به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور و آبزیان»؛ شیر مایع حاوی حدود ۸۸ ٪ آب می‌باشد. فراورده‌های کنسانتره شیر از حذف نسبی آب بدست می‌آیند. فرآورده‌های لبنی خشک حتی مقادیر بیشتری از آب را حذف کرده که معمولاً کمتر از ۴ درصد می‌باشد.
مزایای این فرآیندها عبارتند از افزایش عمر مفید، راحتی، انعطاف‌پذیری محصول، کاهش هزینه‌های حمل و نقل و ذخیره‌سازی. بنابراین محصولات زیر در این متن مورد بررسی قرار خواهند گرفت:
• محصولات لبنی کنسانتره
- تبخیر شیر کم چرب یا پرچرب
- شیر تغلیظ شده شیرین
- دوغ تغلیظ شده
- آب پنیر تغلیظ شده
• محصولات لبنی خشک
- پودر شیر
- پودر آب پنیر
- کنسانتره پروتئینی آب پنیر
اصول تبخیر و کم‌آبی را در بخش پردازش لبنی می‌توان یافت.
کنسانتره محصولات لبنی
تبخیر شیر کم‌چرب یا پرچرب
شیر خام پس از اینکه شفاف و استاندارد شد، به مدت ۱۰ تا ۲۵ دقیقه به میزان ۱۰۰- ۹۳ درجه سانتی‌گراد به آن حرارت داده می‌شود یا به مدت ۱ تا ۶ دقیقه ۱۲۸-۱۱۵ درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شود.
مزایای متعددی در این فرایند وجود دارد که عبارتند از:
1) ثبات کنسانتره شیر در طی استریل کردن افزایش می‌یابد و احتمال انعقاد در طول ذخیره‌سازی کاهش می‌یابد.
۲) کاهش بار میکروبی اولیه
3) تغییر ویسکوزیته نهایی محصول
۴) ورود شیر به اپراتور داغ پس از آن در دمای کم با تبخیر شیر در خط، کنسانتره تولید می‌شود.
این فرایند بر اساس قانونی از فیزیک است که بیان می‌کند هنگامی‌که مایع در معرض فشاری زیر فشار اتمسفر است کاهش نقطه جوش مایع صورت می‌پذیرد. در این مورد، نقطه جوش به حدود ۴۰-۴۵ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد.
کل مواد جامد کنسانتره شیر نیز ۳۰ - ۴۰ ٪ است. بخار شیر پس از هموژنیزه شدن شیر به بهبود ثبات امولسیون چربی شیر می‌پردازد. از دیگر مزایای خاص این نوع محصول نیز عبارتند از:
1) افزایش رنگ سفید
۲) افزایش ویسکوزیته
۳) کاهش توانایی انعقاد
روش استانداردسازی برای اطمینان از تعادل مناسب نمک انجام می‌شود. توانایی شیر برای مقاومت دربرابر عملیات حرارتی شدید که در آن نمک تا حد زیادی در تعادل است بستگی دارد. محصول در این نقطه کاملاً فاسد شدنی است.
چربی به‌راحتی اکسیده شده و بار میکروبی اگرچه کاهش می‌یابد هنوز یک تهدید است. شیر تبخیر شده در این مرحله اغلب توسط تانکر حمل می‌شود.
به‌منظور افزایش عمر مفید، شیر تبخیر شده می‌تواند در قوطی‌ها بسته‌بندی شده و سپس در اتوکلاو استریل کرد. جریان پیوسته استریل‌سازی به‌دنبال بسته‌بندی تحت شرایط ضدعفونی شده انجام می‌شود. در حالی‌که فرآیند استریل‌سازی تولید رنگ قهوه‌ای روشن نموده، محصول را می‌توان با موفقیت برای یک سال ذخیره نمود.
شیر شیرین تغلیظ شده دارای عمر مفید بیشتری می‌باشد که به‌دلیل وجود شکر است. سوکروز، در شکل کریستال و یا محلول، فشار اسمزی مایع را افزایش می‌دهد. این به نوبه خود، از رشد میکروارگانیسم‌ها جلوگیری می‌کند.
شیر شیرین تغلیظ شده
محصول عملیات حرارتی واقعی (۸۵ - ۹۰ درجه سانتی‌گراد به مدت چند ثانیه) شیر خام شفاف و استاندارد شده است. مزیت این روش عبارتند:
- ازبین بردن کامل میکروارگانیسم‌ها و گرمادوست
- غیرفعال کردن لیپاز و پروتئازها
- کاهش جداسازی چربی و مهارکننده تغییرات اکسیداتیو.
این محصول مشابه شیر تبخیر شده است، اگرچه ممکن است قبل از تبخیر قند به آن اضافه شود.
علاوه بر این پس از تبخیر برای جلوگیری از تغییرات ویسکوزیته نامطلوب در طول ذخیره‌سازی افزودن به اندازه کافی قند یعنی اینکه غلظت نهایی قند به حدود ۴۵ ٪ برسد. تبخیر شیر شیرین پس از سرد شدن و تبلور لاکتوز، القا می‌شود.
شیر تلقیح شده یا بارور، با پودر لاکتوز کریستال شده، به‌سرعت سرد می‌شود لاکتوز می‌تواند بدون بارور کردن متبلور شود اما خطر از تشکیل کریستال که بیش‌از حد بزرگ هستند وجود دارد.
این امر درنتیجه نقص بافت مشابه در بستنی به نام سندینس می‌باشد، که بر احساس دهان تاثیر می‌گذارد. توسط بارور کردن، تعدادی از کریستال‌ها افزایش می‌یابد و به اندازه آنها کریستال‌ها را کاهش می‌دهد.
محصول در ظروف کوچک‌تر، به‌عنوان مثال در قوطی، برای خرده‌فروشی و ظروف فله برای خرید و فروش صنعتی بسته‌بندی می‌شود.
دوغ تغلیظ شده
دوغ یک محصول جانبی از صنعت کره است. می‌توان آن را تبخیر کرد و یا می‌توان آن را با شیر کم چرب و خشک مخلوط و برای تولید شیر خشک بدون چربی استفاده نمود.
این محصول مخلوط ممکن است باتوجه به محتوای چربی بالاتری که دارد به آسانی اکسید شود.
دوغ تغلیظ شده فاسدشدنی است و بنابراین، عرضه بایستی تازه و باید آن‌را به‌صورت سرد ذخیره نمود.
آب پنیر تغلیظ شده
در فرآیند ساخت پنیر، مقدار زیادی آب پنیر وجود دارد که باید از پنیر دفع گردد. یکی از راه‌های استفاده از آب پنیر، این است که می‌توان آن را متراکم نمود.
آب پنیر حاوی چربی، لاکتوز، بتا لاکتوگلوبولین، آلفا لاکتالبومین و آب می‌باشد. به‌طورکلی چربی توسط سانتریفوژ و ظرف کره‌گیری برداشته شده و به‌عنوان خامه آب پنیر یا بستنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تبخیر، اولین گام در تولید پودر آب پنیر است.
محصولات لبنی خشک
پودر شیر
شیر در تولید پودرهای شیر برای اولین بار، استاندارد شده و سپس با انجام یک عملیات حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این عملیات حرارتی معمولا شدیدتر از آنچه مورد نیاز جهت پخت می‌باشد وجود دارد.
علاوه بر ازبین بردن پاتوژن و بسیاری از میکروارگانیسم‌های فساد، آنزیم لیپاز که می‌تواند تجزیه و تحلیل چربی در طول ذخیره‌سازی را انجام دهد را نیز غیرفعال می‌کند. پس از آن شیر، پیش از تبخیر به دلایل زیر خشک می‌شود :
۱) کمترین مسدودیت هوایی و عمر طولانی‌تر برای پودر
۲) بزرگتر شدن ذرات پودر به‌دلیل افزایش ویسکوزیته
۳) انرژی کمتری که برای حذف بخشی از آب تبخیر مورد نیاز می‌باشد؛ مقرون به‌صرفه‌تر است.
ممکن است هموژنیزه سبب کاهش محتوای چربی آزاد شود. اسپری خشک‌کننده معروف‌ترین و پر استفاده‌ترین روش برای تولید پودر شیر می‌باشد.
بعد از خشک کردن، پودر را باید در ظروف قادر به محافظت از رطوبت، هوا، نور و غیره بسته‌بندی کرد. پس از آن پودر شیر کامل می‌تواند برای مدت زمانی طولانی (تا حدود ۶ ماه) در دمای محیط ذخیره گردد.
شیر خشک بدون چربی (SMP)
فرآورده‌ای مشابه پودر شیر می‌باشد که خواص ذیل را دارد:
۱) حاوی چربی شیر کمتر (0/05 – 0/10 %)
۲) عملیات حرارتی پیش از تبخیر می‌تواند بیشتر یا کمتر شدید باشد.
۳) هموژنیزه کردن مورد نیاز نمی‌باشد.
۴) حداکثر عمر مفید حدود ۳ سال می‌باشد.
حرارت پایین شیرخشک بدون چربی پاستوریزاسیون حرارتی داده می‌شود و در تولید پنیر، غذای کودک و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. حرارت بالای شیر خشک بدون چربی نیاز به رفتار شدید گرما در علاوه بر پاستوریزاسیون می‌باشد.
این محصول در صنایع نانوایی، صنعت شکلات و دیگر غذاها استفاده می‌شود که در آن درجه بالایی از دناتوراسیون پروتئین مورد نیاز است.
پودر شیر فوری ازطریق بخشی از رطوبت ذرات باعث چسبندگی و بستن وسخت شدن آنها برای تبدیل شدن به پودر شیر خشک تولید شده می‌شود. آب سپس با خشک شدن و درنتیجه افزایش مقدار هوا بین ذرات پودر گنجانیده می‌شود.
پودر آب پنیر
آب پنیر محصول فرعی در تولید پنیر و کازئین است. دفع این آب پنیر به‌مدت طولانی مشکل بوده است.
بنا به دلایل زیست محیطی آن را نمی‌توان به دریاچه‌ها و رودخانه‌ها تخلیه نمود، تبدیل آب پنیر به پودر منجر به تولید تعداد محصولاتی که می‌توان آنها را به ثبت رسانید و مطلوب‌ترین روش است، در صورت امکان، از آن برای غذای انسان استفاده می‌شود، مقادیر کمی پروتئین داشته اما باارزش می‌باشد.
همچنین امکان استفاده از آن به‌عنوان خوراک دام مقدور می‌باشد. از آن در صنایع خوراک‌سازی حیوانات خانگی نیز استفاده می‌شود.
پودر آب پنیر اساساً از روش تولید پودر شیر استفاده می‌کند. اسمز معکوس می‌تواند مورد استفاده در بخشی از کنسانتره به آب پنیر پیش از تبخیر در خلأ قرار گیرد. قبل از کنسانتره آب پنیر با اسپری خشک می‌شود، با سرد شدن سریع در کولر‌های پس از تبخیر، تبلور در مخازن بمدت ۴ تا ۲۴ ساعت انجام می‌شود.
کنسانتره پروتئین آب پنیر
مشکلات دسترسی به آب پنیر و کمبود‌های پروتئین حیوانی با کیفیت بالا در سراسر جهان علاقه در کنسانتره پروتئین آب پنیر را افزایش داده است.
پس از شفاف‌سازی و پاستوریزاسیون، آب پنیر سرد شده و برای ایجاد ثبات در کمپلکس فسفات کلسیم ایجاد شده، که بعدها باعث کاهش رسوب غشا می‌شود فرآیندسازی آب پنیر که معمولاً با استفاده از اولترافیلتراسیون، اسمز معکوس، میکروفیلتراسیون، و روش دمیلینه می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
در طول اولترافیلتراسیون، ترکیباتی با وزن مولکولی کم مانند لاکتوز، مواد معدنی، در نفوذ ویتامین‌ها و نیتروژن غیر پروتئینی تولید می‌شود که پروتئین‌ها تغلیظ شده می‌باشد.
پس از اولترافیلتراسیون، محصول پاستوریزه شده، ممکن است تبخیر شده و سپس خشک شود. خشک کردن، معمولا اسپری خشک‌کننده، در دماهای پایین‌تر از شیر به‌منظور اینکه مقادیر زیادی از دناتوراسیون پروتئین ممکن است اجتناب شود انجام می‌شود.
گردآوری: مجید حایری‌زاده (دانشجو علوم دامی)