Proizvodi mliječne masti

• U promet se stavlja kao pasterizirano ili sterilizirano vrhnje.
• U proizvodnji i prometu mora ispunjavati sljedeće uvjete:
• Da je bijele ili bijelo-žute boje;
• Da ima karakterističnu aromu i ugodno slatkast okus;
• Da je homogene konzistencije.

U proizvodnji toplinski obrađenog vrhnja dopušten je dodatak aditiva, u skladu s propisima.

Vrhnje za kavu i kuhanje

Vrhnje za kavu i kuhanje ima manji udio mliječne masti, obično od 10-18%, najčešće se može naći na tržištu u manjim pakiranjima.

Takvo vrhnje se, nakon miješanja s obranim mlijekom u cilju standardizacije na željeni udio mliječne masti, homogenizira. Tlak homogenizacije iznosi 10 – 20 MPa, na temperaturi od oko 55 °C. Pasterizira se na temperaturi od 85-90 °C/15 do 20 sekundi, a zatim se naglo ohladi na 5 °C. Ukoliko se planira dulje skladištenje, onda se sterilizira i aseptički puni.

Vrhnje za kavu treba biti viskozno, imati dobru termičku stabilnost i ne smije se flokulirati prilikom dodavanja vrućoj kavi.

Vrhnje za šlag (tučeno) / slatko vrhnje

Vrhnje za šlag ili slatko vrhnje koristi se za izradu šlaga za razne slastice. Vrhnje za šlag se može naći na tržištu kao pasterizirani ili sterilizirani proizvod, također i u smrznutom obliku.

Osim dobrog okusa, važno je i dobro svojstvo „tučenja“, pri čemu se povećanjem volumena dobiva pjena. Preduvjet za dobra svojstva tučenja je značajan udio mliječne masti (min. 35%) i visok udio lecitina koji stvara kvalitetnu pjenu. Tijekom procesa proizvodnje vrhnja za šlag mora se izbjegavati miješanje sa zrakom koji kvari gotov proizvod.

Prije faze tučenja, vrhnje mora stajati na temperaturi od 1 do 4 °C, oko 24 sata, kako bi fizički sazrijelo, što je preduvjet za proizvodnju tučenog vrhnja.

Od vrhnja, kao i od mlijeka, dodatkom starter kultura mogu se dobiti fermentirani proizvodi. Takvi proizvodi se razlikuju ovisno o sadržaju mliječne masti i dodanoj starter kulturi, tj. o vrsti i soju mikroorganizama koji se koriste u procesu fermentacije. Na tržištu Srbije najčešće se nalazi fermentirano kiselo vrhnje s udjelom masti od 20%, gdje se kao starter koristi se jogurtna kultura (Lb.delbrueckii subsp. bulgaricus, S. thermophilus), dok se vrhnje s manjim ili većim udjelom mliječne masti (12%, 25%, 30%) na tržištu nalazi rijeđe. Za proizvodnju fermentiranog vrhnja se može koristiti i maslačna kultura (Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris).

Fermentirano vrhnje ima čvrstu homogenu konzistenciju i ugodan mliječno-kiseli okus, što ovisi o korištenoj starter kulturi. Vrhnje dobiveno fermentacijom uz dodatak jogurtne kulture je kiselije i slabije izražene arome od vrhnja dobivenog fermentacijom pomoću mezofilnih bakterija mliječne kiseline, tj. primjenom maslačne kulture. Često se koristi kao namaz ili za kuhanje.

Visoka razina higijene vrlo je važna za dobru kvalitetu konačnog proizvoda. Najčešći nedostatak fermentiranog vrhnja je njegova pogodnost za razvoj kvasca i plijesni na površini.

Pravilnikom su definirane osnovne karakteristike koje fermentirano vrhnje mora ispunjavati:

• Da je bijele ili bijelo-žute boje;
• Da ima karakterističan miris i blago kiselkast okus;
• Imati čvrstu, homogenu ili jednoličnu gustu konzistenciju;
• Da pH vrijednost nije manja od 3,8.

Kao i naziv pod kojim se stavlja na tržište ovisno o vrsti primijenjene starter kulture:

• Fermentirano vrhnje – ako se fermentacija vrhnja provodi dodatkom maslačne kulture, u čiji sastav ulaze: Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris;
• Fermentirano vrhnje s jogurtnom kulturom – ako se fermentacija vrhnja provodi dodatkom bakterija mliječne kiseline: Lb.delbrueckii subsp. bulgaricus i S. thermophilus;
• Ostalo fermentirano vrhnje – ako se fermentacija vrhnja provodi dodatkom različitih vrsta bakterija mliječne kiseline.

Fermentirano vrhnje mora sadržavati žive stanice bakterija mliječne kiseline, osim ako nije termički obrađeno. Ukoliko je fermentirano vrhnje termički obrađeno, mora imati oznaku „toplinski obrađeno“.

Proizvodnja fermentiranog (kiselog) vrhnja

Prvi korak u proizvodnji fermentiranog vrhnja je separacija, odnosno izdvajanje vrhnja, i standardizacija na željeni udio mliječne masti. Daljnji proces proizvodnje fermentiranog vrhnja sličan je proizvodnji fermentiranog/kiselog mlijeka. Osnovni koraci u proizvodnom procesu su:

• Separacija i standardizacija vrhnja;
• Homogenizacija;
• Termička obrada;
• Hlađenje na temperaturu inkubacije;
• Dodatak starter kulture;
• Punjenje u prodajnu ambalažu;
• Inkubacija / fermentacija (40-42°C ili 20 -22°C);
• Hlađenje (1 – 8°C).

1. Separacija i standardizacija

Izdvajanje vrhnja – separatorom. Zbog razlike u gustoći, pod djelovanjem centrifugalne sile dolazi do odvajanja vrhnja i obranog mlijeka.

Standardizacija udjela mliječne masti – Odgovarajući udio mliječne masti u vrhnju nakon separacije dobija se miješanjem vrhnja i obranog mlijeka. Postoje različite metode izračuna količine proizvoda s različitim udjelom mliječne masti koje se moraju miješati da bi se dobio zadani konačni udio mliječne masti.

2. Homogenizacija

Homogenizacija je standardni industrijski proces čiji je cilj stabilizacija emulzije masti. Procesom homogenizacije masne globule razbijaju se na mnogo manje jedinice, čime se umanjuje tendencija izdvajanja vrhnja, kao i sklonost zgrušavanju ili agregaciji. Rezultat je smanjenje promjera masnih globula.

Tlak homogenizacije 150 -200 bara, na 55 – 60 °C, za vrhnje s 10 – 12% mliječne masti. Tlak homogenizacije 100 -120 bara, na 55 – 60 °C, za vrhnje sa 20 – 30% mliječne masti (jer nema dovoljno proteina – kazeina, za stvaranje membrana na ukupno povećanoj površini masti). (Vidi Homogenizacija – Homogenization)

3. Termička obrada

Homogenizirano vrhnje se termički obrađuje 5 minuta na 90 °C. Mogu se koristiti i druge odgovarajuće kombinacije vremena i temperature. (Vidi Pasterizacija – Pasterization)

4. Hlađenje na temperaturu inkubacije

Ako se koriste termofilni mikroorganizmi – jogurtna kultura, vrhnje se ohladi na temperaturu od 40-42°C. Pri korištenju maslačne kulture – mezofilni mikroorganizmi, vrhnje treba ohladiti na nešto nižu temperaturu od 20-22 °C.

5. Dodatak starter kulture uz miješanje

Ukoliko se koristi aktivna starter kultura, dodaje se u količini od oko 2 do 2,5%. Preporuča se korištenje liofiliziranih duboko smrznutih kultura koje se dodaju prema preporuci proizvođača.

6. Punjenje u prodajnu ambalažu

Prije samog procesa fermentacije, vrhnje se puni u odgovarajuću ambalažu, najčešće plastične čašice ili staklene posude, koje se zatvaraju odmah nakon punjenja. Nakon punjenja vrhnje se prenosi u termalne komore gdje se odvija proces fermentacije na odgovarajućoj temperaturi.

7. Fermentacija

Fermentacija se zaustavlja hlađenjem kada se kiselost vrhnja spusti na pH = 4,5. Trajanje i temperatura fermentacije vrhnja ovisi o korištenoj starter kulturi. Pri korištenju jogurtne kulture vrijeme fermentacije je kraće (4-6 sati), ali se provodi na višoj temperaturi, 40-42°C. Ako se koristi maslačna kultura, fermentacija traje dulje (18-20 sati), na nižoj temperaturi, 20-22°C.

8. Hlađenje (1 – 8°C)

Kako bi se zaustavilo djelovanje mikroorganizama i spriječio daljnji pad pH vrijednosti, tj. povećanje kiselosti, vrhnje se hladi. Prilikom prijenosa kiselog vrhnja iz fermentacijske komore u hladnjaču treba paziti da se čašice pažljivo prebacuju kako se ne bi narušila struktura fermentiranog vrhnja. Kiselo vrhnje se čuva najmanje 24 sata prije stavljanja u promet.

Mliječna mast (920 kg/m3) ima manju gustoću od obranog mlijeka (1030 kg/m3) i prilikom stajanja mlijeka izdvaja se na površini. Brzina izdvajanja zavisi od:
• Veličine masnih globula, brzina izdvajanja se povećava s povećanjem promjera masne globule,
• Razlike u gustoći obranog mlijeka i masti, brzina izdvajanja se povećava s povećanjem razlike u gustoći i
• Od viskoziteta obranog mlijeka, brzina izdvajanja se smanjuje s povećanjem viskoznosti obranog mlijeka.

Osobina izdvajanja mliječne masti na površini mlijeka koristila se u prošlosti za izdvajanje vrhnja. Mlijeko se nakon mužnje razlijevalo u posude koje su se stavljale u hladnu vodu ili ostavljale na hladnom, a nakon 12 do 24 sata skidalo se vrhnje s površine.

Ova metoda je spora i nepraktična za suvremenu industrijsku proizvodnju, gdje se mliječna mast izdvaja pomoću separatora.

Separatori su uređaji koji vrše izdvajanje mliječne masti iz mlijeka. Separiranjem mlijeka odvaja se obrano mlijeko od mliječne masti. Izdvajanje je zasnovano na razlici u gustoći mliječne masti i obranog mlijeka, uz upotrebu centrifugalne sile. Centrifugalna sila djeluje mnogo jače nego gravitacija, pa je primjenom separatora izdvajanje mliječne masti mnogo brže.

Podjela separatora

Separatori koji se koriste u mlijekarskoj industriji mogu se podijeliti na osnovu više kriterija, osnovne podjele su prema namijeni, konstrukciji i pogonu.

Prema namjeni u mlijekarskoj industriji razlikuju se:
1. Separatori za obiranje i djelomično pročišćavanje mlijeka, sirutke i dr.
2. Klarifikatori za pročišćavanje mlijeka i
3. Baktofuge za uklanjanje bakterija iz mlijeka.

*Klarifikatori su separatori posebne konstrukcije. Imaju veći zazor između lopatica i bubnja, manju brzinu okretanja bubnja od separatora standardizatora.

Prema konstrukciji razlikuju se:
1. Otvoreni separatori, s otvorenim dovodom mlijeka i otvorenim odvodom obranog mlijeka i vrhnja,
2. Poluzatvoreni separatori, s otvorenim dovodom mlijeka i zatvorenim odvodom mlijeka i vrhnja,
3. Hermetički zatvoreni separatori, gdje je hermetički zatvoren dovod mlijeka, kao i odvod obranog mlijeka i vrhnja.

Slika 1. Separatori različite konstrukcije

Slika 2. Zatvoreni, samočistivi separator

Prema vrsti pogona:
1. Ručni pogon
2. Mehanički pogon (elektromotorom, remenik ili parna turbina)
3. Kombinirani pogon (ručni i mehanički).

Slika 3. Separator na ručni pogon

Separator za obiranje mlijeka, najčešće se nalazi u liniji za pasterizaciju, odakle mlijeko poslije predgrijavanja u pasterizatoru prelazi u separator gdje se obire vrhnje. Mlijeko se pušta u separator tek kada postigne propisan broj obrtaja (6.000-7.000 o/min). U tijeku rada bubanj separatora se neprekidno puni mlijekom, koje se u toku okretanja raspoređuje kroz otvore u slojeve između diskova. U bubnju separatora nalazi se 120 diskova, koji su postavljeni jedan iznad drugog, pod kutem od 45° (Slika 4). Masne kapljice, kao specifično lakše, kreću se k osi rotacije, a obrano mlijeko, kao specifično teže, kreće se k obodu bubnja separatora. Mliječna mast se u vidu vrhnja odvodi kroz otvor za vrhnje, a obrano mlijeko kroz otvor za obrano mlijeko (Slika 5 i 6). Najmanje masne kapljice nemaju vremena za taloženje, pa odlaze zajedno s obranim mlijekom (oko 0,05% mliječne masti).

Slika 4. Konusni disk s distribucijskim otvorima i zaptivačima (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Slika 5. Shematski prikaz rada separatora (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Slika 6. Izgled presjeka djela konusnog diska koji pokazuje ulaz mlijeka kroz distribucijske otvore i separaciju masnih globula od obranog mlijeka (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

U tijeku rada u bubnju separatora se nataloži nečistoća, pa je potrebno separator zaustaviti, otvoriti i očistiti. Novi tipovi separatora tzv. samočistivi separatori, odstranjuju nečistoću automatski u tijeku rada.

Slika 7. Izdvajanje čestica nečistoće kod samočistivih separatora
(Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Na efikasnost obiranja mlijeka utječe veliki broj faktora:

• Tip separatora (promjer i brzina obrtanja), s povećanjem promjera separatora povećava se učinak, a s povećanjem broja okretaja bubnja povećava se centrifugalna sila i izdvajanje masti iz mlijeka.
• Temperatura mlijeka koje se obira. U industrijskoj preradi mlijeka obiranje je najčešće na temperaturi od 40-45°C. Kod hladnog obiranja u obranom mlijeku ostaje od 0,15 do 0,30% mliječne masti, a kod obiranja na temperaturama višim od 60°C dolazi do povećane korozije separatora, a povećava se i viskozitet mlijeka zbog koagulacije albumina i tako smanjuje efikasnost obiranja.
• Promjer masnih kapljica. Male kapljice mliječne masti (manje od 1×10-6m) sporije se kreću i neće se izdvojiti.
• Viskoziteta proizvoda. S povećanjem viskoziteta mlijeka smanjuje se izdvajanje masnih globula, pa se samim tim smanjuje i učinak separatora. Ugrijano mlijeko ima manji viskozitet od hladnog, pa se grijanjem mlijeka poboljšava sepracija. Takođe, mlijeko s povećanim stupnjem kiselosti odnosno s nižom pH vrijednosti, zbog povećanog viskoziteta, slabije će se obirati.

Sirovo kravlje mlijeko sadrži u prosjeku 3,0% do 4,0% mliječne masti. Kod proizvodnje različitih mliječnih proizvoda potrebno je standardizirati sadržaj mliječne masti da bi se postigao ujednačen sadržaj u finalnom proizvodu. Standardizacija sadržaja mliječne masti je proces podešavanja sadržaja mliječne masti u mlijeku namijenjenog za proizvodnju različitih mliječnih proizvoda. Standardizacija se može postići pomoću separatora ili miješanjem obranog mlijeka i mlijeka /vrhnja. Procesom standardizacije dobiva se mlijeko s potrebnim sadržajem mliječne masti.

Strategic planning

Shema 1. Proces separacije i standardizacije mlijeka (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Pravilnikom o kvaliteti mliječnih proizvoda i starter kultura u Srbiji (Službeni glasnik RS, 33/2010, 69/2010, 43/2013 – dr. pravilnik i 34/2014) definiran je kajmak i osnovni parametri koje kajmak mora zadovoljavati.

Mladi kajmak ili skorup je proizvod dobiven u obliku masnog sloja ili kore, koji se odvaja od termički obrađenog i ohlađenog mlijeka (kravljeg, ovčjeg i bivoljeg mlijeka ili njihove mješavine), pri čemu moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi kakvoće:

• da je bijele do svijetložute boje;
• da ima karakterističan ugodan miris i blag okus;
• da sadrži najmanje 65% mliječne masti u suhoj tvari;
• da sadrži najmanje 60% suhe tvari;
• da ne sadrži više od 2% kuhinjske soli;
• da pH nije manji od 4,8;
• da je slojevite strukture s djelovima mekog neocijeđenog tijesta.

Okus i miris mladog kajmaka je blag, tipično mliječan, podsjeća na prokuhano mlijeko i vrhnje, okusom je sličniji maslacu nego siru.

Mladi kajmak je lisnate, slojevite strukture s dijelovima neosušene kore. Struktura mladog kajmaka bliska je strukturi nekih svježih sireva, ali je mekša i mazivija. Boja mladog kajmaka je izrazito svijetla (boje slonovače do blijedožute), što ovisi o vrsti mlijeka od kojeg se proizvodi.

Rok trajanja mladog kajmaka je do 50 dana, što ovisi o uvjetima skladištenja i vrsti pakiranja.

Zreli kajmak ili skorup je proizvod dobiven u obliku masnog sloja ili kore, koji se odvaja od toplinski obrađenog i ohlađenog mlijeka (kravljeg, ovčjeg i bivoljeg mlijeka ili njihove mješavine), pri čemu moraju biti ispunjeni sljedeći zahtjevi kakvoće:

• da je svijetložute do žute boje;
• da imaju izražen karakterističan miris i okus zrelog vrhnja ili skorupa;
• da sadrži najmanje 75% mliječne masti u suhoj tvari;
• da sadrži najmanje 65% suhe tvari;
• da ne sadrži više od 3,5% kuhinjske soli;
• da pH nije manji od 3,8;
• da je struktura zrnasta ili slojevita i da se dobro maže.

Zreli kajmak ima izražen i specifičan okus i miris. U procesu zrenja dolazi do lipolitičkih promjena koje dovode do stvaranja velikog broja hlapljivih spojeva koji pridonose stvaranju oštrog i vrlo intenzivnog okusa i mirisa zrelog kajmaka. Aroma zrelog kajmaka podsjeća na pojedine zrele tvrde sireve s dugim periodom zrenja. Osim lipolitičkih, javljaju se i proteolitičke promjene koje također doprinose stvaranju specifičnih senzornih karakteristika.

Zreli kajmak ima tipičnu granularnu strukturu i ima veću mazivost u usporedbi s mladim kajmakom. Zrnasta struktura zrelog kajmaka rezultat je složenih promjena tijekom zrenja koje dovode do narušavanja kontinuiteta proteinske faze, pri čemu masna faza preuzima dominantnu osnovu strukture. Struktura zrelog kajmaka sličnija je strukturi maslaca.

Rok trajanja ovisi o procesu zrenja, a ukoliko je ispravno proveden, može biti i do šest mjeseci.

Proizvodnja kajmaka temelji se na površinskoj aktivnosti prokuhanog mlijeka, na čijoj površini, nakon zagrijavanja i prelijevanja u otvorene plitke posude dolazi do stvaranja početne pokožice.

Nakon kuhanja mlijeka na površini mlijeka se stvara „korica“. Proces stvaranja „kore“ na površini mlijeka usko je povezan s fizičkim svojstvima pojedinih sastojaka mlijeka, posebice masti i proteina. Tijekom kuhanja mlijeka dolazi do djelomične denaturacije proteina mlijeka i koncentracije koaguliranih proteina oko kojih se počinju skupljati ostali mliječni sastojci, prvenstveno mliječna mast. Globule mliječne masti imaju tendenciju skupljanja. Krupnije globule mliječne masti prve svladavaju viskoznost mlijeka i kreću se prema površini. U svom kretanju sustižu manje globule, te se grupiraju u nakupine i odvajaju se na površini mlijeka. Mliječna mast, kao najlakši sastojak mlijeka, ima tendenciju izdvajanja na površini mlijeka. Masne globule imaju membranu na koju su vezani proteini, a sadrže i zgrušane proteine pa se tako dobija proizvod koji je mješavina masti i proteina (manji udio).

Brzina izdvajanja kajmaka ovisi o različitim čimbenicima, a najvažniji su: temperatura mlijeka, vlažnost i temperatura okoline, kao i temperaturna razlika između mlijeka i zraka.

Količina izdvojenog kajmaka proporcionalna je udjelu masti u mlijeku i površini izlivenog mlijeka, a obrnuto proporcionalna visini izlivenog sloja mlijeka, brzini pada temperature i toplinskoj vodljivosti posude u kojoj se sloj kajmaka odvoji.

U procesu proizvodnje kajmaka razlikujemo sljedeće korake:

• Izbor mlijeka – koristi se punomasno, nehomogenizirano mlijeko. Najčešće kravlje mlijeko.
• Pasterizacija – kuhanje mlijeka. Kajmak se proizvodi isključivo od prokuhanog mlijeka, koje vrije 5 do 10 minuta.
• Izlijevanje prokuhanog mlijeka – nakon kuhanja mlijeko se ulijeva u plitke posude, nekada drvene zdjelice, a danas u emajlirano posuđe ili posude od nehrđajućeg čelika. Mlijeko ostaje u posudama dok se kajmak ne ukloni. U nekim domaćinstvima mlijeko se kuha i kajmači u istim posudama – pliće posude.
• Kajmačenje – stvaranje kore na površini mlijeka i odvajanje mliječne masti. Mlijeko je poželjno polako hladiti. Mlijeko stoji tako 1 do 3 dana (osobito u zimskim mjesecima).
• Skidanje kajmaka – U trenutku skidanja kajmaka poželjno je da je mlijeko hladno 10-15°C, jer se tada s kajmakom uklanja i sloj masti ispod kore. Ako je temperatura mlijeka u trenutku skidanja kajmaka iznad 20°C, sloj masti ne očvrsne i zaostaje u mlijeku. Prije skidanja kajmaka provucite nožem između kajmaka i stijenke posude, kako bi se kajmak mogao lakše zahvatiti. Kajmak se može skidati rupičastom žlicom ili ručno. Nakon toga se stavlja se u posude za dozrijevanje (ako se proizvodi zreli kajmak) ili čuvanje mladog kajmaka. Nekada su se koristile drvene posude – kačice, a danas se koriste plastične posude različitih oblika i veličina.
• Soljenje – Prije punjenja kajmaka, na dno posude se stavlja sol, a zatim i preko svakog sloja kajmaka. Količina dodane soli ovisi o dužini čuvanja kajmaka. Kod proizvodnje zrelog kajmaka potrebno je dodati više soli, jer ne samo da utječe na okus, već ima i ulogu konzervansa.
• Zrenje i čuvanje kajmaka – Posude s kajmakom tijekom zrenja se drže u prostorijama s podrumskom temperaturom od 10 – 15°C. Dozrijevanje traje 15 do 20 dana, a na hladnom se kajmak može dugo čuvati (do 6 mjeseci). Površina zrelog kajmaka, koji se dugo čuva, se prelijeva otopljenim maslacem.

Shema 1. Shematski prikaz procesa proizvodnje kajmaka

Randman

Kemijski sastav kajmaka

Senzorne karakteristike kajmaka

Pakiranje i ambalaža kajmaka

Ovaj način proizvodnje kajmaka vrlo je jednostavan i prilično je uobičajen na poljoprivrednim gospodarstvima gdje se proizvodi mlijeko.

Postupak:

Punomasno svježe mlijeko postupno se zagrijava do vrenja (Slika 1.). Važno je mlijeko zagrijavati postepeno kako bi se izbjegao miris „zagorjelog“ mlijeka kod kajmaka. Neka domaćinstva dodaju mlijeku i do 10% vode prije zagrijavanja kako bi se izbjegao zagorjeli miris. Postupno zagrijavanje je važno i zbog boljeg ukuhavanja mlijeka, što utječe na bolju kvalitetu gotovog proizvoda. Mlijeko se tijekom zagrijavanja povremeno miješa. Može se kuhati u za to prikladnim posudama pa premjestiti u posude za kajmačenje ili kuhati u posudama u kojima se kajmak potom i odvaja.

Tradicionalno se mlijeko nakon kuhanja prelijevalo u drvene posude – zdjelice, gdje se izdvajao kajmak (Slika 2.). Posude za kajmak trebaju imati veći promjer oko 50 cm, a visinu od oko 12 do 15 cm, s proširenom gornjom površinom. Ovakav oblik posude preporuča se za bolje kajmačenje, odnosno za izdvajanje masnih globula, proteina i ostalih sastojaka kajmaka. Prilikom prelijevanja mlijeka treba izbjegavati stvaranje pjene, jer ona nepovoljno utječe na formiranje kore i sam proces kajmačenja.

Nakon formiranja početne pokožice započinje proces laganog hlađenja na temperaturu od oko 15-18°C, tj. u nekim područjima na oko 10-15°C tijekom 12-24 sata. Za dobro izdvajanje mliječne masti i stvaranje kajmaka, osim sobne temperature, važna je i vrsta materijala od kojeg je posuđe izrađeno. Danas se najviše koristi emajlirano ili posuđe od nehrđajućeg čelika, a rjeđe drveno ili plastično. Emajlirano ili posuđe od nehrđajućeg čelika olakšava održavanje higijene, dok drveno bolje održava temperaturu mlijeka nakon kajmačenja. Nepoželjno je koristiti plastično posuđe, koje slabo zadržava toplinu i negativno utječe na kvalitetu (okus i miris) gotovog proizvoda.

Duljina hlađenja mlijeka značajno utječe na debljinu formirane kore. Postupak kajmačenja traje od 12 sati do 3 dana, što najviše ovisi o vremenu i sobnoj temperaturi. Dolazi do izdvajanja i inkorporacije masti u već formiranu proteinsku pokožicu, stvarajući tanak sloj.

U nekim područjima mlijeko se kajmači 24 sata na temperaturi od 4-6 °C. Relativno kratak period kajmačenja utječe na to da u mlijeku zaostaje veći udio mliječne masti, te se takvo mlijeko koristi za proizvodnju polumasnog sira. Niže temperature i kratko vrijeme kajmačenja također sprječava intenzivniji razvoj kiselosti mlijeka prije sirenja.

Količina kajmaka koji nastane u određenom vremenskom periodu proporcionalna je sadržaju mliječne masti u mlijeku i površini izlivenog mlijeka, a obrnuto proporcionalna visini mliječnog sloja i brzini pada temperature.

Vrlo je važno odrediti točno vrijeme skidanja kajmaka. Ukoliko se provodi prerano, ne odvaja se sva masnoća iz mlijeka što umanjuje randman kajmaka. A ako se kajmak prekasno skida, mlijeko se ukiseli te se skidanjem kajmaka pokupi i kiselo mlijeko, što negativno utječe na kvalitetu kajmaka. Iskustvo osobe zadužene za proizvodnju kajmaka igra važnu ulogu u procjeni pravog trenutka za skidanje kajmaka.

Formirani kajmak se skida s površine mlijeka i stavlja u posudu kako bi se dio prikupljenog mlijeka ocijedio (1 do 2 sata). Ova faza traje veoma kratko, a zatim se kajmak slojevito slaže i soli u odgovarajućim posudama. Na dnu „kace“ (drvena posuda u koju se stavlja kajmak) nalazi se otvor kroz koji istječe preostalo mlijeko i tako se regulira vlažnost kajmaka. Ako se ne ocijedi dovoljno mlijeka, gubi se slojevitost i povećava kiselost, a višak vlage negativno utječe na kvalitetu proizvoda.

Kajmak se skuplja svaki dan dok se posuda ne napuni. Kvaliteta kajmaka ovisi i o vremenu punjenja posudice. Što je vrijeme punjenja kraće, kajmak ravnomjernije dozrijeva te poprima bolju kvalitetu i senzorna svojstva. U nekim područjima proizvodnje, nakon završenog punjenja posude se opterete drvenim krugom i kamenom. Na površinu se izdvaja surutka koja se odlijeva, a kajmak se čuva samo pod opterećenjem. Na taj se način stvaraju anaerobni uvjeti za zrenje.

Mladi kajmak se konzumira neposredno nakon proizvodnje ili nakon nekoliko dana (Slika 3).

Zreli kajmak postiže punu zrelost nakon zrenja od 15 – 20 dana do dva mjeseca na temperaturi od 8 – 15 °C (Slika 4). Zreli kajmak se može čuvati i do godinu dana, ali samo ukoliko su udovoljeni svi tehnološku postupci i ako se čuva na odgovarajućim nižim temperaturama.

Proizvodnja kajmaka u malim mljekarama predstavlja spoj tradicionalne i industrijske proizvodnje. Proizvodnja kajmaka u malim mljekarama odvija se na suvremenoj opremi i u poboljšanim uvjetima rada. Za zagrijavanje mlijeka koriste se duplikatori koji osiguravaju bolje i pravilnije zagrijavanje i kuhanje mlijeka, što kasnije pozitivno utječe na stvaranje kore. Odjeli za kajmačenje i dozrijevanje kajmaka trebaju biti odvojeni, jer se moraju osigurati različiti uvjeti u pogledu temperature, vlažnosti…

Postupak:

Sirovo mlijeko se zagrijava u duplikatoru do točke vrenja. Mlijeko se nakon vrenja još može miješati da se produži kuhanje. Trajanje kuhanja ovisi o količini mlijeka, posudi duplikatora i izvora, odnosno o jačini energije koja se koristi pri kuhanju.

Kada je mlijeko dovoljno kuhano, ulijeva se u odgovarajuće posude za kajmačenje (izdvajanje masne kore) i prenosi u komoru za kajmak. Mlijeko se ulijeva u posude za kajmak zapremnine 30 do 40 L, koje su raspoređene u nekoliko razina na rešetkama (obično 5 razina). Rešetke su na kotačima te se nakon izlijevanja i djelomičnog hlađenja u postrojenju, kajmak odvozi u rashladnu komoru (Slika 5).

Slika 5. Rashladna komora s posudama za kajmačenje na rešetkama

Proces kajmačenja, odnosno izdvajanja masti i stvaranja kore, odvija se dosta sporo. Stoga je važno mlijeko postupno hladiti i što duže održavati optimalnu temperaturu mlijeka i prostorije u kojoj se kajmak čuva. Optimalna temperatura prostorije za kajmačenje mlijeka je 15 – 18ºC.

Nakon par sati potrebno je postupno snižavati temperaturu, tako da temperatura neposredno prije skidanja kajmaka bude 4ºC.

Kora se po završetku kajmačenja skida s mlijeka, nakon čega se slaže u posude i ostavlja tako par sati kako bi se odvojio dio zahvaćenog mlijeka. Kora se potom slojevito slaže u veće posude i soli (Slika 6). Količina dodane soli se obično kreće do 2%.

Završno pakiranje kajmaka provodi se ručno u plastične posude i tako se isporučuje na tržište.

Homogenizacija mlijeka najčešće se provodi na temperaturi od 50 °С – 60°С i tlaku od 150 – 200 bara (15-20 МРа). Homogenizator mora biti postavljen tako da u njega dolazi zagrijano mlijeko, odnosno da se mliječna mast nalazi u tekućem stanju. Najčešće se postavlja u liniji pasterizacije mlijeka tj. mlijeko nakon predgrijavanja i separacije/standardizacije ide na homogenizaciju, a zatim se vraća u paster – izmjenjivač topline na zagrijavanje do temperature pasterizacije. Uz homogenizaciju ukupne količine mlijeka, može se vršiti i djelomična homogenizacija, kada se homogenizira samo vrhnje ili dio vrhnja nakon izlaska iz separatora, a zatim se homogenizirano vrhnje miješa s obranim mlijekom i pasterizira (slika 1.)

Slika 1. Proizvodni tok kod djelomične homogenizacije (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Homogenizacija može biti jednostepena ili dvostepena. Kod dvostepene homogenizacije tlak je veći u prvom stupnju i iznosi 15-25 MPa, a u drugom stupnju je niži, 5 – 10 MPa. Drugi stupanj sprečava ponovno spajanje masnih kapljica/globula i osigurava kontrolirani i stalni tlak poslije prvog stupnja homogenizacije i time se postiže maksimalna efikasnost.

Slika 2. Usitnjavanje masnih globula u prvoj i drugoj fazi homogenizacije (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Na slici je prikazan izgled masnih kapljica u sirovom mlijeku, ohlađenom sirovom mlijeku i homogeniziranom mlijeku tijekom perioda skladištenja

Slika 3. Izgled masnih kapljica u sirovom, ohlađenom i homogeniziranom mlijeku

Prvi homogenizator patentirao je 1899. godine August Gaulin u Francuskoj. Prvo se počelo homogenizovati konzumno pasterizirano mlijeko, da bi se spriječilo izdvajanje sloja mliječne masti – vrhnja na površini mlijeka tijekom stajanja. Konstrukcija svakog homogenizatora sastoji se od nekoliko klipnih crpki visokog tlaka i sistema ventila homogenizatora. Glavni dio u homogenizatoru je homogenizacijska glava s ventilima, koji mogu biti različite konstrukcije. Nehomogenizirano mlijeko prolazi kroz male otvore ventila i tada dolazi do usitnjavanja masnih globula/kapljica (slika 4.).

Slika 4. Ventil za homogenizaciju (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

Pri ulazu u zazor ventila energija pritiska se pretvara u energiju brzine. Poslije hiljaditog dijela sekunde na izlazu iz ventila dolazi ponovo do velike promjene brzine u tlaku što prouzrokuje turbulenciju. Uslijed ovog intezivnog mehančkog tretmana, prvo na ulazu u uski zazor ventila dolazi do deformacije i razvlačenja masne globule, a pri izlazu do konačnog cijepanja na sitnije kuglice. Nakon cijepanja odnosno usitnjavanja masnih globula dolazi do regeneracije membrane masne globule adsorpcijom proteina iz mlijeka (slika 5). Manje globule masti sadrže više proteina, posebno kazeina pa je homogenizirano mlijeko bjelje. Mliječna mast se i poslije homogenizacije nalazi u formi masnih globula, a ne kao slobodna mast.

Slika 5. Izgled masnih kapljica prije i poslije homogenizacije i raspored kazeinskih micela

Homogenizacijom se ne postiže apsolutna stabilnost i ne spriječava kretanje masnih globula prema površini (samo je znatno sporije). Zato se ovo mlijeko ne naziva homogenim već homogeniziranim.

Osnovni rezultat homogenizacije je dobivanje stabilne emulzije, što znači da se veličina masne globule ne mijenja značajno sa vremenom i sa znatno smanjenom tendencijom kretanja. Ostale prednosti su:

• Manje masne kapljice, koje ne dovode do izdvajanja sloja vrhnja tijekom stajanja mlijeka.
• Bjelja boja i puniji ukus, čak i u proizvodima sa smanjenim sadržajem mliječne masti
• Smanjena osetljivost na oksidaciju masti
• Bolja stabilnost fermentiranih mliječnih proizvoda

Uz prednosti proces homogenizacije može izazvati i određene nedostatke mlijeka, a to su:

• Homogenizirano mlijeko ne može se efikasno separirati
• Povećana osjetljivost na svijetlost
• Povećana sklonost ka lipolizi, zbog veće ukupne površine globula mliječne masti
• Smanjena termička stabilnost
• Smanjena sposobnost koagulacije kazeina, nakon procesa homogenizacije dio kazeina se utroši za regeneraciju membrana masnih kapljica
• Homogenizirano mlijeko nije pogodno za proizvodnju polutvrdih i tvrdih sireva, zbog gruša koji je suviše mekan i teško se izdvaja surutka.

Pravilnik o kvaliteti mliječnih proizvoda i starter kultura (2014.) definira zahtjeve koje maslac mora ispunjavati:

• da ima karakterističan miris, okus i boju;
• da je lako maziv, homogene konzistencije bez vidljivih kapljica vode;
• da sadrži najmanje 82% mliječne masti,
• da ne sadrži više od 16% vode i
• da ne sadrži više od 2% suhe tvari bez masti.

Kao i zahtjeve koje mora ispunjavati maslac od sirutke:

• da ima karakterističan miris, okus i boju;
• da je lako maziv, homogene konzistencije bez vidljivih kapljica vode;
• da sadrži najmanje 80% mliječne masti,
• da ne sadrži više od 18% vode i
• da ne sadrži više od 2% suhe tvari bez masti.

Proces proizvodnje maslaca obuhvata sljedeće faze:

• Proizvodnja vrhnja – uključuje proces obiranja mlijeka i standardizaciju sadržaja mliječne masti u vrhnju
• Obrada vrhnja – podrazumijeva pasterizaciju vrhnja, a zatim njeno fizičko i biokemijsko zrenje – ukoliko se proizvodi maslac od fermentiranog vrhnja
• Prerada vrhnja u maslac – proces bućkanja pri kojemu nastaje maslačno zrno uz izdvajanje mlaćenice
• Pakiranje maslaca, skladištenje i distribucija.

Maslac se može proizvoditi diskontinuiranim i kontinuiranim postupkom. Diskontinuirani postupak je stariji i u ovom postupku maslac se može proizvoditi iz slatkog i kiselog vrhnja, i obično se primjenjuje u manjim mljekarama gdje je i manja količina vrhnja. Kontinuirani proces proizvodnje maslaca je novijeg datuma i u njemu se koristi uglavnom slatko vrhnje, primjenjuje se za proizvodnju maslaca u većim mljekarama.

Slika 2. Opći procesni koraci u šaržnoj i kontinuirnoj proizvodnji fermentiranog maslaca (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

• Prijem mlijeka
• Predgrijavanje i pasterizacija obranog mlijeka
• Separacija masti
• Pasterizacija vrhnja
• Vakuumsko odzračivanje, kada se koristi
• Priprema kulture, kada se koristi
• Zrenje i kiseljenje vrhnja, kada se koristi
• Toplinska obrada
• Bućkanje/obrada, šaržno
• Bućkanje/obrada, kontinuirano
• Sakupljanje mlaćenice
• Skladištenje maslaca u silosima pomoću pužnih transportera
• Stroj za pakiranje

PROIZVODNJA VRHNJA

OBRADA PAVLAKE

BUĆKANJE VRHNJA

ISPIRANJE MASLAČNOG ZRNA

GNJEČENJE I SOLJENJE MASLACA

PAKIRANJE I SKLADIŠTENJE MASLACA

Maslac se proizvodi diskontinuiranim postupkom u bućkalicama. Bućkalice se pune vrhnjem do 45% volumena, jer se pri mućenju stvara dosta pjene. Bućkanje se odvija na temperaturi od 10-15°C (ljeti na 8°-10°C, a zimi na 11°-14°C). Bućkalica se vrti brzinom od 20 do 30 okretaja u minuti, pri čemu mehanički udarci razbijaju membranu masne kapljice i stvara se zrno maslaca. Tijekom bućkanja temperatura vrhnja poraste do 2 °C. Bućkanje traje 35-45 minuta, a ovisi o udjelu mliječne masti u vrhnju, optimalan sadržaj je 28-36%. Kada se postigne veličina zrna maslaca od 2 do 3 mm u promjeru, bućkanje je završeno. Na duljinu bućkanja također utječe i temperatura, na višim je temperatura kraća, ali u mlaćenici ostaje veći postotak mliječne masti. Nakon bućkanja, mlaćenica se ocijedi, maslac se opere i gnječi, a zatim pakira i skladišti.

Kontinuirani proces proizvodnje maslaca nastao je kao rezultat nastojanja da se skrati trajanje procesa proizvodnje, smanje troškovi radne snage i energije. Postoje tri različita procesa, a u zapadnoj Europi najčešći je Fritz-ov proces koji se temelji na diskontinuiranoj proizvodnji maslaca.

Vrhnje iz spremnika za zrenje ulazi u prvi cilindar (1) koji se vrti brzinom od 2000 o/min, gdje nastaje zrno maslaca, a u separacijskom dijelu (2), koji se okreće 35 o/min, odvaja se mlaćenica. Zatim prelazi u odjeljak za gnječenje – sušenje (3), u kojem se odvaja višak mlaćenice, a zatim u sekundarni radni dio (4). Maslac izlazi u obliku vrpce koja je usmjerena prema uređaju za oblikovanje i pakiranje.

Slika 5. Stroj za kontinuiranu proizvodnju maslaca (Dairy Processing Handbook ©Tetra Pak)

• Cilindar za bućkanje
• Separacijski dio
• Dio za gnječenje sušenje
• Sekundarni radni dio

Mliječna mast iz koje su skoro potpuno uklonjeni voda, proteini, laktoza i drugi sastojci mlijeka, koristi se u raznim krajevima svijeta pod različitim nazivima, a u procesu proizvodnje koriste se različite tehnologije.

U Srbiji se ovaj proizvod naziva maslo, u Indiji ghee, u Arabiji i Egiptu samn, a mislee u nekim istočnim zemljama. U europskim zemljama koriste se nazivi: maslačna mast, topljeni maslac, tečni maslac i sl., dok se u SAD-u naziva butter oil (maslačno ulje), a u Australiji i Novom Zelandu dry butterfat (suha maslačna mast).

Korištenje dehidrirane mliječne masti posebno je zastupljeno u toplim tropskim krajevima, s visokim temperaturama, gde je trajnost maslaca smanjena uslijed bržeg razvoja mikroorganizama u vodenoj fazi.

MASLO

GHEE

ANHIDRIRANA MLIJEČNA MAST – AMM

PDF dokument

Mlaćenica je nusproizvod proizvodnje maslaca. Mlaćenica ima visok sadržaj sastojaka membrane masnih globula, a samim tim i visok sadržaj lecitina, oko 0,5% mliječne masti. Rok trajanja mlaćenice je vrlo kratak zbog oksidacije sastojaka koji čine membranu. Kod mlaćenice dobivene od fermentiranog vrhnja često se odvaja sirutka.

Sastav mlaćenice ovisi o načinu proizvodnje maslaca. U tablici 1. prikazan je sastav mlaćenice dobivene nakon proizvodnje maslaca od kiselog i slatkog vrhnja.

Tablica 1. Kemijski sastav mlaćenice

Sastav (%)	Mlaćenica od kiselog vrhnja	Mlaćenica od slatkog vrhnja
Voda	91,5 – 92	91
Mast	0,3	0,5
Proteini	3,3	3,5
Laktoza	3 – 3,6	4,4
Pepeo	0,78	0,73
Lecitin	0,1 – 0,12
Mliječna kiselina	0,6 – 0,7	0,01

Fermentirana mlaćenica

Fermentirana mlaćenica proizvodi se kako bi se produžio rok trajanja mlaćenice. Za fermentaciju se najčešće koristi maslačna kultura, a za poboljšanje arome i konzistencije može se dodati i obrano mlijeko.

Sirovina se termički obrađuje na temperaturi od 90-95°C tijekom 5 minuta, a zatim se proizvod hladi na optimalnu temperaturu za razvoj dodane starter kulture.