1

Tip mekih sireva u salamuri

Opšte karakteristike ovih sireva su: - Imaju jednostavnu tehnologiju i kratak rok zrenja; - Za svoju proizvodnju nemaju neke specijalne zahteve; - Soljenje se odvija u salamuri u kojoj ostaju u toku zrenja i skladiranja; - Imaju umereno slano-kiseli ukus i nakiseo miris. Po formi su četvorougaona parčad različite dimenzije; - Boja ovog sira je bela do krem-bele, homogene su konzistencije sa malim brojem šupljina.

Beli meki sir

OPŠTE KARAKTERISTIKE BELOG MEKOG SIRA - Beli meki sir može da se dobije od očijeg, kravljeg, bivoljeg, kao i od mešavine tih mleka. Uspešna proizvodnja belog mekog sira se može ostvariti korišćenjem kvalitetnog mleka, posebno u pogledu mikrobiološkog kvaliteta.

KARAKTERISTIČNE CRTE BELOG MEKOG SIRA su date u Tabeli 21. Tabela 21. Karakteristične crte belog mekog sira Karakteristični parametri Vrednosti parametara Forma i veličina Oblik kvadra dimenzije 10 x 10 x 8 cm. Težina 0,6-0,8 kg. Kora Nema koru. Struktura i konzistencija sirnog testa

Konzistencija sira je lako lomljiva i homogena, testo je bez šupljika ili sa malim brojem malih i pravilno raspoređenih okruglih ili valjkastih šupljika; bez pukotina i izrazite slojevitosti.

Organoleptičke osobine Bela do bež-bele boje kod zrelog sira; prijatan nakiseo-slani ukus i karakterističan prijatan nakiseo miris.

Trajanje zrenja 1-1,5 meseci

TEHNOLOGIJA IZRADE BELOG MEKOG SIRA: Tehnološke operacije pri proizvodnji belog mekog sira su:

- Prijem mleka; - Priprema mleka za podsirivanje; - Podsirivanje mleka; - Dobijanje i obrada gruša; - Samopresovanje i presovanje gruša; - Kalupljenje; - Suvo soljenje i salamurenje sira; - Zrenje i negovanje sira; - Pakovanje sira.

Priprema mleka za podsirivanje - Mleko od koga se priprema sir treba da se pročisti od mehaničkih nečistoća centrifugovanjem. Mleko se zatim pasterizuje na temperaturi od 68 ºC u trajanju od 10 minuta ili na 74 – 75 ºC u trajanju od 15 sekundi. Mleko se hladi i pri visokoj higijeni se transportuje preko cevovoda do kada za podsirivanje. Obično su uzroci preranog stvaranja šupljina u siru zagađenje mleka posle pasterizacije i za vreme podsirivanja.

2

Slika 25. Priprema mleka za podsirivanje u sirarskoj kadi

Podsirivanje - Za podsirivanje mleka koristi se industrijska kultura od Lactobacillus casei i Streptococcus lactis, pomešana sa kiselim mlekom u odnosu 10:1. Kultura se dodaje u količini 0,1 do 0,3 % u zavisnosti od sezone i svežine mleka, a podsirivanje se vrši u kadama sa dvostrukim zidovima. Temperatura podsirivanja iznosi od 28 – 32 ºC, a podsirivanje se odvija u trajanju od 60 do 90 minuta. Pre podešavanja potrebne temperature, mleku se dodaje i 15 – 20 ml rastvora kalcijum hlorida na svakih 100 L mleka. Podsirivanje traje sve dok se masa dobro ne stegne.

Slika 26. Podsirivanje mleka

Obrada gruša - Zgrušana masa se naliva u okvir za ceđenje (metalni sanduk sa dvostrukim dnom, kod koga je gornje dno perforisano). Preko okvira se stavlja platno za ceđenje.

Presovanje gruša - Zgrušana masa u okviru se blago presuje 20 minuta, a zatim se presuje pod pritiskom od 4 kg/kg zgrušane mase. Visina mase u okviru treba da iznosi 8 – 10 cm.

Slika 27. Presovanje gruša

Kalupljenje i suvo soljenje - Ispresovana masa se seče na parčad 12,5 x 12,5 x 8 cm. Svako parče se soli suvom solju. Posoljena parčad sira se premešta na metalni ram, ređa se jedno do drugog da ne bi došli do njihove deformacije. U ovim okvirima sir ostaje 15 – 16 časova, na temperaturi od oko 20 ºC.

3

Slika 28. Suvo soljenje oblikovanog sira Slika 29. Soljenje sira salamurom

Parčad se zatim pakuje u metalnim kantama u kojima se dodaje prokuvana surutka sa 12 – 13 % soli ili velikim plastičnim buradima.

Zrenje - Sir zri na temperaturi od 14 – 15 ºC leti, i na temperaturama od 15 – 18 ºC zimi. Zrenje tarje 2 meseca.

Za vreme zrenja sir se neguje kako bi se zaštitio od stvaranje sloja nepoželjnih mikroorganizama na svojoj površini. Salamura se redovno pretače, u početku 2-3 puta nedeljno, a posle toga na svakih 15 dana. Redovno pretakanje salamure obezbeđuje pravilno zrenje. Sa pretakanjem salamura se osvežava, zasićuje kiseonikom, aktiviraju se mikrobiološki procesi i izjednačava se koncentracija soli. Za vreme zrenja na površini salamure se obrazuje bela prevlaka od mikroorganizama (kvasci, plesni). Sloj treba da se redovno odstranjuje, jer mikroorganizmi iz prevlake konzumiraju mlečnu kiselinu iz salamure, snižavaju joj kiselost, čine je sluzavom i stvaraju uslove za razvoj truležnih bakterija, čime se sir kvari.

Posle zrenja sir se uzima iz buradi, cedi se i pakuje u pojedinačna pakovanja (pergament hartija,

aluminijumska folija, plastificirana folija).

Slika 30. Ceđenje zrelog sira Slika 31. Vakuumiranje sira

Zreli beli meki sir se čuva na niskoj temperature od 1 – 3 ºC. Kada se sir čuva na 10 – 12 meseci, smešta se u hladnjak na temperature od -1 do -2 ºC. Pravilno sazreo beli meki sir na preseku ima mali broj šupljina, sa svežim, kiselo-slanim ukusom i nakiselim mirisom.

Randman: u zavisnosti od sezone i kvaliteta mleka, od 100 L ovčijeg mleka se dobija 23-25 zrelog belog mekog sira, a od 100 l kravljeg oko 15 kg.

Prosečni sastav kravljeg i ovčijeg belog mekog sira su dati u Tabeli 22: Tabela 22. Prosečni hemijski sastav sira (prema Penevu) Komponente sira Kravlji sir Ovčiji sir

Vlaga 48 – 50 61 – 62 Suva materija 50 – 52 38 – 39 Mast 25 – 30 13 – 15 Mast u suvoj materiji 50 – 54 34 – 38 Belančevine 15,5 – 17,5 11,4 – 11,9 Pepeo 3-4 3 – 4,5 So 3-4 3,00

4

Kiselost ovčijeg sira treva da iznosi od 80 – 100 ºSH. Nedostaci belog mekog sira su:

- Omekšavanje sira usled nedovoljnog presovanja ili zrenja na niskoj temperature; - Slepljivanje parčadi sira usled nedovoljnog presovanja i slabog soljenja; - Trošljivost sira u slučaju da se prerađuje mleko sa povećanom kiselošću, pri dodavanju velike količine

kalcijum hlorida, pri visokoj temperature soljenja i zrenja; - Izrazito kiseo ukus usled prerade mleka sa povećanom kiselošću, pri dodavanju velike količine maje i pri

zrenju sira na visokoj temperaturi. - Povećanje viskoziteta salamure kod sireva koji se ne neguju redovno; salamura poprima neprijatan miris

koji se prenosi i na sir. Feta

OPŠTE KARAKERISTIKE - Sir feta potiče iz severnog dela Grčke, iz okoline Janine. Prema

tehnologiji dobijanja, sir je sličan belom mekom siru, s tim što je tekstura fete čvršća. KARAKTERISTIČNE CRTE FETE su date u Tabeli 23.

Tabela 23. Karakteristične crte fete Karakteristični parametri Vrednosti parametara Forma i veličina Parčad je trougaone ili četvorougaone forme. Težina 0,7-0,9 kg. Kora Bez kore je. Struktura i konzistencija sirnog testa

Čvršća konzistencija sa veoma malim brojem sitnih šupljika.

Organoleptičke osobine Bela do bež-bele boje testa, izrazit prijatno kiselo-slan ukus i miris.

Trajanje zrenja Ambalažiran u buradima sir zri 1-1,5 meseci

TEHNOLOGIJA IZRADE FETE: Priprema mleka za podsirivanje - Feta se izrađuje od čistog, proceđenog, punomasnog ovčijeg

pasterizovanog mleka na 68 °C pola časa. Mleku se dodaje 0,2-0,3% čiste kulture, 20-40 g kalijumove šalitre i 30 ml 50% rastvora kalcijum hlorida.

Podsirivanje mleka se vrši na 28-36 °C, sa dodatkom sirila. Podsirivanje traje 40-60 minuta. Obrada podsirene mase počinje prevrtanjem površinskog sloja, sečenjem mase do veličine oraha,

posle čega zrna miruju oko 10 minuta. Kalupljenje - Kalupi za fetu su od kalaisanog lima i imaju četvrtasti oblik sa probušenim

stranama i dnom. Kalupljenje se vrši na 15-18 °C sipanjem sloja po sloj sirne mase. Ako se feta izrađuje od kravljeg mleka, potrebno je zrna gruša sušiti, tj dogrejati na 65-70 °C sve

dok se oko zrna ne stvori nežna kora koja ga očvršćava. U okvirima-ramovima sirna masa ostaje 5-8 časova čime se vrši samopresovanje mase. Sirna

masa je dovoljno samopresovana kada je po vađenju iz kalupa dovoljno čvrsta, ne deformiše se i ne puca. Soljenje - Feta se isključivo soli suvom solju u 3-4 navrata. Amabalažiranje i zrenje - Feta se ambalažira u drvenim buradima. Osoljena parčad fete se

ređaju u burad tako da između njih ne ostaje nikakva praznina. Napunjeno bure se zatvara i ostavlja da stoji 5-7 dana na 15-18 °C, što ujedno predstavlja i fermentaciju. Posle 7 dana feta se vadi iz bureta, svako parče sira se pere slanom vodom, cedi se i ponovo ređa u burad. Kod drugog ređanja u burad, između svakog reda sira se stavlja pergament papir. Burad se puni do vrha, zatvaraju se poklopcem i odnose na zrenje oko 1 meseca na 10-15 °C, kada se smatra da je feta sasvim zrela.

Burad sa sirom se do prodaje čuva na 2-5 °C. Randman: Od 100 L punomasnog ovčijeg mleka se dobija 21-22 kg zrele fete.

5

Urda

Urda ili kisela provara je sitan sir koji se proizvodi iz surutke kiselosti od 30-35 °SH. Surutka je nus proizvod u proizvodnji sireva. Od 100 L podsirenog mleka prosečno se dobije oko 80 L surutke. Posle ceđenja surutka se lagano zagreva na 75-80 °C, pri čemu se na površini formira deblji sloj belančevina surutke. Dobijena masa je grube pahuljaste konzistencije i nakiselog ukusa.

Površinski sloj se skida, cedi, soli i slaže u posude. Retko se koristi sveža, već se čuva i koristi zimi. Urda nema većeg značaja za široku potrošnju.

Topljeni sirevi

Topljeni sir je proizvod koji je dobijen od prirodnog sira po određenom tehnološkom postupku

proizvodnje. Tehnološki postupak proizvodnje topljenih sireva se sastoji od sledećih operacija:

- Priprema sireva za topljenje; - Drobljenje sirne mase; - Topljenje; - Punjenje kalupa; - Hlađenje; - Pakovanje.

Topljeni sirevi dobijaju se preradom zrelih sireva. Sa organoleptičkog aspekta sir kao sirovina za izradu topljenog sira treba da ima normalni ukus. Stari sirevi sa upaljenim ukusom i mirisom, kao i naduveni sirevi usled stvaranja gasova nisu adekvatna sirovina za preradu u topljeni sir. Kao mera za stepen zrelosti sira uzima se relativni sadržaj kazeina. Intaktni kazein je onaj deo azotnih materija koji se može dobiti taloženjem uz pomoć stipse. Ova belančevina je sposobna da stvara strukturu topljenog sira i bez intaktnog kazeina ne može se proizvesti topljeni sir.

U mladom siru procenat intaktnog kazeina iznosi 85 do 100. Kod sireva starosti preko 12 meseci % intaktnog kazeina opada na 75%. Sirevi sa većim % intaktnog kazeina su pogodni za dobijanje topljenih sireva. Topljeni sirevi ne smeju da sadrže manje od 14% intaktnog kazeina jer se u tom slučaju razgrađuje ceo koloidni sistem topljenog sira. Ovo je posebno karakteristično kod sireva sa većom sadržinom masti 50 – 70% u suvoj materiji, kod kojih količina intaktnog kazeina pada na kritičnu tačku. Može se zaključiti da sirovina za izradu topljenih sireva u blokovima ne sme sadržavati manje od 75% intaktnog kazeina. Sirovina sa 50 – 70% intaktnog kazeina je dobra za dobijanje topljenog sira za mazanje, a sa manje od 50% ne može se upotrebiti za topljenje ili se može topiti samo ako je u smesi sa mladim sirom.

Pored količine intaktnog kazeina od velikog značaja pri proizvodnji topljenih sireva je priroda kazeina u siru. Ukoliko je sir dobijen pomoću sirila, tada parakazein sadrži oko 4% kalcijuma. Ako je sir dobijen pod dejstvom mlečne kiseline, tada je belančevina sira kazein sa 0,5% kalcijuma. Između ovih ekstremnih vrednosti postoji niz prelaznih stanja koja zavise od kiselinskog stepena mleka za vreme podsirivanja – da li je ono vršeno mlečnom kiselinom ili sirilom.

Što se tiče podešavanja kiselosti, i njome se takođe može uticati na konzistenciju topljenog sira. U slučaju kada je sir dobijen dejstvom sirila, pri pH od 5,4 – 5,6 dobija se topljeni sir u blokovima, a pri pH preko 5,6 dobija se topljeni sir za mazanje.

Ova prerada se sastoji u tome, da se sirevi prethodno dobro očiste i odvoji im se kora od testa. Testo se samelje i pomeša sa emulgatorima - fosfornim, limunskim i drugim solima, koje omogućavaju emulziju masti i sprečavaju njeno izdvajanje u procesu zagrevanja i topljenja sireva. Najprikladniji za ovu namenu su polifosfati zbog sledećih svojih osobina:

- Sposobni su da vežu i inaktiviraju polivalentne jone; - Imaju izrazitu pufernu sposobnost što je važno za podešavanje pH; - Poboljšavaju i ubrzavaju dejstvo dispergovanih belančevina; - Imaju dobru sposobnost za stabilizaciju emulzije; - Stupaju u direktnu reakciju sa belančevinama.

6

Voda koja se dodaje za vreme topljenja sirovine ima uticaja na konzistenciju i strukturu topljenog sira, jer su procesi dispergovanja i emulgiranja usko povezani sa primanjem vode. Količina vode dodate pri topljenju je najmanje 40%. Ako se želi da se izbegne intenzivno bubrenje topljene mase, kao što je slučaj pri dobijanju topljenog sira u blokovima, tada se voda dodaje odmah na početku topljenja. Naprotiv, ako je cilj dobijanje topljenog sira za mazanje, kada treba da nastupi intenzivnije bubrenje, voda se dodaje na dva puta, na početku i na kraju topljenja.

Topljenje se vrši na temperaturi od 75-80 °C za nekoliko minuta. Na temperaturi od 40 -50 °C nastaje izdvajanje masti, a na temperaturi od 60-70 °C, nastaje homogenizacija mase. Temperatura istovremeno redukuje i broj mikroorganizama u siru.

Rastopljena masa se izliva u kalupe, i pošto se ohladi zavija se u pergament papir, staniol ili neki drugi papir koji ne propušta vlagu niti upija mast.

Pri proizvodnji topljenog sira radi poboljšanja ukusa i mirisa, kao i zbog povećanja asortimana, mogu se dodavati i neke druge hranljive materije: paprika, ekstrakt luka, gljive, šunka.

U nedostatke topljenog sira može se ubrojati sledeće: - Topljeni sir se može lepiti za ambalažu usled visokog procenta vode, pH i neodgovarajuće ambalaže; - Topljeni sir može sadržati neistopljene delove kore sirovine i delove soli za topljenje; - Topljeni sir može imati peskovitu strukturu usled upotrebe citrata kao i soli za topljenje, kao i usled nedovoljne homogenosti smese pri izlivanju u ambalažu; - Topljeni sir može sadržati šupljine i pukotine usled stvaranje gasova pod uticajem mikroorganizama. Temperatura topljenja nije dovoljno visoka da bi ubila spore bakterija, pa se može desiti da se topljeni sirevi pokvare nadimanjem i razvićem bakterija buterne kiseline. Prouzrokovači nadimanja topljenih sireva su: Clostridium sporogenes i Cl. putrificum. Zaštita sira od kasnog nadimanja je dosta teška, ali se nadimanje može ublažiti naglim sniženjem pH i razvojem bakterija koje stvaraju antibiotike. - Topljeni sir se može ubuđati usled ulaženja buđi u nepropisno pakovani sir. - Previše tvrd topljeni sir nastaje zbog visoke sadržine suve materije, zbog niske sadržine pH u siru i zbog korišćenja nepogodnih soli za topljenje; - Gumasta struktura topljenog sira potiče od grešaka u dodavanju vode, neadekvatnog mešanja i vremena topljenja; - Topljeni sir može imati neizražen, oštar, upaljen, gorak, kiseo, ukus buđi, ukus pregorelog, i metalan ukus, u slučaju da se tope nezreli, prezreli, kiseli ubuđani, sirevi koji su topljeni na visokoj temperature i sirevi sa sadržajem metala.

PROIZVODI OD SURUTKE

Surutka je sporedni proizvod industrije sira i kazeina. Zavisno od načina koagulacije mleka postoji:

• kisela surutka - nastala koagulacijom mleka kiselinom; • slatka surutka - nastala koagulacijom mleka proteolitičkim enzimima.

Osnovni nedostaci surutke kao sirovine za industriju je laka kvarljivost i nizak sadržaj suve materije.

Njen prosečni sastav izgleda kao u Tabeli 24:

7

Tabela 24. Prosečni hemijski sastav surutke

Komponente surutke % zastupljenost

Suva materija (%) 5 - 6.5

Laktoza 3.9 - 4.8

Mast 0.05- 0.3

Azotne materije 0.6 - 0.8

Mineralne materije 0.3 - 0.6

Mlečna kiselina 0.1 - 0.8

Proizvodi od surutke se mogu svrstati u 4 osnovne grupe: • Fermentisani proizvodi; • Hidrolizovani proizvodi; • Koncentrovani proizvodi, • Sušeni proizvodi od surutke.

Fermentisani i hidrolizovani proizvodi surutke - Fermentacijom i hidrolizom surutke dobijaju se raznovrsni proizvodi koji se osim za direktnu uporebu koriste kao komponente i u drugim industrijama, kako prehrambenim, tako i u farmaceutskoj i industriji stočne hrane.

Surutka je pogodan supstrat za fermentaciju, odnosno hidrolizu jer sadrži visoku koncentraciju laktoze. Preradom surutke na taj način, uz korišćenje odgovarajućih mikroorganizama i njihovih enzima, proizvode se jednoćelijski proteini (kvasci), alkohol, vitamini (riboflavin), enzimi, mlečna kiselina, glukoza, fermentisani napici od surutke.

Pored toga surutka predstavlja hranljivi supstrat za uzgajanje mikroorganizama i sadrži nutritivno najvrednije proteine i esencijalne aminokiseline (naročita cistina). Kako bi iskorišćenje proteina u ljudskom organizmu bilo što veće, posebno je bitan odnos cistin/metionin, koji je u proteinima surutke 10 puta veći nego u kazeinu.

Koncentrisani i sušeni proizvodi surutke su: 1. Surutka u prahu - Tehnološki postupak za dobijanje surutke u prahu se sastoji od separacije

masti - pasterizacije – uparavanja (uparavanje se moze vrsiti u višestepenom vakuum uparivaču, a u novije vrijeme do odredjenog stepena i primenom ultrafiltracije i reversne osmoze) na 40-60% suve materije - kristalizacije laktoze u uređajima za hlađenje uz dodatak nukleusa kristalizacije - sušenja raspršivanjem.

Naročito izražen nedostatak surutke u prahu je higroskopnost praha i sklonost ka zgrušavanju. Ove osobine zavise od stanja laktoze. Amorfna laktoza je lepljiva, stvara probleme pri sušenju i prouzrokuje kod proizvoda hidroskopnost. Zbog ovoga se laktoza prevodi u kristalni a- hidratni oblik.

Kristalizacijom laktoze i instantizacijom praha moguće je proizvesti praktično nehigroskopan prah surutke.

Surutka u prahu koristi se i u konditorskoj industriji, hleba, peciva, mlečnih i mesnih proizvoda, supa, sosova i u drugim prehrambenim granama u kojima se koristi suva materija surutke kroz koncentrovanu surutku ili surutku u prahu.

2. Koncentrati proteina surutke u nativnom obliku dobijeni primenom ultrafiltracije. Retenat predstavljaju koncentrisani proteini surutke, a permeat laktoza, minerali, vitamini i neproteinski azot.

Koncentrisanje proteina surutke može se izvršiti i koagulacijom proteina toplotom i kiselinom. Podesi se pH (dodavanjem mliječne kiseline ili HCl) i zatim zagrevanjem na 90 do 94 oC/ 4-5 minuta. Denaturisani proteini se odvajaju u centrifugalnom dekantoru i potom se suše.

Nedostatak ovog u odnosu na UF postupak je što se proteini dobijaju u denaturisanom obliku i ekonomski je manje isplativ.

Dodavanje proteina surutke u prehrambene proizvode ima dva aspekta: • Nutritivni - Proteini surutke su izuzetno biološki vredni, pa povećavaju nutritivnu vrijednost proizvoda; • Tehnološki - Sposobnost stvaranja pene i gela, svojstva emulgovanja i vezivanja vode.

8

Pored ovih proizvode se i demineralizovana (demineralizacija se vrsi elektrodijalizom ili jonskom izmjenom) surutka, proteinske frakcije (laktoglobulin i laktoalbumin) i dr. Ovi proizvodi koriste se u industriji hrane za bebe (infant formule), prehrambenoj, kozmetičkoj industriji i industriji stočne hrane.

Postupci za proizvodnju koncentrata proteina surutke

Energetska vrednost surutke prosečno iznosi 1050 kJ/kg. Od toga najveći deo pripada laktozi, oko

49%, a proteinima oko 17% (Carić, 1990). U proteine surutke se ubrajaju belančevine mlečnog seruma (nekazeinski proteini), kao i frakcije

kazeina koje zaostaju nakon precipitacije enzimom ili kiselinom. Proteine surutke čine sledeće frakcije mlečnog seruma:

• Frakcija albumina (80%) - β- laktoglobulin 55% - α- laktoalbumin 20% - albumin krvnog seruma 5%

• Frakcija globulina (imunoglobulin) 10% • Frakcija proteoza i peptona 10%

Oko 4% ukupnog kazeina mleka prilikom proizvodnje sira pređe u surutku, i to u vidu makropeptita κ-kazeina, koji se izdvaja u biohemijskoj fazi koagulacije, čini 0,01% surutkinih proteina. Velika biološka vrednost proteina surutke je posledica visokog sadržaja i povoljnog međusobnog odnosa esencijalnih aminokiselina, posebno izoleucina, lizina, treonina i triptofana. Količina slobodnih aminokiselina u surutci je 6-9 puta veća nego u mleku, što se objašnjava hidrolizom belančevina sirišnim fermentom i radom bakterija mlečne kiseline. Dnevne potrebe za većinom esencijalnih aminokiselina mogu se podmiriti konzumiranjem 1,5 l surutke. Proteini surutke su, za razliku od kazeina, termolabilni i ireverzibilno se denaturišu na temperaturama višim od 70ºC.

Valorizacija surutke može da se ostvari primenom različitih metoda, samostalno ili u kombinaciji. Prerada surutke se razvija u četiri osnovna pravca u okviru kojih postoji više metoda prerade:

1. Koncentrisanje i sušenje 2. Frakcionisanje 3. Hidroliza 4. Fermentacija

Jedan od najčešćih načina za dobijanje KONCENTRATA PROTEINA SURUTKE je primena separacionih metoda kao sto su: ultrafiltracija, dijafiltracija i gelfiltracija. Sastav komercijalnih preparata koncentrata proteina surutke prikazani su u Tabeli 25.

9

Tabela 25. Sastav komercijalnih preparata koncentrata proteina surutke (KPS) (De Wit, 1989)

Komercijalni preparati

Voda (%)

Proteini (%)

Neproteinski azot (%)

Mlecna mast (%)

Mlecna kiselina

(%)

Laktoza (%)

Minerali (%)

Surutka Gauda sira 3,8 10 2,7 1,0 1,25 74,6 83

KPS- UF 6,3 55,8 3,0 4,8 0,22 26,4 4,2

KPS-neutralna UF/DF

6,7 73,9 3,7 6,6 manje od

0,05 5,4 2,6

KPS-kisela UF/DF 3,1 73,2 0,8 6,4 0,08 13,4 2,2

KPS-bezmasni UF 4,5 60,3 3,5 0,5 manj od

0,05 27,2 2,2

KPS-Spherosil ‘QMA’

4,3 75,9 9,8 0,9 1,22 4,5 1,8

KPS-Spherosil ‘S’ 6,2 90,4 0,5 0,9 0,09 0,1 1,8

KPS-Vistec 6,3 86,4 1,8 1,2 0,37 0,4 3,6

KPS-demineralizovan/

delaktoziran 4,6 37,2 6,8 2,8 0,25 46,1 2,4

ULTRAFILTRACIJA (UF) je membranski separacioni proces koji se odvija pod dejstvom

pritiska, pri čemu se pored rastvarača razdvajaju i pojedine komponente iz rastvora, u zavisnosti od njihove veličine i strukture.

Ultrafiltracijom kroz membranu prolaze mali molekuli, kao što su voda, laktoza i soli, a veće i složenije molekule (makromolekuli), kao što su proteini i masti, membrana ne propušta (slika 32). Na taj način dobijamo visokomolekularnu frakciju sastavljenu od proteina i masti, koja se naziva koncetrat ili retentat, i niskomolekularnu frakciju, koju čine voda, soli, laktoza i aminokiseline i koja se naziva ultrafiltrat ili permeat. Ultrafiltracijom proteini surutke se koncetrišu do 80% u suvoj materiji. Radna temperatura je 50-55ºC.

Slika 32. Princip ultrafiltracije (Gavarić, 1995)

Prve korišćene membrane imale su malu propustljivost, slabu mehaničku otpornost i slabu hemijsku stabilnost. Patentiranjem asimetrične membrane od acetata celuloze ovi nedostaci su prevaziđeni, ali su i ove membrane imale ograničenu primenu u pogledu pH vrednosti (3-7) i temperature (do 35ºC) i bile su slabo otporne na dejstvo hemikalija.

10

Polisulfonske membrane ili membrane druge generacije mogu da se koriste u intervalima pH od 2-12 i do temperature od 100ºC, ali su osetljive na hlorne dezifijense i mehanička oštećenja. Danas se uveliko koriste membrane treće generacije, koje su otporne do temperature od 400ºC i u celom dijapazonu pH. Na njima se zadržava više od 98% proteina, a u permeat prelazi više od 90% laktoze iz surutke.

Ultrafiltracijom surutke, kao složenog koloidnog sistema, čestice proteina i neke soli se nakupljaju u blizini membrane, a kako proces odmiče, i na samoj membrani i njenim porama. Tako dolazi do stvaranja depozita na membrani, tj. smanjenja njene propustljivosti tokom vremena. Ova neželjena pojava naziva se koncetracionom polarizacijom i ne može se nikad eliminisati, već samo umanjiti različitim mehaničkim postupcima, koji podstiču turbulentno proticanje surutke preko površine membrane. Jedan od načina da se smanji formiranje taloga i začepljenje membrane je termički tretman slatke surutke pre UF. Pasterizacijom surutke na 72 ºC za 15s stabilizuje se kompleks Ca-fosfata, koji je kod slatke surutke glavni uzrok smanjenja fluksa permeata.

Tretman kisele surutke pre UF obuhvata zagrevanje na 80 ºC za 15s i podešavanje pH na 5,9. DIJAFILTRACIJA se kombinuje sa UF, ( predstavlja nastavak UF), pri čemu se vrši ispiranje

proteina surutke od komponenata laktoze i soli. Na ovaj način se koncentrat proteina prečišćava, u cilju smanjenja neproteinskih komponenata u retentatu. Ovim postupkom se dobija koncentrat proteina surutke koji sadrži preko 90% proteina u suvoj materiji. Voda se može dodavati šaržno ili kontinualno i najčešće je demineralizovana.

GELFILTRACIJA je postupak kod koga se pomoću molekulskog sita (gela) vrši razdvajanje proteina (frakcija velike molekulske mase) od laktoze i soli (frakcija male molekulske mase). Dobija se frakcija sa najkrupnijim molekulima (proteinima) koji ne mogu da penetriraju u gel, a zatim frakcija manjih molekula, koja prolazi kroz pore gela i duže se zadržavaju u njemu (laktoza, voda, so, neproteinski azot). U ovom brzom postupku razdvajanja, proteini nisu izloženi toploti i hemijskom tretmanu, što je posebno dobra osobina gel filtracije. Najčešće korišćeni gelovi su trodimenzionalni, dobro isprepleteni gelovi SEPHADEX i EDDIX. Pre samog procesa razdvajanja gel filtracijom, surutka se tretira primenom različitih tehnoloških operacija, što poskupljuje proces i ograničava primenu gelfiltracije.

Funkcionalne osobine proteina surutke

Koncentrat proteina surutke koristi se u proizvodnji infant formula i dijetetskih proizvoda, zbog odličnih nutritivnih i funkcionalnih osobina. Te funkcionalne osobine, važne za industriju hrane, su: rastvorljivost u vodi, sposobnost bubrenja, želiranja, formiranja pene i emulzija, obezbeđivanje visokog viskoziteta proizvoda, itd. (Carić, 1990).

Funkcionalne osobine proteinskih proizvoda od surutke prikazane su na Slici 33.

Slika 33. Funkcionalne osobine proizvoda sa proteinima surutke (De Witt, 1989)

11

Na Slici 34 prikazana su neka funkcionalna svojstva pojedinih frakcija proteina surutke β-lg, α-la, BSA i Ig-G.

Može se zaključiti da frakcija β-lg poseduje najbolja funkcionalna svojstva. Sve frakcije imaju dobru rastvorljivost. Najmanju čvrstinu gela daju α-la. Dok na formiranje pene i emulzije podjednako slabo utiču frakcije BSA i Ig-G.

Slika 34. Funkcionalna svojstva frakcija proteina surutke pri pН=4,6 1.rastvorljivost; 2.sposobnost stvaranja pene; 3. sposobnost emulgovanja; 4. čvrstoća gela (De Wit, 1989)

Surutka poseduje odlična funkcionalna svojstva: - Dobru topivost i viskoznost; - Sposobnost stvaranja pene; - Sposobnost želiranja i emulgiranja; - Sposobnost vezivanja vode (što olakšava dejstvo stabilizatora).

Sva ova svojstva surutki pružaju mogućnost upotrebe u pripremi hrane za odojčad i dijetetskoj hrani. Još je Hipokrat predlagao konzumiranje surutke u lečenju mnogih oboljenja poput tuberkuloze, žutice, kožnih bolesti. U nekim evropskim zemljama poput Švajcarske, Nemačke i Austrije poznate su "surutkine kure" u tretiranju dijareje, dizenterije, žuči, kamenca u mokraćnom mehuru i kod nekih trovanja.

Pored prednosti, surutka ima i neke nedostatke. Kao nedostaci surutke mogu se nabrojati: laka kvarljivost, visok procenat vode što omogućava rast i razvoj mikroorhanizama, sadrži termolabilne proteine, visok % mineralnih materija u suvoj materiji surutke, što utiče na nepoželjan slankast ukus. Pored ovih, kao nedostaci se mogu navesti i tehnološki problemi pri preradi surutke i mala ekonomičnost proizvodnje surutkinih proizvoda.

Ovi problemi se mogu prevazići preduzimanjem sledećih koraka: - Visoka toplotna obrada može se zameniti membranskim procesima (mikrofiltracija); - Zakišeljavanjem surutke na pH<3,9, proteini surutke postaju termostabilni.

Napici od surutke

Surutkini napici su namenjeni svim uzrastima od onih najmlađih (bebe sa još uvek nerazvijenim imunološkim sistemom), pa do najstarijih (stariji ljudi sa oslabljenim imunološkim sistemom). Dakle konzumiranjem surutke jača se imunološki sistem organizma, a osobe sa prekomernom težinom uz surutku mogu skinuti višak kilograma. Sportistima na primer surutka predstavlja odličan izvor energije i hranljivih materija. Napici od surutke se mogu podeliti na bezalkoholne i alkoholne.

U bezalkoholne napitke na bazi surutke spadaju: - Surutkini napici sa dodatkom voćnih koncentrata;

12

- Fermentisani napici na bazi surutke; - Dijetetski napici; - Napici slični mleku; - Napici u prahu. U alkoholne napitke na bazi surutke spadaju: - Napici malog sadržaja alkohola (<1,5%); - Surutkino pivo; - Surutkino vino.

Bezalkoholni napici na bazi surutke

Kod surutkinih napitaka sa dodatkom voćnog koncentrata, voćni koncentrat je uključen u ovaj proizvod sa 5-20%. Najčešće se koriste voćni koncentrati citrusa i tropskog voća: manga, banane i papaje. Nutritivno obogaćeni napici se dobijaju dodavanjem koncentrata jagodastog i bobičastog voća.

Fermentisani napici na bazi surutke se dobijaju sa jedne strane fermentacijom izazvanom bakterijama mlečne kiseline i probiotsdkih sojeva, a sa druge strane alkoholna fermentacija može biti izazvana kvascem Kluyveromyces. U zavisnosti od vrste upotrebljenog soja, napitak dobija specifičnu aromu i konzistenciju. U dobijanju fermentisanih napitaka fermentacijom izazvanom mlečnokiselinskim bakterijama i probiotskim sojevima, prihvatljivi su napici sa sledećim kombinacijama mikroorganizama:

- Lactobacillus reuteri i Bifidobacterium bifidum; - Streptococcus thermophilus i Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus; - Streptococcus thermophilus subsp. lactis.

Dijetetski napici na bazi surutke su sa niskom energetskom vrednošću 104-113 kJ/100 mL. Od zaslađivača se u napitak dodaje saharin, od voća, voćna baza jabuke ili tropsko voće I stabilizator.

Napici slični mleku se dobijaju mešanjem surutke ili surutke u prahu sa: obranim ili punomasnim mlekom, mlaćenicom, odabranim biljnim uljima, hidrokoloidima, emulgirajućim sredstvima.

Napici u prahu se dobijaju mešanjem prethodno standardizovane surutke sa sojom, voćem u prahu i koncentrovanim voćnim sokovima. Napici u prahu imaju sledeća svojstva: dobra instant svojstva, dugi rok trajanja, dobru topivost, obogaćeni su vitaminima i mineralnim materijama. Pored toga imaju prednost nad ostalim bezalkoholnim nepicima na bazi surutke što se lakše transportuju i lakše skladište.

Alkoholni napici na bazi surutke

Postupak proizvodnje surutkinih napitaka sa malim udelom alkohola se može prikazati šemom na

Slici 35:

Deproteinizacija

Koncentrovanje

Fermentacija laktoze do željenog udela alkohola (0,5-1%)

Aromatizovanje

Zaslađivanje

Ambalažiranje

(flaširanje)

13

Slika 35. Tehnološka šema proizvodnje suritkinih napitaka sa malim udelom alkohola Surutkino pivo se može proizvoditi uz dodatak slada, bez slada, obogaćeno mineralnim

materijama i uz dodatak skrobnih hidrolizata i vitamina. Postupak prozvodnje bi se mogao predstaviti sledećom šemom, na Slici 36:

Slika 36. Tehnološka šema dobijanja surutkinog piva

Surutkino vino sadrži malu količinu alkohola i uglavnom je aromatizovano voćnim aromama.

Bistrenje

Deproteinizacija

Hidroliza laktoze sa β-galaktozidazom

Dekantiranje

Hlađenje

Dodatak kvasca i fermentacija

Dekantiranje

Odležavanje

Filtriranje