldolgozása után kapott maradékok már csak elhanyagolható mennyiségű oldható savófehérjét és para-kappa-kazein komponenseket tartalmaznak. Ez a tény azt bizonyítja, hogy a fiziko-kémiai körülmények megváltoztatásának hatására az oldható savófehérjék és para-kappa-kazein komponensek túlnyomó része koagulál, és a koagulált fehérjék részét képezi, következésképpen nő a tejből kinyert fehérjék mennyisége a találmány szerinti eljárást hasznosító sajtgyártás során. A tej teljes előkezelési műveletébe, de különösen a tej mikrobiológiai körülményeinek standardizálása során jelenlévő szabad kalcium

- 8 kedvező hatását az is igazolja, hogy - miként a találmány szerinti eljárás felhasználásával gyártott sajtminták elemzésekor felvett kromatogramok és elektroforézis-görbék mutatják - jelentősen nő a savóból elkülönített fehérjék mennyisége. A találmány szerinti eljárással előkezelt tejből gyártott sajt szerkezete fehérjetartalom szempontjából az úgynevezett savófehérjékkel és para-kappa-kazein komponensekkel dúsított, és ebben a tekintetben alapvetően eltér a klasszikus módszerrel készített természetes sajtétól.

A találmány szerinti eljárással a savóba jutott tej-zsiradékok mennyisége is csökkenthető, így egy előírt zsírtartalmú sajt előállításához kisebb zsírtartalmú tejet is felhasználhatunk. A dezaggregálás hatására a tej-zsiradékok apró (1-4 μπι méretű) globulusok formájában vannak jelen, en-.

nek következtében a sajtérlelés során a zsír lipolízise gyorsabban megy végbe, a sajt érése is gyorsabb, és javulnak a sajt érzékszervi jellemzői.

A jelenlegi ismeretek szerint a tej homogenizálásakor szokásosan alkalmazott hőmérséklet és nyomás hatására a sajt textúrája, valamint biológiai és érzékszervi jellemzői egyaránt romlanak. A jelenlegi ismeretek szerint az alvasztás előtt egy részletben beadagolt kalciumsónak nincs jelentős hatása a fehérjehozamra, és a sajt érzékszervi jellemzőit nem befolyásolja. Nem volt tehát előre látható, hogy a találmány szerinti eljárást alkalmazva a sajt textúrája nem válik keménnyé, és az úgynevezett savófehérjék és para-kappa-kazein komponensek megjelenése a sajtban nemcsak megőrzi, hanem egyenesen javítja a végtermék (a természetes sajt) minőségi, biológiai és érzékszervi jellemzőit. További előny, hogy ezek a hatások a természetes sajt klasszikus gyártására alkalmazott, meglévő berendezéseket felhasználva elérhetők.

A találmány szerinti tej-előkezelési eljárás további kedvező hatása, hogy a sómolekuklák gyorsabban és nagyobb mértékben diffundálnak az aludttej szerkezetébe. A kalciumsók osztott részletekben (lépésenként) való beadagolása és a dezaggregálás együttes eredményeként a kapott aludttej szerkezete (a fehérjék és zsírok tekintetében) rendezettebb és szabályosabb a klasszikus eljárással elérhetőnél. Ez a szerkezet a só gyorsabb és hatásosabb diffúzióját teszi lehetővé, így a sóoldatos sózás időigénye 30-50 %-kal csökkenthető. Ezáltal üzemi körülmények között optimalizálható a sózásra használt berendezések kapacitásának kihasználása.

Az enzimes sajt- és túrógyártáshoz szükséges tej-előkezelés folyamata a következő műveleti lépésekből áll: a nyers tej pasztőrözése; a tejben lévő zsír és a fehérje micella-komplexek dezaggregálása; a tej mikrobiológiai körülményeinek standardizálása és a tejsavanyítás beállítása; előérlelés a sajtgyártó gépben; alvasztás; az aludttej szárítása. A következő példákban a találmány szerinti tej-előkezelési eljárást részletesebben ismertetjük.

1. példa

Encián típusú (felületén fehér nemespenésszel borított) sajt gyártására szánt nyers tejet 85°C-on pasztőröztünk, majd homogenizátorban teljesen vagy részlegesen dezaggregáltunk a következők szerint:

• « · • « · ·

-10a) 2,75 % zsírtartalomra standardizált tejet 60°C-ra előmelegítettünk, és 6 MPa nyomáson dezaggregáltuk a tejben lévő zsírt és megbontottuk a tejben lévő micella-komplexeket.

b) A homogenizátorba az első regeneráló szakaszból elkülönített lefölözött tejet szívattunk, majd a homogenizátorba bevezettük a centrifugálási lépésben kapott kis zsírtartalmú tejszínt. Ezután a hőmérsékletet 65°C-ra és a nyomást 6,5 MPa-ra beállítva elvégeztük a dezaggregálást . A dezaggregált anyag egy részét ezután visszavezettük a pasztőröző műveletsor első regeneráló szakaszába, ahol összekevertük a lefölözött tej maradékával.

A pasztőrözés és a tejben lévő zsír és fehérje micella-komplexek dezaggregálása után a tejhez adott mennyiségű telített vizes kalcium-klorid oldatot adtunk. Az így előkezelt tej zsírtartaolmát 2,75 %-ra standardizáltuk, a savanyító aktivitást beállítottuk, és a tejet a szokásos technológiai körülmények között egy napon át előérleltük. A tej alvadása 8-8,6°SH savasságnál 28°C-on ment végbe. A tej előkezelésének teljes időtartama az alvasztástól a maganyag szállítószalagra helyezéséig (szilárdítás) 55-70 perc volt.

2. példa

A teljes adott mennyiségű telített vizes kalcium-klorid oldat felét csemegetúró gyártására szánt, pasztőrözött tejhez (zsírtartalom: a szárazanyag 10 %-a) adtuk. Ezután a tej zsírtartalmát 0,35 %-ra standardizáltuk, a tejet 65 °C-ra előmelegítettük, és homogenizátorban 7 MPa nyomáson dezaggregáltuk. Alvasztás előtt a tejhez hozzáadtuk a teli• ·

-11tett vizes kalcium-klorid oldat másik felét, majd a tejet a szokásos technológiával feldolgoztuk.

3. példa

A teljes adott mennyiségű telített vizes kalcium-klorid oldat egyharmadát Edami típusú sajt gyártására szánt nyers tejhez adtuk. Ezután a tejet energiakímélő eljárással 72°C-on pasztőröztük, majd a tejben lévő zsírt és fehérje micella-komplexeket homogenizátorban dezaggregáltuk. Teljes vagy részleges dezaggregálást végeztünk a következők szerint:

a) 2,55 %-ra standardizált zsírtartalmú tejet 72°C hőmérsékleten, 5,5 MPa nyomáson dezaggregáltunk.

b) Az első regeneráló szakaszból származó lefölözött tejet a homogenizátorba szívattuk, és a lefölözőben kapott kis zsírtartalmú tejszínt a homogenizátorhoz vezettük. A dezaggregálást 72^&C hőmérsékleten, 7,5 MPa nyomáson végeztük. A dezaggregált anyagrészletet visszavezettük a pasztőröző műveletsor első regeneráló szakaszába, és ott hozzáadtuk a lefölözött tej maradékához.

A tej pasztőrözése és dezaggregálása után a tejhez hozzáadtuk a telített vizes kalcium-klorid oldat második harmadát. Ezután a tejet a kívánt 2,7 % zsírtartalomra standardizáltuk, a savanyítási aktivitást beállítottuk, és a tejet egy napon át a szokásos technológiai körülmények között előérleltük. Ezután a tejhez a sajtgyártó berendezésben hozzáadtuk a telített vizes kalcium-klorid oldat maradék egyharmadát, a savasságot beállítottuk, a tejet 30-35°C-on alvasztottuk, és 50-70 percig 38-45°C-on szárítottuk.

-12A találmány szerinti eljárás a példaként bemutatott eseteken kívül nem-tradicionális, változó szárazanyag-tartalmú és a szárazanyagban változó mennyiségű zsírt tartalmazó, főként félkemény sajtféleségek, valamint túró előállításában is hasznosítható.

Claims (3)

1. Eljárás tej előkezelésére sajt és túró készítéséhez, azzal j e 1 1 e mezve, hogy a tej 72-90°C-on végzett pasztőrözése után homogenizátorban, 55-74°C hőmérsékleten és 4-8 MPa nyomáson fiziko-kémiailag dezaggregáljuk a tejben lévő zsírt és a kazein micella-komplexeket és részlegesen dezaggregáljuk az oldható savófehérje micella-komplexeket, és a tejhez a tejfeldolgozás különböző szakaszaiban osztott részletekben, legalább két dózisban adott mennyiségű kalciumsót adunk.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás tej előkezelésére sajt és túró készítéséhez, azzal jellemezve, hogy a tej 85°C-on végzett pasztőrözése után a tejben lévő zsír és a kazein micella-komplexek dezaggregálását és az oldható fehérje micella-komplexek részleges dezaggregálását 55-65°C hőmérsékleten végezzük, és az adott mennyiségű oldható kalciumsót két részletben, az összmennyiségre vonatkoztatott (1/3-1/2) : (2/3—1/2) arányban, a tej mikrobiológiai körülményeinek standardizálása előtt és után adjuk a kezelt tejhez.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás tej előkezelésére sajt és túró készítéséhez, azzal jellemezve, hogy a tej 72-74'C-on végzett pasztőrözése után a tejben lévő zsír és a kazein micella-komplexek dezaggregálását és az oldható fehérje micella-komplexek részleges dezaggregálását 70-74°C-on végezzük, és az adott mennyiségű oldható kalciumsót három részletben, célszerűen három azonos részletben, a pasz···· ·· · · ·· «····· * · « » · · · · ··· • · · · · ···· * ·· »· ··· 4 ··

-14tőrözés előtt, valamint a tej mikrobiológiai körülményeinek standardizálása előtt és után adjuk a tejhez.

A bejelentő helyett