egyszerű illusztrációja a feldolgozási sorrend tejföl gyártás.
Kulturált krém.
A feldolgozott tejföl a következő adalékanyagok és tartósítószerek bármelyikét tartalmazhatja: A-osztályú tejsavó, módosított élelmiszer-keményítő, nátrium-foszfát, nátrium-citrát, guargumi, karragén, kalcium-szulfát, kálium-szorbát és sáskababumi.
Fehérjeösszetételszerkesztés
a tej körülbelül 3,0-3,5% fehérjéből áll. A krém fő fehérjéi a kazeinek és a tejsavófehérjék., A tejfehérjék teljes frakciójából a kazeinek 80% – ot tesznek ki, míg a tejsavófehérjék 20% – ot tesznek ki. A kazeineknek négy fő osztálya van: β-kazein, α(s1)-kazein, α (s2)-kazein és κ-kazein. Ezek a kazein fehérjék több molekuláris kolloid részecskét alkotnak, amelyet kazein micellának neveznek. Az említett fehérjék affinitással kötődnek más kazeinfehérjékhez, vagy kalcium-foszfáttal kötődnek, és ez a kötés képezi az aggregátumokat. A kazein micellák β-kazeinek, α(s1)-kazeinek, α(s2)-kazeinek aggregátumai, amelyek κ-kazeinekkel vannak bevonva., A fehérjéket a kolloid kalcium-foszfát kis csoportjai tartják össze, a micelle lipázt, citrátot, kisebb ionokat és plazmin enzimeket is tartalmaz, valamint beborított tejszérumot. A micelle-t a κ-kazeinek olyan részeiben is bevonják, amelyeket hajrétegnek neveznek, kisebb sűrűséggel, mint a micelle magja. A kazein micellák meglehetősen porózus szerkezetek, amelyek átmérője 50-250 nm, a szerkezetek átlagosan a tej teljes térfogatának 6-12% – át teszik ki., A szerkezet porózus ahhoz, hogy elegendő mennyiségű vizet tudjon tartani, szerkezete segíti a micelle reaktivitását is. A formáció a kazein molekulák a micella nagyon szokatlan miatt β-kazein nagy mennyiségű prolin maradékok (a prolin maradékok megzavarják a kialakulását α-hélix-jeik, illetve β-lapok ), illetve azért, mert a κ-kazein csak tartalmaz egy foszforiláció maradék (ezek a glikoproteinek). A prolinmaradványok nagy száma gátolja a szorosan csomagolt másodlagos szerkezetek kialakulását, mint például az α-helixek és a β-redős lapok., Mivel a κ-kazein, hogy glikoproteinek, ők stabil jelenlétében kalcium ionok akkor a κ-kazein a külső réteg a micella, hogy részben védi a nem glikoproteinek β-kazein, α(s1)-kazein, α(s2)-kazein a kiváltó ki a jelenléte a felesleges kalcium ionok. A prolinmaradványok következtében erős másodlagos vagy tercier szerkezet hiánya miatt a kazein micellák nem hőérzékeny részecskék. Ezek azonban pH-érzékenyek. A kolloid részecskék stabilak a tej normál pH-értékén, ami 6,5-6.,7, a micellák kicsapódnak a tej izoelektromos pontján, amely pH-ja 4,6.
a fehérjék maradék 20% – át alkotó fehérjéket tejsavófehérjéknek nevezik. A tejsavófehérjéket széles körben szérumfehérjéknek is nevezik, amelyet akkor használnak, amikor a kazeinfehérjéket kicsapták az oldatból. A tejsavófehérjék két fő összetevője a β-laktoglobulin és az α-laktalbumin. A tejben maradt savófehérjék: immunglobulinok, szarvasmarha szérum albumin és enzimek, például lizozim., A tejsavófehérjék sokkal vízoldhatóbbak, mint a kazein fehérjék. A tejben lévő β-laktoglobulin fő biológiai funkciója az A-vitamin átvitelének módja, valamint az α-laktalbumin fő biológiai funkciója a laktóz szintézisben. A savófehérjék nagyon ellenállnak a savaknak és a proteolitikus enzimeknek. A tejsavófehérjék azonban hőérzékeny fehérjék, a tej melegítése a tejsavófehérjék denaturálódását okozza. Ezeknek a fehérjéknek a denaturálása két lépésben történik., A β-laktoglobulin és az α-laktalbumin szerkezete bontakozik ki, majd a második lépés a tejben lévő fehérjék aggregációja. Ez az egyik fő tényező, amely lehetővé teszi, hogy a tejsavófehérjék ilyen jó emulgeáló tulajdonságokkal rendelkezzenek. A natív tejsavófehérjék jó ostorozási tulajdonságaikról is ismertek, a tejtermékekben pedig a gélesedési tulajdonságaiknak megfelelően. A tejsavófehérjék denaturálásakor nő a termék víztartó kapacitása.,
Feldolgozásszerkesztés
a tejföl előállítása a zsírtartalom szabványosításával kezdődik; ez a lépés annak biztosítása, hogy a tejzsír kívánt vagy törvényes mennyisége jelen legyen. Mint korábban említettük, a tejzsír minimális mennyisége, amelynek jelen kell lennie a tejfölben, 18%. A gyártási folyamat ezen lépése során más száraz összetevőket adnak a krémhez; ebben az időben például további A osztályú savót adnak hozzá. A feldolgozási lépés során használt másik adalékanyag a stabilizátorok néven ismert összetevők sorozata., A tejfölhöz hozzáadott közös stabilizátorok a poliszacharidok és zselatin, beleértve a módosított élelmiszer-keményítőt, a guargumit és a karragéneket. A stabilizátorok erjesztett tejtermékekhez való hozzáadásának indoklása az, hogy simaságot biztosítson a termék testében és textúrájában. A stabilizátorok segítik a termék gélszerkezetét és csökkentik a savószinerézist. Ezeknek a gélszerkezeteknek a kialakulása kevesebb szabad vizet hagy a savó-szinerézishez, ezáltal meghosszabbítva az eltarthatósági időt. A savó-szinerézis a nedvesség elvesztése a savó kiürítésével., A tejsavó kiutasítása a tejfölt tartó tartályok szállítása során fordulhat elő, a mozgásra és az agitációra való hajlam miatt. A gyártási folyamat következő lépése a krém savanyítása. A homogenizálás előtt szerves savakat, például citromsavat vagy nátrium-citrátot adnak a krémhez az indító kultúra metabolikus aktivitásának növelése érdekében. A keverék homogenizálásához rövid ideig melegítjük.,
a homogenizálás egy olyan feldolgozási módszer, amelyet a tejföl minőségének javítására használnak a tenyésztett krém színe, konzisztenciája, krémes stabilitása, krémessége tekintetében. A homogenizálás során a krémben lévő nagyobb zsírgömböket kisebb méretű gömbökre bontják, hogy egyenletes szuszpenziót biztosítsanak a rendszeren belül. A tejzsír-globulák és a kazeinfehérjék feldolgozásának ezen a pontján nem kölcsönhatásba lépnek egymással, repulzió lép fel., A keveréket homogenizáljuk, nagynyomású homogenizálással 130 bar (egység) felett, magas hőmérsékleten 60 °C-on.a korábban említett kis gömbök (2 mikron alatt) képződése lehetővé teszi a krémréteg képződésének csökkentését és növeli a termék viszkozitását. A tejsavó elválasztása is csökken, növelve a tejföl fehér színét.
a krém homogenizálása után a keveréket pasztőrözésnek kell alávetni. A pasztőrözés a krém enyhe hőkezelése, amelynek célja a káros baktériumok elpusztítása a krémben., A homogenizált krém megy magas hőmérsékleten rövid idő alatt (HTST) pasztőrözés módszer. Az ilyen típusú pasztőrözésben a krémet 85 °C-os magas hőmérsékletre melegítjük harminc percig. Ez a feldolgozási lépés lehetővé teszi a steril közeg számára, amikor ideje bevezetni az indító baktériumokat.
Miután a folyamat a pasztörizálás, van egy hűtési folyamat, ahol a keverék lehűl a hőmérséklet 20C. Az oka, hogy a keverék lehűl a hőmérséklet 20C annak köszönhető, hogy az a tény, hogy ez az ideális hőmérséklet a mezofil oltás., Miután a homogenizált krémet 20 ° C-ra hűtötték, 1-2% aktív indító kultúrával oltják be. A felhasznált indító kultúra típusa elengedhetetlen a tejföl előállításához. Az indító kultúra felelős az erjesztési folyamat elindításáért azáltal, hogy lehetővé teszi a homogenizált krém 4,5-4,8 pH-jának elérését. Tejsavbaktériumok (LAB néven ismert) laktózt tejsavvá erjesztve mezofil, Gram-pozitív fakultatív anaerobok., A törzsek LAB, amelyek hasznosítják, hogy a fermentációs tejföl termelés Lactococcus lactis subsp latic vagy Lactococcus lactis subsp cremoris ezek tejsavbaktériumok társított termelő a sav. A tejföl aromáinak előállításáról ismert labor a Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetyllactis. Ezek a baktériumok együttesen olyan vegyületeket termelnek, amelyek csökkentik a keverék pH-ját, és olyan ízesítő vegyületeket termelnek, mint a diacetil.
az indító kultúra beoltása után a krémet csomagokban adagolják., 18 órán át fermentációs folyamat zajlik, amelyben a pH-t 6,5-ről 4,6-ra csökkentik. Az erjedés után még egy hűtési folyamat zajlik le. A hűtési folyamat után a tejfölt a végső tartályokba csomagolják, majd a piacra küldik.
Fizikai-kémiai changesEdit
tejfölt is lehet sült olaj vagy zsír, használt tetejére tészta ételek, mint a magyar konyha
Alatt a pasztörizálás folyamata, a hőmérséklet felvetett azon a ponton, ahol a részecskék a rendszer stabil., Amikor a krémet 70 °C feletti hőmérsékletre melegítik, a tejsavófehérjék denaturálódnak. A megnövekedett felület által előidézett fáziselválasztás elkerülése érdekében a zsírgömbök könnyen kötődnek a denaturált β-laktoglobulinhoz. A denaturált savófehérjék (és a kazein micellákkal kötött tejsavófehérjék) adszorpciója növeli a termék szerkezeti összetevőinek számát; a tejföl textúrája részben ennek tulajdonítható., A tejsavófehérjék denaturálása a tejsavófehérje-polimerek képződése miatt a krémrendszerben a keresztkötés szilárdságának növeléséről is ismert.
amikor a krémet indító baktériumokkal oltják be, és a baktériumok tejsavvá alakítják a laktózt, a pH lassan csökken. Amikor ez a csökkenés kezdődik, megszűnése kalcium-foszfát fordul elő, okoz egy gyors csepp a pH. A feldolgozás során lépés, erjedés, a pH-ja csökkent 6.5 4,6, ezzel csökken a pH-hoz a fiziko-kémiai változás, hogy a kazein micellák., Emlékezzünk a kazein fehérjék hőállóak, de bizonyos savas körülmények között nem stabilak. A kolloid részecskék stabilak a tej normál pH-jánál, ami 6,5-6,7, a micellák a tej izoelektromos pontján csapódnak ki, ami 4,6 pH. 6,5 pH-n a kazein micellák a micelle külső rétegének elektronegativitása miatt taszítják egymást. A pH csökkenése során csökken a zeta potenciál, a krémben lévő rendkívül nettó negatív töltésektől a nettó díj nélkül, amikor a PI-hez közeledik., U e = ε 2 ε z f ( k a)) 3 η ⌋ {\displaystyle U_{e} = \ bal \ lfloor {\frac {2\varepsilon zf (ka))} {3\eta }}\jobb\rfloor } a bemutatott képlet A Henry egyenlete, ahol z: zeta potenciál, Ue: elektroforetikus mobilitás, ε: dielektromos állandó, η: viszkozitás, és f(ka): Henry függvénye. Ezt az egyenletet használják a Zeta potenciál megtalálására, amelyet úgy számítanak ki, hogy megtalálják az elektrokinetikus potenciált a kolloid diszperziókban. Az elektrosztatikus kölcsönhatások révén a kazeinmolekulák egymáshoz közelednek és aggregálódnak., A kazein fehérjék egy rendezettebb rendszerbe lépnek be, ami erős gélszerkezet kialakulásához vezet. A feldolgozás hevítési lépéseiben denaturált savófehérjék ebben a savas pH-ban oldhatatlanok, és kazeinnel kicsapódnak.
A kölcsönhatások részt gelation, valamint összesítés a kazein micellák vagy hidrogén kötések, hidrofób kölcsönhatások, elektrosztatikus hotel van der Waals-látnivalók Ezek a kölcsönhatások nagymértékben függ a pH, hőmérséklet, idő., Az izoelektromos ponton a kazein micelle nettó felületi töltése nulla, és minimális elektrosztatikus repulzió várható. Továbbá, aggregáció zajlik miatt domináns hidrofób kölcsönhatások. A tej Zeta potenciáljának különbségeit az ionos szilárdsági különbségek különbsége okozhatja, ami viszont a tejben lévő kalcium mennyiségétől függ. A tej stabilitása nagyrészt a kazein micellák elektrosztatikus repulziójának köszönhető. Ezek a kazein micellák összesültek és kicsapódtak, amikor az abszolút zeta potenciális értékeket 4,0-4,5 pH-n közelítették meg., A hőkezelés és denaturálás során a tejsavófehérje a kazein micellát fedi le, a micelle izoelektromos pontja a β-laktoglobulin izoelektromos pontjára emelkedik (körülbelül pH 5,3).
reológiai tulajdonságokszerkesztés
a tejföl időfüggő tixotróp viselkedést mutat. A tixotróp folyadékok a munka során csökkentik a viszkozitást, és ha a termék már nincs stressz alatt, a folyadék visszatér korábbi viszkozitásához. A tejföl viszkozitása szobahőmérsékleten 100 000 cP, (összehasonlításképpen: a víz viszkozitása 1 cP 20 °C-on)., A tejföl által kiállított tixotróp tulajdonságok teszik ilyen sokoldalú termékré az élelmiszeriparban.