Serowarstwo to dział mleczarstwa zajmujący się wyrobem serów. Podstawowym surowcem do ich produkcji jest mleko otrzymywane od: krów, owiec, kóz, bawołów, wielbłądów, jaków i reniferów. Każde z nich nadaje odmienny, niepowtarzalny smak serowi, który będzie z niego wyprodukowany. Mleko krowie jest słodkawe, łagodne i subtelne w smaku. Mleko bawolic domowych ma nieco orzechowy posmak. Mleko owcze jest nieco słodsze od mleka krowiego. Mleko kozie jest również łagodne i ma aromatyczny posmak.
Mleko pochodzi od różnych zwierząt hodowlanych. W produkcji światowej na mleko krowie przypada ponad 90% produkcji. W mniejszych ilościach jest otrzymywane mleko bawole, mleko kozie i owcze. W Polsce produkuje się głównie mleko krowie i w znacznie mniejszej ilości mleko kozie oraz owcze (głównie do produkcji serów).
Specyficzną cechą mleka reniferów jest bardzo wysoka zawartość tłuszczu - 22.5%.
Mleko wielbłądzie pozwala ludziom pustyni przeżyć bez owoców i warzyw, ponieważ zawarte są w nim witaminy.
Mleko wielbłąda jest uważane przez ludzi pustyń jako pełnowartościowe pożywienie, które może stanowić jedyne pożywienie przez szereg tygodni.
Mleko wielbłąda jest uważane przez ludzi pustyń jako pełnowartościowe pożywienie, które może stanowić jedyne pożywienie przez szereg tygodni.
Życie nomadów pustynnych zależy od wielbłądów. Dostarczają one mleko w warunkach gdzie ludność nie znajduje niczego do konsumpcji
Mleko bawołów w porównaniu do mleka krowiego zawiera znacznie więcej tłuszczu (7,9%), białka (4,2%), wapnia, fosforu natomiast istotnie mniej cholesterolu.
Bawoły rzeczne utrzymywane są głównie na produkcję mleka, a ich dzienna wydajność wynosi 6-7 litrów.
Mleko jaków ma bardzo charakterystyczny różowy kolor, który jest wynikiem przenikania o niego krwi. Ma dużą zawartości tłuszczu 6-7 % i białka 6%.
Siara (łac. colostrum) - gęsty żółty płyn, zaczyna się gromadzić w piersi od około 20 tygodnia ciąży. W porównaniu do mleka właściwego matki, siara jest szczególnie bogata w białka, z których większość jest mało odżywcza, ale gra ważną role w dojrzewaniu przewodu pokarmowego dziecka.Zawiera bardzo wysoki poziom przeciwciał IgA, do 5mg/ml w pierwszych dniach. Mała część tego jest wchłaniana, a większa część zamiast tego pozostaje na powierzchni układu pokarmowego dziecka, działając jako 'płaszcz odpornościowy', zapobiegając patogenom które mogą przyklejać się do ścianek układu pokarmowego. Prostaglandyny obecne w siarze nie są trawione przez żołądek dziecka, ale pozostają nietknięte i działają jako ochrona żołądka i innych organów.Siara jest wydzielana zarówno przez piersi kobiet, jak i wymiona samic ssaków.
Obróbka mleka
1. Odbiór i klasyfikacja surowca
Mleko przyjmowane do zakładu mleczarskiego powinno odpowiadać kryteriom polskiej normy na mleko surowe do skupu. Z każdej partii mleka dostarczonego do zakładu mleczarskiego zostaje pobrana próbka mleka w celu przeprowadzenia oceny surowca. Uzyskane wyniki oznaczeń są podstawą klasyfikacji mleka opartej na wymaganiach polskiej normy.
2. Pomiar ilości
W każdej partii mleka przyjmowanej do zakładu mleczarskiego musi być wykonany pomiar ilości. Stosuje się do tego mierniki objętościowe (przepływomierze) lub mierniki masowe (tankowagi).
3. Wstępne przechowywanie surowca przed produkcją
Mleko surowe nie zawsze jest bezpośrednio kierowane do przerobu. Mniejsze ilości mleka (do 20 tys. dm3) są przechowywane w zbiornikach magazynowych (poziomych lub pionowych), natomiast większe ilości - w tzw. tankilosach o pojemności 20-200 tys. dm3. Temperatura przechowywania mleka powinna wynosić poniżej 10°C, najlepiej około 4°C, a czas nie powinien przekraczać 24h.
4. Odgazowywanie
W mleku surowym powietrze występujące w formie rozpuszczonej, związanej ze składnikami mleka lub zdyspergowanej, stanowi 6-10% objętości mleka. Taka ilość powietrza obniża efektywność procesu produkcji i wpływa niekorzystnie na właściwości produktu końcowego. Odgazowywanie przeprowadzane jest zazwyczaj przy użyciu układów odgazowania w podciśnieniu.
5. Oczyszczanie mleka
Mleko przyjmowane do zakładu mleczarskiego oczyszcza się mechanicznie
przy użyciu urządzeń zwanych wirówkami, które również służą od odtłuszczania mleka lub jego normalizacji.
6. Normalizacja (standaryzacja) zawartości tłuszczu
Celem normalizacji jest uzyskanie produktu o możliwie standardowej zawartości tłuszczu, zgodnej z założeniami produkcyjnymi. Standaryzacja zawartości tłuszczu polega na zmieszaniu odpowiednich ilości mleka odtłuszczonego i pełnego lub mleka odtłuszczonego i śmietanki. Operacje tę często przeprowadza się także oddzielając w przepływie pewną ilość śmietanki (wirówki mleczarskie) lub wykorzystując urządzenia do normalizacji w przepływie.
7. Homogenizacja
Proces ten polega na rozbiciu i dyspersji kuleczek tłuszczowych oraz ich skupisk do mniejszych rozmiarów. Dokonuje się tego poprzez przepuszczenie ogrzanego produktu pod wysokim ciśnieniem przez wąską szczelinę urządzeniu zwanym homogenizatorem. Homogenizacja zapobiega powstawaniu warstwy śmietanki lub wydzielania tłuszczu na powierzchni gotowego produktu, powodując jednocześnie lepszą przyswajalność tłuszczu mlecznego.
8. Obróbka cieplna
Obróbka cieplna ma na celu redukcję zawartej w surowym mleku liczby drobnoustrojów chorobotwórczych i saprofitycznych do bezpiecznego poziomu, a także wydłużenie okresu trwałości produktu, przy jednoczesnym zachowaniu minimalnych zmian chemicznych, fizycznych i organoleptycznych mleka.
Rodzaje obróbki cieplnej
Pasteryzacja
Obecnie stosuje się dwa zasadnicze procesy pasteryzacji:
Wysoka krótkotrwała (HTST - ang. High Temperature Short Time) polegająca na podgrzaniu mleka w temperaturze 72- 75°C przez 15-25 sekund.
Wysoka momentalna (VHT - ang Very High Temperature) polegająca na podgrzaniu mleka w temperaturze 80- 90°C przez 2-25 sekund.
Proces UHT (ang. Ultra High Temperature) pozwala na redukcję liczby wegetatywnych i przetrwalnikowych form drobnoustrojów oraz enzymów do poziomu zapewniającego długotrwałe (nawet kilkumiesięczne) przechowywanie bez obawy zmian jakościowych. Polega on na ogrzewaniu mleka w temperaturze 135- 150°C przez 2-9 sekund.
Procesy pasteryzacji i UHT odbywają się w wymiennikach ciepła, w systemie ogrzewania pośredniego (przeponowego) i bezpośredniego (bezprzeponowego).
9. Pakowanie
Systemy pakowania mleka dzielimy na:
Pakowanie nieaseptyczne stosowane w przypadku mleka pasteryzowanego
Pakowanie aseptyczne stosowane do produktów poddanych procesowi UHT
10. Magazynowanie i dystrybucja
Podczas magazynowania należy zapewnić możliwie optymalne parametry przechowywania (temperatura i czas). Mleko pasteryzowane musi być przechowywane w temperaturze 4-8 °C przez kilka dni. Temperatura przechowywania mleka UHT nie może przekraczać 20 °C, a czas może wynosić nawet kilka miesięcy.
Na jakość produktu końcowego mają również wpływ warunki dystrybucji, a zwłaszcza temperatura podczas transportu. Transport mleka powinien odbywać się w temperaturze nie powodującej zmian jakościowych produktu.
Wpływ obróbki cieplnej mleka na jego wartości odżywcze
Obróbka cieplna mleka nie zmienia zawartości w nim białka (jedynie zawartość aminokwasu lizyny zmniejsza się o 5%), tłuszczu, laktozy i składników mineralnych. Pod wpływem ogrzewania mleka nie zmienia się również wartość biologiczna białka, a wręcz staje się ono łatwiej przyswajalne przez organizm człowieka, ponieważ ułatwiony zostaje dostęp enzymów trawiennych do denaturowanych cząsteczek białka.
W obróbce termicznej częściowej utracie ulegają natomiast witaminy wrażliwe na jej działanie, głównie B12, B1 i kwas foliowy. Straty tych witamin zależą od temperatury ogrzewania: jest to 10% w przypadku pasteryzacji i 20% przy obróbce mleka w procesie UHT. Zmniejsza się również zawartość witaminy C i kwasu foliowego: o 15% w mleku pasteryzowanym i 25% w mleku UHT. Pamiętajmy jednak o tym, że mleko nie jest głównym źródłem witaminy C w diecie człowieka, tę rolę spełniają przede wszystkim owoce i warzywa.
Wartość żywieniowa mleka UHT nie ustępuje mleku pasteryzowanemu, a jego spożycie wzrasta w większości krajów europejskich.
Pasteryzacja to zapoczątkowana przez Pasteura technika sterylizacji przy pomocy odpowiednio dobranego podgrzewania produktów spożywczych, tak aby zniszczyć lub zahamować wzrost drobnoustrojów chorobotwórczych lub enzymów przy jednoczesnym zachowaniu smaku produktów i uniknięciu obniżenia ich wartości odżywczych. Głównym zadaniem pasteryzacji jest przedłużenie trwałości produktów poprzez unieszkodliwienie form wegetatywnych mikroorganizmów.
Specyficzną metodą pasteryzacji jest tyndalizacja.
Ogrzewanie do temperatury powyżej 100°C nazywane jest sterylizacją.
Metody pasteryzacji
Klasyczna metoda pasteryzacji polega na ogrzewaniu produktu do temperatury powyżej 60°C, jednak nie większej niż 100°C. Np. typowy proces pasteryzacji mleka polega na ogrzaniu go do temperatury 100°C na okres 1 minuty lub do 85°C na okres 30 minut w zamkniętym urządzeniu nazywanym pasteryzatorem.
UHT
Ultra-high temperature processing (UHT) - polega na błyskawicznym, 1-2 sekundowym podgrzaniu do temp. ponad 100°C (135°C -150°C dla mleka) i rownie błyskawicznym ochłodzeniu do temperatury pokojowej. Cały proces trwa 4-5 sek. Taka sterylizacja zabija florę bakteryjną nie zmieniając walorów smakowych produktu.
Proces stosowany był początkowo w mleczarstwie, obecnie stosuje się go pełnej gamy produktów pakowanych aseptycznie systemem Tetra Pak.
Inna wersja UHT: Sterylizacja błyskawiczna mleka, która polega na ogrzaniu mleka do temperatury 130-160°C, w ciągu 1 sekundy, wprowadzoną bezpośrednio do mleka przegrzaną parą wodną, a następnie szybkim schłodzeniu.
Homogenizacja - polega na wytwarzaniu jednolitej mieszaniny z nie mieszających się ze sobą w warunkach normalnych składników.
W przemyśle mleczarskim stosuje się homogenizację mleka, śmietany i innych przetworów mlecznych. Polega ona na rozdrabnianiu dużych cząstek tłuszczy zawartych w mleku. Przeciwdziała to zbieraniu się tłuszczu na powierzchni.
Homogenizację przeprowadza się w specjalnie przeznaczonych do tego celu urządzeniach zwanych homogenizatorami. Najczęściej spotykane są homogenizatory wirnikowe oraz ciśnieniowe, w których produkt jest przeciskany przez wąskie szczeliny pod zwiększonym ciśnieniem.
Powszechnie dostępne w sklepach mleko poddawane jest pasteryzacji, aby można je było przechowywać przez dłuższy czas.
Historia mleka
Początki produkcji sera są ściśle związane z udomowieniem i hodowlą zwierząt. Najstarszymi gatunkami, które udomowiono było woły, owce i kozy. Prawdopodobnie około 10 tys. lat temu pasterze mezopotamscy wynaleźli ser z zsiadłego mleka.
W Iranie 8 tys. lat p.n.e. udomowiono pierwsze owce i kozy, około 5900 lat p.n.e. w Anatolii i Macedonii woły, a 3 tys. p.n.e. - bawoły. Około roku 6000 p.n.e. na Półwyspie Apenińskim, na południu Francji i w Afryce Północnej rozpoczęto hodowlę owiec i kóz. Około 4 tys. lat p.n.e. mieszkańcy Bałkanów z doliny Tuna jako pierwsi sprowadzili krowy. We Włoszech i Francji już 2000 lat p.n.e. wyrabiano ser.
Pierwszym dokumentem szczegółowo przedstawiającym kolejne fazy produkcji sera jest płaskorzeźba sumeryjska nazwana ozdobą mleczarni (około 3000 p.n.e.). W Babilonii ser był znany, ale należał do artykułów luksusowych.
Pasterze, którzy wlewali mleko do bukłaków sporządzonych z żołądków owiec, zauważyli, że dzieliło się ono na skrzep i serwatkę. Z czasem nauczono się odcedzać skrzep, osuszać go i solić aby był dłużej zakonserwowany. Do dziś w krajach arabskich wyrabia się tą starą metodą kishk. Homer wspomina o serach produkowanych na Krecie. W Starym Testamencie (Druga Księga Samuela, 17, 27-29) można wyczytać:
Oscypek - ser owczy jest wiekowym produktem regionalnym gdyż jego historia sięga przeszło pięciuset lat. Źródła dowodzą, że ser ten powstał najprawdopodobniej przez przypadek jednakże nie można jednoznacznie udokumentować ani daty ani też okoliczności powstania tego regionalnego przysmaku.
Zgodnie z tradycją oscypek zaczyna swoje "życie" w momencie dojenia owiec na hali. Kolejnym krokiem jest przecedzenie mleka przez lniane płótno do specjalnej beczki zwanej pucierą. Do tak przecedzonego mleka, które ma swoja naturalna temperaturę dodaje się podpuszczkę, dzięki której po niedługim czasie powstaje masa serowa. Mając tak przygotowaną "zaprawę" serową wyciąga się z puciery ową masę i wyciska z niej serwatkę.
Należy wiedzieć o tym, że podczas wyciskania serwatki macza się kilkukrotnie masę serowa w gorącej wodzie . Odciśnięty kawałek sera formuje się umieszczając go w drewnianej formie nadającej wygląd znanego przez wszystkich oscypka. Tradycyjna metoda powstawania oscypka nie kończy się na uformowaniu sera. Następnym krokiem w procesie powstawania tego owczego przysmaku jest kąpiel solankowa, która służy nie tylko do wyciągnięcia z oscypka wody, lecz również do zniszczenia bakterii. Ostatnim elementem produkcji jest wędzenie, które następuje po kilkudniowym leżakowaniu sera. Wędzenie nie tylko prowadzi do otrzymania pięknego koloru i niepowtarzalnego smaku lecz proces ten w decydujący sposób wydłuża okres przydatności do spożycia sera.
Oscypek wyglądem przypomina wrzecionowaty zdobiony walec z gładką i elastyczną skórką. W smaku jest pikantny i lekko słony, natomiast konsystencja oscypka jest elastyczna.
Kefir:
Øwywodzący się z Kaukazu
jeden z najstarszych mlecznych
napojów fermentowanych,
Øprzygotowywany był w domowych warunkach z mleka krowiego lub koziego w drewnianych lub glinianych naczyniach,
Øz powodu ciągłego używania tych samych naczyń na ściankach tworzyły się skupiska drobnoustrojów tzw. grzybki kefirowe.
Jogurt:
Øprodukt mleczarski
wywodzący się z Indii,
Ødawniej wytwarzany
z podgęszczonego mleka
bawolego, z czasem
koziego i krowiego,
Øukwaszanie jogurtu zachodziło pod wpływem naturalnej mikroflory mleka wśród której w warunkach gorącego klimatu przeżywały bakterie ciepłolubne.
Mleko wielbłądzie zawiera witaminy co pozwala przeżyć ludziom pustyni bez owoców i warzyw.
Mleko reniferów ma wysoką zawartość tłuszczu 22,5%.
Mleko jaków ma charakterystyczny różowy kolor, który jest wynikiem przenikania do niego krwi.
Siara to mleko produkowane przez kilka dni po porodzie przekazuje ciała odpornościowe młodemu zwierzęciu
Standaryzacja ( normalizacja) proces uzupełnienia mleka odtłuszczonego tłuszczem mlecznym do wymaganego poziomu.
Homogenizacja powoduje rozbicie gronek i kuleczek tłuszczowych do małych rozmiarów.
UHT polega na traktowaniu mleka wysoką temperaturą przez krótki okres czasu w celu wytworzenia sterylnego produktu który może być przechowywany w temperaturze pokojowej.
Pierwsze ślady produkcji sera datuję się na 7 000 lat p.n.e w Mezopotamii.
Produkcja polegała na wytworzeniu zsiadłego mleka, z którego odsączano serwatkę.
OSCYPEK to twardy wędzony ser przygotowany z solonego mleka owczeg