Mleko i śmietana (9)

(1.2)

IH = ——— • 100

fp

gdzie:

tą - zawartość tłuszczu w górnej warstwie produktu (1/10 obj, opakowania), /_d - zawartość tłuszczu w dolnej warstwie produktu (9/10 obj. opakowania). Dla mleka spożywczego indeks homogenizacji wynosi MO w zależności od zastosowanych parametrów procesu.

Metody homogenizacji

W celu osiągnięcia skutecznej homogenizacji stosuje się różne kombinacje temperatury i ciśnienia homogenizacji. Z rysunku 1.12 wynika* że zwiększanie ciśnienia powyżej 25 MPa jest nieekonomiczne, ponieważ osiąga się znikomy przyrost rozdrobnienia kuleczek tłuszczowych, dlatego stosowane w przemyśle mleczarskim ciśnienia wynoszą od 5 do 20 MPa.

Rys. 1.12. Wpływ ciśnienia homogenizacji (p) na przeciętną średnicę Mm kuleczek tłuszczowych (Kessler 1981)

Homogenizację przeprowadza się przed obróbką cieplną, w przypadku jednak produkcji mleka UHT lub śmietanki UHT jest uzasadnione homogenizowanie produktu po sterylizacji w specjalnych homoge-nizatorach aseptycznych. Ze względu na niebezpieczeństwo związane ze zwiększoną lipolizą po homogenizacji, homogenizatory muszą być zawsze ustawiane'możliwie najbliżej pasteryzatora.

Biorąc za kryterium podziału stosowane ciśnienie, możną wyróżnić homogenizację nisko-j średnio- i wysokociśnieniową (tab.1.3). Homogenizacja mleka zwykle jest prowadzona w systemie łącznym

Tabela 1.3. Metody homogenizacji składników mleka (Tamime 1985}

Homogenizacja	Ciśnienie MPa	Temperatura °C
Tłuszczu
niskociśnieniowa	0.5 - 3.0	38
średniociśnieniowa	3.1-10.0	40-50
wysokociśnieniowa Białka	11.0-22.0	55-65
wysokociśnieniowa	min. 20.0	min. 65

polegającym na obróbce całej ilości mleka. Mleko może być także homogenizowane w systemie rozdzielnym. Mleko przerobowe zostaje wówczas rozdzielone na mleko odtłuszczonej śmietankę, przy czym zawartość tłuszczu w homogenizowanej śmietance nie może przekraczać 9%. Po homogenizacji śmietanka jest łączona z mlekiem odtłuszczonym.

Zmiany wywołane zabiegiem homogenizacji

Duże rozproszenie kuleczek tłuszczowych (większa powierzchnia) powoduje, że są one bardziej podatne na działanie enzymów lipolitycznych. Maksymalne tempo działania lipaz występuje bezpośrednio; po homogenizacji. Powtórna homogenizacja powoduje znaczne obniżenie tego tempa. W zakładach, w których praktykuje się recyrkulację mleka, należy pamiętać, aby nigdy nie mieszać pasteryzowanego mleka homogenizowanego z surowym mlekiem nie homogenizowanym. Połączenie obu rodzajów mleka powoduje intensyfikację procesów lipolitycznych, których tempo jest maksymalne:, gdy zmiesza się oba rodzaje mleka w stosunku 1:1.

Zwiększona w wyniku homogenizacji powierzchnia kuleczek tłuszczowych powoduje zwiększenie zdolności zabielającej śmietanki oraz tzw. wybielenie mleka (ang. milk whitening).

Homogenizacja wywiera również wpływ na smak produktów homogenizowanych. W wyniku wzrostu (4-10-krotnego) powierzchni kuleczek tłuszczowych jest pełniejsza percepcją smaku (większa powierzchnia kontaktu tłuszczu z kubkami smakowymi). Produkty homogenizowane są bardziej podatne na działanie światła słonecznego, dlatego w opakowaniach przezroczystych może pojawiać się w mleku posmak słoneczny.

Białka serwatkowe i kazeina ulegają adsorpcji na powierzchni powstałych po homogenizacji kuleczek tłuszczowych (8-10 mg białka/m² powierzchni kuleczek tłuszczowych). Część micel kazeinowych ulega rozbiciu na submicele, które także stanowią materiał pokrywający kuleczki tłuszczowe (rys. 1.9). Niektóre białka serwatkowe mogą ulegać denaturacji wywołanej połączonym wpływem temperatury i ciśnienia homogenizacji. Skutkiem denaturacji białek serwatkowych może być pojawianie się wolnych grup sulfhydrylowych. Ponadto zdena-turowane białka serwatkowe mogą ulegać interakcjom z kazeiną, a utworzone kompleksy mogą być adsorbowane na powierzchni nowo powstałych kuleczek tłuszczowych.

Gromadzenie się kazeiny na powierzchni kuleczek tłuszczowych powoduje, że kuleczki tłuszczowe wraz z micelami kazeinowymi zachowują się tak jak bardzo duże micele kazeinowe. W razie obniżenia pH do wartości bliskiej punktowi izoelektrycznemu (pi) kazeiny, następuje szybka jej koagulacja wraz z materiałem tłuszczowym. Zjawisko to zostało wykorzystane głównie podczas produkcji serów maziowych i z przerostem pleśniowym. Kazeina zaadsorbowana na kuleczkach tłuszczowych może tworzyć w przypadku dużej lepkości delikatny skrzep, co z kolei ma bardzo duże znaczenie podczas,produkcji ukwaszonej śmietanki.