PROIZVODNJA TEKUCEG I KRUTOG JOGURTA

1
PROIZVODNJATEKUCEG I KRUTOGJOGURTA
2
Proizvodnja jogurta
3
Tradicionalni i industrijski jogurt
4
V R S T E J O G U R T A
5
Tehnološki postupak proizvodnje jogurta
Prijem i odabir mlijeka
6
1. ODABIR MLIJEKA

• mlijeko mora biti najbolje mikrobiološke kakvoce
• mlijeko ne smije sadržavati inhibitorne tvari
  (antibiotike, kemijska sredstva, pesticide)
• mlijeko ne smije sadržavati bakteriofage
• mlijeko mora sadržavati najmanje 8,5 suhe tvari
  bez masti
• kiselost mlijeka ne smije biti viša od 7,5 SH
• pH ne smije biti niži od 6,5
• osim kravljeg kozje, ovcje, kobilje, njihova
  mješavina s kravljim mlijekom

7
Prijem mlijeka
Uzimanje uzorka za kemijsku i mikrobiološku
analizu
1. Deaerator 2. Filter 3. Mjerac
protoka 4. Medutank 5. Termizacija i
hladenje mlijeka, ili samo hladenje 6. Silos za
mlijeko
8
2. STANDARDIZACIJAUDJELA MLIJECNE MASTI

• U proizvodnji jogurta može se koristiti
• mlijeko s najmanje 3 mlijecne masti
• mlijeko s manje od 3, a više od 0,5 mlijecne
  masti (djelomicno obrano mlijeko)
• mlijeko s najviše 0,5 mlijecne masti (obrano
  mlijeko)
• Moderni trendovi u prehrani zahtijevaju sve vecu
  proizvodnju tzv. Light proizvoda s niskim
  udjelima mlijecne masti.

9
Principi standardizacije udjela mlijecne masti

• obiranje mlijeka (separatori)
• miješanje obranog i punomasnog mlijeka
• miješanje obranog mlijeka s vrhnjem
• Proracun omjera miješanja
• Hertzova formula
• Reis Bushova formula
• Pravilo zvijezde (Pearsonov kvadrat)
• U modernoj mljekarskoj industriji u najvecem
  broju slucajeva koristi se proces centrifugalne
  separacije mlijecne masti.

10
Princip separacije

• Postrojenja i uredaji za standardizaciju masti u
  mlijeku mogu biti
• šaržni
• poluautomatski
• automatski

11
Centrifugalni klarifikator
Vrhnje
Obrano mlijeko
1. Pumpe za izlaz vrhnja i obranog mlijeka 2.
Pokrov uredaja 3. Razdjelni otvori4. Tanjuri
5. Brtvilo 6. Razdjelnik mlijeka 7. Pokretno
dno uredaja 8. Fiksni plašt 9. Šuplja
osovina10. Gornji plašt separatora 11. Ciklon
za sedimentaciju 12. Motor 13. Kocnica 14.
Prijenosni mehanizam
Ulaz mlijeka
12
Princip standardizacije masti u mlijeku
Standardizirano mlijeko
Ostatak standardiziranog vrhnja
13
Postupak za izravnu standardizaciju mlijeka u
liniji proizvodnje

• 1. Kontrola udjela masti u vrhnju 2. Mjerenje
  protoka vrhnja i mlijeka 3. Kontrolni ventil
  4. Kontrolna ploca5. Ventil za regulaciju
  konstantnog tlaka 6. Ventil za prekidanje
  postupka7. Kontrolni ventil

14
3. STANDARDIZACIJASUHE TVARI MLIJEKA

• Udio suhe tvari može se u mlijeku povecati na
  nekoliko nacina
• dodatak obranog mlijeka u prahu
• dodatak ultrafiltriranog obranog mlijeka (ili u
  prahu)
• dodatak ultrafiltrirane sirutke (ili u prahu)
• uparivanje (nije više u upotrebi)
• ugušcivanje mlijeka membranskim procesima (RO ili
  UF)

15

• potrebno je pronaci optimalni udio suhe tvari
  kako bi se postigla što bolja konzistencija
  jogurta
• najcešce oko 15
• 12,5
• 17,5
• 20
• 22,5
• 25
• ponekad je potrebno povecati hranjivu vrijednost
  proizvoda (povecanje udjela proteina)

HR
16

• u svrhu poboljšanja konzistencije mogu se
  mlijeku dodati stabilizatori
• STABILIZATORI prirodni spojevi sposobni da vežu
  slobodnu vodu (hidrokoloidi), a utjecu pozitivno
  i na aglomeraciju kazeinskih micela, smanjujuci
  otpuštanje vode iz gela gotovog proizvoda (manja
  sinereza)
• u mlijeko se smiju dodati samo u dopuštenim
  udjelima (do 0,5)
• Dopuštene vrste za prehrambene proizvode agar,
  celuloza, CMC, pektin, alginati, karagenan,
  želatina, modificirani škrobovi (do 2)

17
3.1. Dodatak mlijeka ili sirutke u prahu

• u procesnim uvjetima potrebno je osigurati
  miješanje praha s tekucom fazom mlijeka, obranog
  mlijeka ili vode
• postrojenja se kreiraju tako da osiguraju
• potpunu disperziju suhih sastojaka u tekucoj
  fazi
• potpunu hidrataciju suhih cestica bez ostatka
  grudica
• minimalno uklapanje zraka, kako ne bi došlo do
  problema s pjenjenjem
• mogucnost lakog cišcenja i pranja procesnih
  jedinica

18
Uredaj za miješanje i homogenizacijumlijeka i
mlijeka u prahu
19
Linija za podešavanje suhe tvari mlijeka dodatkom
mlijeka u prahu
mlijeko u prahu
mlijeko
1. Tankovi s miješalicom 2.
Pasterizator
20
3.2. Standardizacija suhe tvari mlijeka upotrebom
membranskih procesa

• alternativna metoda standardizacije sastava
  mlijeka (UF, RO)
• rijetko se postavljaju unutar linije za
  proizvodnju jogurta, vec predstavljaju zasebno
  postrojenje
• velike mogucnosti kreiranja sastava mlijecne baze
  i proizvoda

21
Šaržno postrojenje za membransku filtraciju
Mlijeko
Retentat (koncentrat)
Permeat (filtrat)
1. Rezervoar za proizvod 2. Napojna pumpa 3.
Cirkulacijska pumpa4. Pojacivac tlaka 5.
Membranski modul 6. Hladnjak
22
4. HOMOGENIZACIJA

• homogenizacija postupak
  usitnjavanja i izjednacavanja velicine globula
  mlijecne masti pod utjecajem visokog tlaka
• stvara se stabilnija emulzija masti u mlijeku
• neophodna u proizvodnji fermentiranih mlijecnih
  proizvoda
• osim jednolicne raspodjele masnih kapljica
  postiže se
• povecanje viskoznosti i poboljšanje konzistencije
  fermentiranog proizvoda
• poboljšanje teksture gruša uz smanjeno izdvajanje
  sirutke na površini gruša
• puniji okus proizvoda, jednolicnija i bjelija
  boja
• poboljšanje probavljivosti proizvoda (sitnije
  globule masti, nježniji gruš)

23

• homogenizacija se može provoditi u jednoj ili
  dvije faze
• jednofazna može se provoditi prije ili poslije
  toplinske obrade
• dvofazna prije i nakon toplinske obrade
• preporuca se provoditi
• pri tlaku 15 - 18 Mpa (150 180 bar) i
• temperaturi 65 C
• proizvodnja Light proizvoda sa smanjenim
  udjelom mlijecne masti (lt 3) ? preporuca se
  dvofazna homogenizacija pri višim tlakovima (20
  30 MPa)
• homogenizirano mlijeko mora biti pasterizirano
  (ili sterilizirano) ? sprjecavanje
  djelovanja lipaza

24
Linija pasterizacije, tipizacije i homogenizacije
mlijeka za proizvodnju jogurta
mlijeko s 3,5 3,2 2,8 2 1 ili 0,1 mlijecne
masti
vrhnje 35- 45 mm
mlijeko ? 4 ml. masti

1. Izmjenjivac topline
2. Centrifugalni separator
3. Standardizacija mlijecne masti (automatski)
4. Homogenizator

25
5. TOPLINSKA OBRADA MLIJEKA

• osnovni cilj uništenje patogenih
  mikroorganizama i što veceg broja saprofitnih
  mikroorganizama
• UCINCI
• denaturacija proteina sirutke i interakcija s
  ?-kazeinom ? veca sposobnost vezivanja vode
• oslobadanje SH-skupina (iz ?-laktoglobulina) ?
  karakteristican okus proizvoda i antioksidativna
  svojstva
• otpuštanje glikopeptida iz ?-kazeina (djelomicna
  hidroliza) ? blago povecanje peptida i
  aminokiselina u proizvodu
• preraspodjela Ca, Mg i P izmedu koloidnih i
  topljivih oblika ? krace trajanje procesa
  koagulacije
• smanjenje kolicine otopljenog dušika, kisika i
  CO2 u mlijeku ? stvaranje povoljnijih
  mikroaerofilnih uvjeta za rast starter kulture
• NEGATIVNI UCINAK visoka toplinska obrada
  uništava vitamine u mlijeku

26
Tijek denaturacije i povezivanje ?-kazeina i
proteina sirutke
proteini sirutke (?-laktoglobulin)
micele kazeina
?-kazein
denaturirani ?-laktoglobulin
S-S mostovi
27
Režimi toplinske obrade mlijeka

• pasterizacija
• sterilizacija (kod proizvodnje fermentiranih
  mlijecnih proizvoda s probioticima)
• razliciti režimi toplinske obrade u razlicitim
  zemljama
• nastoji se kreirati optimalni temperaturni režim
  ?
• dobiti povoljnu konzistenciju proizvoda
• najmanje djelovati na biološke sastojke mlijeka
  (npr. vitamine)
• NEKI OD PREDLOŽENIH REŽIMA
• - pasterizacija 90 - 95 C / 5 - 10 min
• - pasterizacija 85 C / 15 - 20 min
• - 115 C / 3 - 4 s

28
Postrojenje za pasterizaciju
1. Balansni spremnik 2. Protocna pumpa
3. Kontrola protoka 4. Regenerativna
sekcija predgrijavanja 5. Centrifugalni
separator 6. Sekcija pasterizacije
7.Cijevni zadržavac topline 8. Pumpa
9. Sustav za zagrijavanje tople vode parom
10. Regenerativna sekcija hladenja 11. Sekcije
hladenja 12. Protocni razdjelni ventil 13.
Kontrolna ploca
29
6. INOKULACIJA MLIJEKA

• inokulacija nacjepljivanje
  mlijeka starter kulturom
• starter kultura odabrana vrsta
  (soj) mlijecno kiselih bakterija koji se koristi
  kao radna kultura
• mono
• mješovita
• temperatura inokulacije
  optimalna temperatura za rast starter kulture
• vrste startera
• DVS (liofilizirana u prahu),
• smrznuta (vlažno smrznuta),
• tehnicka kultura
• proizvodaci kultura navode potrebni udio
  inokuluma za odredeni volumen mlijeka

30
Jogurtna starter kultura
1 1
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Streptococcus thermophilus
31
Asocijativni rast Streptococcus thermophilus i
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
mješovita jogurtna kultura
Streptococcus thermophilus
mlijecna kiselina ()
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
vrijeme fermentacije (h)
32
Priprema (aktivacija) tehnicke kulture
Cista kultura (DVS / smrznuta)
33
Direktno dodavanje liofilizirane kulture
Komercijalna kultura (DVS)
Standardizirano mlijeko
34
Priprema tehnicke kulture
1. Komercijalna kultura 2.
Laboratorijska kultura 3. Maticna
kultura 4. Tehnicka
kultura
35
Asepticni prijenos maticne kulture u tank za
tehnicku kulturu
para
zrak
tehnicka starter kultura mlijeko
1. Inkubator 2. Tank s maticnom kulturom
3. Tank s tehnickom starter kulturom 4.
mikrobiološki filter 5. Zracni ventil 6.
Parni filter 7. Jedinica za automatsko pracenje
pH vrijednosti
36
7. INKUBACIJA MLIJEKA (VRENJE)
37

• jogurtni miješani starter ? koristi se srednja
  optimalna temperatura za rast dvije bakterije u
  jogurtnom starteru
• inkubacija jogurta 2 4 sata pri temperaturi 41
  45 C (osim kod DVS kultura koje imaju dulju
  lag fazu do 6 sati)
• viša temperatura krace vrijeme inkubacije
  razvija se više spojeva arome
• niža temperatura dulje vrijeme inkubacije
  dobiva se cvršci gruš
• inkubacija ? do oblikovanja cvrstog koaguluma (pH
  vrijednost 4.6 ili niže)
• kontrola fermentacije ? odabrati povoljan
  trenutak za prekid vrenja (hladenje)
• daljnje kiseljenje proizvoda ? prekomjerno
  stezanje gruša izaziva sinerezu

38
Oblikovanje koaguluma tijekom vrenja
Mlijeko (stabilni koloidni sustav micele
kazeina)
39

• polagano zakiseljavanje mlijeka ? oblikovanje
  pravilne (stabilne) trodimenzionalne mreže gela
• brzo, nemirno zakiseljavanje ? taloženje gruša
• fizikalno kemijske promjene tijekom prethodne
  obrade (homogenizacija, toplinska obrada) bitno
  utjecu na tvorbu homogenog i stabilnog koaguluma

JOGURT Toplinska obrada mlijeka Toplinska obrada mlijeka Toplinska obrada mlijeka Toplinska obrada mlijeka
85 C 85 C / 30 90 C 90 C / 30
Trajanje koagulacije (h) 2,45 2,01 2,34 2,04
Mlijecna kiselina () 0,63 0,49 0,63 0,50
pH pri koagulaciji 4,70 5,16 4,78 5,12
40
8. HLAÐENJE I PAKIRANJE PROIZVODA

• odvija se u raznim fazama tijekom procesa
  proizvodnje, ovisno o tipu proizvoda koji se želi
  proizvesti
• mogu se koristiti
• komore (tuneli) s hladnim zrakom
• izmjenjivaci topline sa strujanjem medija za
  hladenje
• hladenje se može provoditi
• šaržno (tankovi za hladenje)
• kontinuirano s protokom jogurta kroz izmjenjivace
  topline
• kod proizvodnje smrznutog jogurta koristi se
  zamrzivac za sladoled

41
(No Transcript)
42
(No Transcript)
43
Linija proizvodnje krutog jogurta
kultura
mlijeko
Jogurt (cvrsti)
6. Tankovi sa tehnickom kulturom 7. Tankovi s
pripremljenim mlijekom 8. Tank za arome, vocne
kaše, pulpe i sl. 9. Mješac 10. Pakiranje 11.
Inkubacija
44
Linija proizvodnje tekuceg jogurta
mlijeko
Starter kultura
Jogurt (tekuci)
6. Tankovi s kulturom 7. Tankovi za inkubaciju
8. Plocasti hladnjak 9. Pufer tankovi
10. Voce/aroma 11. Mješac 12. Pakiranje
45
Linija proizvodnje pitkog (drink) jogurta
(A) Homogeniziran i ohladen (održivost 2 - 3
tjedna na temp. hladnjaka) (B) Homogeniziran,
pasteriziran, asepticno punjen (1 - 2 mjeseca na
temp. hladnjaka) (C) Homogeniziran, UHT tretiran,
asepticno punjen (nekoliko mjeseci na sobnoj
temp.)
46
RAZVOJ I DOSTIGNUCA U PROIZVODNJI JOGURTA I
FERMENTIRANIH MLIJECNIH PROIZVODA (IDF)

• Primjena membranske tehnike
• Primjena odvojenog uzgoja mikroorganizama
  posebnih odlika
• Primjena automatske kontrole pH vrijednosti
  tijekom vrenja
• Nacjepljivanje u liniji
• Primjena steriliziranog zraka iznad spremnika za
  kulturu
• Primjena probiotickih kultura mlijecno kiselih
  bakterija

47
PROIZVODNJATEKUCEG I KRUTOGJOGURTA