Towaroznawstwo żywności wykład 14.11.2012

Mleko i przetwory mleczne – mleko i napoje

1. Mleko – wydzielina gruczołów mlecznych ssaków. Zawiera:

- 80-90% wody,

- 10-20% suchej masy (białko, tłuszcz, laktoza i sole mineralne)

Wymagania jakościowe określa norma. Minimalna zawartość:

- tłuszczu 2,6%

- białka 2,8%

1. Mleko surowe – zgodnie z dyrektywą UE mleko surowe to mleko wytworzone w wyniku wydzielania gruczołów mlecznych jednej lub większej liczby krów, owiec, kóz lub bawolic, które nie było podgrzane do temperatury powyżej 40 stopni C ani nie zostało podane jakiejkolwiek obróbce, która dałaby podobny efekt

2. Przetwory mleczne

1. Mleko spożywcze i napoje mleczne fermentowane i niefermentowane;

2. Śmietana, śmietanka, masło i produkty masłopodobne,

3. Sery twarogowe i dojrzewające,

4. Koncentraty mleczne.

1. Mleko i jego przetwory

Produkty o dużej wartości odżywczej. Zawierają znaczne ilości składników odżywczych (białko, tłuszcz, cukier mlekowy, witaminy i składniki mineralne) o umiarkowanej wartości energetycznej i właściwych proporcjach.

1. Zawartość składników (%) w mleku krowim (tabelka)

2. Porównanie składu chemicznego mleka krowiego, koziego i kobiecego (tabelka)

3. Białka mleka

- lekkostrawne,

- 100 g mleka zawiera ok. 3 g białka = 1 litr mleka dostarcza >25% dziennej normy żywienia na białko,

- 2-gie miejsce po białkach jaja ze względu na zrównoważony skład aminokwasów egzogennych,

- brak substancji antyodżywczych,

- kazeina związana z Ca

- kompleks kazeinowy,

- białka serwatkowe

- związki azotowe niebiałkowe.

8. Białka mleka – białka serwatkowe

- β-laktoglobulina, alfa-laktoalbumina, albumina serum.

- bogate w aminokwasy siarkowe

9. Białka mleka – kazeina

- najważniejsze białko mleka

- wartość biologiczna ~ białku mięsa i przewyższa wartość białek roślinnych.

Fragmenty kazeiny zawierające wapń i fosfor (tzw. fosfopeptydy)

- poprawiają wchłanianie Ca,

Budowa kazeiny:

- kazeina – białko niejednorodne

- w kompleksie kazeinowym wyróżnia się 4 frakcje: alfa ,β, µ,

10. Białka mleka

Obecność białek, takich jak immunoglobulina, laktoferyna i lizozym wspomagają naturalną odporność organizmu.

11. Tłuszcz mlekowy

- 2,8-6,0%

- postać: kuleczki otoczone warstewką fosfolipidowo-białkową o średnicy 0,5-18 µm

- 98% - glicerydy KT, pozostałe: wolne KT, cholesterol, karoten

- ok. 500 kwasów tłuszczowych, 12-15 występuje w znacznych ilościach

- mało NNKT (4-5 g/100g), dużo kwasów nasyconych (60-63 g/100g)

12. Główne kwasy tłuszczowe występujące w tłuszczu mleka (tabelki)

13. Tłuszcz mlekowy – cholesterol

Ok. 80% cholesterolu w stanie wolnym, 20% w formie estrów z kwasami tłuszczowymi.

Większość cholesterolu jest zlokalizowana w otoczkach kuleczek tłuszczowych.

14. Tłuszcz mlekowy – cholesterol (mg/100g produktu) <- tabela

15.Tłuszcz mlekowy – właściwości

- W surowym świeżym mleku tłuszcz zbiera się u góry – warstwa śmietanki, w dolnej części powstaje mleko chude – w mleku zachodzi tzw. podstój tłuszczu.

- Homogenizacja mleka zapobiega podstojowi tłuszczu w gotowych produktach i zwiększa jego strawność.

16. Cukier mlekowy

- laktoza – dwucukier zbudowany z D-glukozy i D-galaktozy połączonych wiązaniem 1-4β-glikozydowym

- zawartość w mleku 4,5-5%

- główne źródło węgla dla mikroflory mleka, źródło energii

- przyjemny lekko słodki smak mleka

- ułatwia wykorzystanie Ca.

17. Nietolerancja laktozy

- niedyspozycje pokarmowe (wzdęcia, biegunki) po spożyciu mleka

- wynik niedoboru laktozy – enzymu rozkładającego laktozę.

18. Składniki mineralne

- 1 litr mleka pokrywa dzienne zapotrzebowanie człowieka na Ca i P,

- Ca jest łatwo przyswajalny, związany poprzez resztę fosforanową z seryną (aminokwas kazeiny),

- Inne składniki mineralne: K, Cl, Mg, S, Zn, Cu, Fe, Mo

19. Zawartość wapnia i fosforu w mleku (tabelka)

20. Zawartość wapnia i fosforu w koncentratach mlecznych (tabelka)

21. Zawartość wapnia i fosforu w produktach fermentowanych (tabelka)

22. Zawartość wapnia i fosforu w serach (tabelka)

23. Zawartość wapnia i fosforu w serach topionych i twarogowych (tabelka)

24. Zawartość wapnia i fosforu w lodach (tabelka)

25. Witaminy

Mleko zawiera witaminy rozpuszczalne w tłuszczach oraz rozpuszczalne w wodzie.

- bogate źródło witamin z grupy B (B1, B2, B12, kwas pantotenowy, kwas foliowy),

- oraz witaminy A, D.

Przetwory mleczne

1. Mleko spożywcze

- mleko odtłuszczone: 0,05-0,5% tł.

- mleko częściowo odtłuszczone: 0,6-2,0% tł.

- mleko pełne: >2% tł.

- z różnymi dodatkami smakowymi lub dodatkiem ml. Regenerowanego z proszku mleczego

- mleko bezlaktozowe lub o obniżonej zawartości laktozy.

2. Mleko spożywcze – podział w zależności od obróbki termicznej

- Spożywcze pasteryzowane w temp. nie niższej niż 71,1 stopni C przez 15 s lub równoważnej pod względem kombinacji temperatury i czasu;

- Spożywcze homogenizowane o przedłużonej trwałości, poddane obróbce UHT podczas przepływu, w temp. nie niższej niż 135 stopni C, co najmniej przez 1 s i aseptycznie pakowane w torebki z folii polietylenowej.

- Mleko UHT, poddane obróbce UHT podczas przepływu, w temp. nie niższej niż 135 stopni C, co najmniej przez 1 s i aseptycznie pakowane w opakowania kartonowe.

3. Produkcja mleka i napojów mlecznych

1) odbiór mleka surowego i jego wstępne magazynowanie w warunkach chłodniczych,

2) czyszczenie,

3) normalizacja zawartości tłuszczu,

4) homogenizacja,

5) obróbka cieplna gwarantująca unieszkodliwienie mikroflory chorobotwórczej i saprofitycznej,

6) rozlanie do opakowań,

7) przechowywanie.

4. Homogenizacja – rozdrobnienie (rozbicie) kuleczek tłuszczowych w mleku i ujednolicenie ich rozmiarów.

Zabezpiecza mleko przed oddzielaniem się śmietanki i osadzaniem się na jej ściankach opakowania.

- 85% kuleczek tłuszczowych ma średnicę nie większą niż 2µm

- operacja obowiązkowa dla mleka przedłużonej trwałości i UHT.

5. Pasteryzacja – obróbka cieplna w temp. niższej niż 100 stopni C w ciągu określonego czasu.

Prawidłowo przeprowadzona pasteryzacja powinna:

- zniszczyć całkowicie bakterie chorobotwórcze (100%)

- zniszczyć większość bakterii saprofitycznych (99-99,99%),

- nie niszczy przetrwalników.

6. Sterylizacja

Mleko poddaje się działaniu temp. wyższej niż 100 stopni C (np. 140±10 stopni C, przez 2±1 sek.)

W systemie UHT powoduje zniszczenie wszystkich form wegetatywnych drobnoustrojów oraz przetrwalników.

7. Opakowania mleka spożywczego

- butelki szklane lub z tworzyw sztucznych,

- torebki z folii polietylenowej

- mleko o przedłużonej trwałości – torby, z wielowarstwowej folii polietylenowej,

- pudełka kartonowe z laminatu wielowarstwowego

- mleko UHT – opakowania kartonowe z laminatu wielowarstwowego z jedną warstwą folii aluminiowej.

8. Wpływ rodzaju obróbki cieplnej i czasu przechowywania mleka spożywczego na straty witamin (tabelka)

Mleczne napoje fermentowane

1. Proces produkcji:

- pasteryzacji mleka,

- oziębienie do określonej temperatury,

- zaszczepienie mleka mikroflorą charakterystyczną dla danego napoju,

- ukwaszanie

-schładzanie gotowego produktu do temp. 5-6 stopni C

2. Mleczne napoje fermentowane według pochodzenia i rodzaju mikroflory

Napoje I generacji z udziałem mikroflory tradycyjnej:

- mezofile paciorkowce z rodzaju Lactococcus i Leuconostoc (kwaśne mleko, maślanka)

- wyłącznie pałeczki fermentacji mlekowej (bułgarskie kwaśne mleko),

- termofilne paciorkowce i pałeczki mlekowe (jogurt),

- mezo- i termofilne bakterie mlekowe w połączeniu z drożdżami (kefir)

Napoje II generacji z udziałem mikroflory:

- tradycyjnej i specyficznych bakterii izolowanych z przewodu pokarmowego człowieka (biogard, bifigurt, biojogurt)

Napoje III generacji z udziałem:

- wyłącznie specyficznych bakterii izolowanych z przewodu pokarmowego człowieka (mleko acidofilne, mleko bifidusowe)

3. Mleko zsiadłe

Ukwaszone otrzymywane z mleka pasteryzowanego, zaszczepionego czystą kulturą paciorkowców mlecznych ( gł. Lactococcus lactis), które w temperaturze ok 20 stopni C ukwaszają mleko do zawartości ok. 0,8% kwasu mlekowego.

4. Jogurt

Napój otrzymywany z mleka pasteryzowanego, z dodatkiem mleka w proszku lub odparowanie części wody, i ukwaszonego przez termofilne bakterie mlekowe, pałeczki z gatunku Lacobacillus bulgaricus i Streptococcus thermophilus do zawartości 0,8-1,0% kwasu mlekowego, w ciągu kilku do kilkunastu godzin fermentacji w temp. 42-45 stopni C.

5. Mleko acidofilne

Produkt otrzymywany przez ukwaszenie mleka przez pałeczkę bakterii mlekowej Lactobacillus acidophilus.

6. Kefir

- napój pochodzenia kaukaskiego

- otrzymywany przez fermentację kwasowo-alkoholową mleka pod wpływem tzw. ziaren (grzybków) kefirowych = symbioza bakterii

- paciorkowców Streptococcus

- pałeczek fermentacji mlekowej Lactococcus, Leuconostoc oraz

- drożdży Saccharomyces, Candida.

7. Kumys

- Napój podobny do kefiru.

- Mleko kobyle poddane fermentacji mlekowo-alkoholowej z zastosowaniem paciorkowców i drożdży, zawierające do 1% alkoholu.

8. Maślanka spożywcza

Napój uzyskany przy wyrobie masła ze śmietany pasteryzowanej, zakwaszonej zakwasem czystych kultur maślarskich, z ewentualnym dodatkiem śmietany.

Bakterie mlekowe (Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris, Lactococcus diacetylactis).

W zależności od metody wyrobu masła maślanka może być słodka lub kwaśna.

9. Zmiany wybranych właściwości mleka pod wpływem fermentacji (tabela)

10. Zalety mlecznych napojów fermentowanych

Kefir:

- zawartość białka 3,3-3,4%

- większa zmienność: tłuszcz – 2,0-3,5% i węglowodany ogółem – 4,0-4,7%

Jogurt:

- białko 3,4-4,8% (+mleka odtłuszczonego)

- węglowodany 3,8-11,8% (zależnie od zawartości dodanego cukru oraz procesów fermentacji).

- ułatwienie perystaltyki jelit,

- regulowanie składu mikroflory jelitowej,

- obniżenie poziomu cholesterolu we krwi,

- działanie hamujące rozwój bakterii gnilnych

- szczególne walory terapeutyczne wykazują napoje fermentowane z Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium – tzw. probiotyki, które wywierają korzystny wpływ na organizm ludzki.

11. Probiotyki – żywe drobnoustroje, które podawane w odpowiednich ilościach wywierają korzystny efekt zdrowotny na organizm gospodarza, poprawiając jelitową równowagę bakteryjną.

Minimalna dzienna dawka terapeutyczna probiotyku – 10^6-10^9 – liczba jednostek tworzących kolonię.

12. Zalety mlecznych napojów fermentowanych

Inny smak niż napoje tradycyjne, łagodnie kwaśne i zazwyczaj o niezdecydowanym aromacie

+ ziół, aromatów, dosładzanie lub zwiększanie zawartości suchej masy mleka,

+ SACHARYDÓW, np. fruktooligosacharydów, galaktooligosacharydów, zwanych prebiotykami.

13. Prebiotyki – niepodlegające trawieniu składniki pożywienia, które selektywnie pobudzają wzrost lub aktywność wybranych szczepów bakterii jelitowych, a przez korzystną zmianę składu mikroflory mogą wpływać na poprawę stanu zdrowia gospodarza.

- inulina i oligofruktoza – należące do fruktooligosacharydów (FOS),

- inne: galaktooligosacharydy, oligosacharydy sojowe, laktozo sacharoza, niektóre białka, peptydy, tłuszcze.

14. Synbiotyk – mieszanina probiotyków i prebiotyków, które korzystnie wpływają na organizm gospodarza przez poprawę przeżywalności lub zasiedlania w przewodzie pokarmowym człowieka mikroorganizmów, wprowadzanych w postaci preparatów farmaceutycznych lub żywności probiotycznej.

15. Opakowania jednostkowe produktów fermentowanych:

- kształtki z polistyrenu lub in. tworzyw, zamykane zakrywką wciskaną lub z folii aluminiowej termozgrzewanej

- torebki z folii polietylenowej

- pudełka kartonowe z laminatu wielowarstwowego,

- butelki szklane zamykane zakrywką metalową.

Koncentraty mleczne - otrzymywane przez częściowe lub całkowite usunięcie wody z mleka

- produkty zagęszczone: mleko zagęszczone niesłodzone i słodzone oraz z dodatkami smakowymi, np. kakao

- produkty suszone: mleko odtłuszczone w proszku, mleko pełne w proszku, mleko instant, śmietanka w proszku

- serwatka, maślanka w proszku, koncentraty wszystkich białek mleka, koncentraty i izobaty białek serwatkowych, kazeiniany.

1. Zagęszczone mleko słodzone (utrwalone dodatkiem sacharozy)

- Wartość odżywcza nieznacznie zmniejszona w porównaniu z mlekiem surowym.

- Wyższa temperatura ogrzewania -> istotna destrukcja lizyny i metioniny, straty witaminy B12 i B1.

2. Sery

Produkty uzyskane w wyniku odpowiedniej obróbki mechaniczno-termicznej skrzepu powstałego z mleka pod wpływem działania podpuszczki (s. podpuszczkowe) lub zakwaszania (s. twarogowe kwasowe) lub w wyniku działania obu czynników łącznie (s. kwasowo-podpuszczkowe).

3. Sery – surowiec do produkcji

- mleko typu kazeinowego, najczęściej krowie i owcze, rzadziej kozie i inne.

- mleko pełne, odtłuszczone lub wzbogacone w tłuszcz przez dodatek śmietanki, serwatki i preparatów białek mleka.

4. Klasyfikacja serów

a) Według rodzaju użytego mleka:

- krowie,

- owcze,

- kozie,

-mieszane.

b) Według rodzaju skrzepu mleka:

- podpuszczkowe (miękkie, twarde),

- kwasowe (sery twarogowe),

- kwasowo-podpuszczkowe (sery homogenizowane, ziarniste typu cottage cheese).

c) według zawartości tłuszczu w suchej masie (s.m.):

- pełnotłuste (nie mniej niż 45%) ok. 25,5% tł. og.,

- tłuste (nie mniej niż 40%) ok. 22% tł. og.,

- półtłuste (nie mniej niż 20%) ok. 10% tł. og.

d) według zawartości wody w masie beztłuszczowej (FAO/WHO):

- bardzo twarde <51%,

- twarde 49-56%,

- półtwarde 54-63%,

- półmiękkie 61-69%,

- miękkie >67%.

5. Sery

1) Sery tzw. dojrzewające przeznaczone do spożycia po odpowiednim czasie,

2) Sery topione,

3) Sery i serki twarogowe (twaróg i twarożki) przeznaczone do bezpośredniego spożycia.

Na grupy w zależności od surowca.

Na typy: sery twarde, miękkie.

Na rodzaje: np. ementaler, chedar.

Odmiany: tłusty, półtłusty.

Klasy: I, II i III.

6. Sery miękkie i półmiękkie:

1) z porostem pleśniowym, np. brie, camembert (obecność białej pleśni na powierzchni sera)

2) z przerostem pleśniowym,

3) maziowe,

4) pomazankowe,

5) solankowe,

6) wędzone.

Z porostem pleśniowym – (np. brie, camembert) biała pleśń na powierzchni, sery z Francji, oprócz zakwasu bakterii mlekowych stosuje się dodatek hodowli białej pleśni (Penicillium camemberti, P. candidum lub Oospora lactis)

Zastosowanie:

Brie – do smażenia, zapiekania

Camembert – do kanapek, sałatek, deska serów.

Z przerostem pleśniowym (np. roquefort, gorgonzola) – wewnętrzny rodzaj pleśni niebieskiej (Penicillium roqueforti), zielono – niebieskiej ( P. gorgonzola), lub ciemnozielonej (P. glaukum).

Zastosowanie:

Rokfor – do kanapek, sałatek, zapiekania, sosów sałatkowych

Gorgonzola – do deserów, farszów.

Maziowe (np. limburski, romadur) – dojrzewające od powierzchni do wnętrza przy udziale bakterii silnie proteolitycznych, na powierzchni sera powstaje tzw. maź serowa.

Zastosowanie: do kanapek, sałatek, przekąsek.

Pomazankowe (bryndza) – tradycyjnie wyrabiane z mleka owczego w rejonie Karpat; dojrzewanie: mikroflora mieszana – bakterie fermentacji mlekowej, pałeczki proteolityczne, pleśnie.

Solankowe – oryginalnie wyrabiane z mleka owczego, obecnie także z krowiego – dojrzewające w solance np. greckie feta, teleme, polski solan.

Zastosowanie: dodatek do dań mięsnych, sałatek, blinów, past, farszów.

Wędzone – z mleka owczego i krowiego odtłuszczonego, wędzone w końcowej fazie dojrzewania, np. rolada ustrzycka, s. gryficki, s. zamojski wędzony.

13.