روش تولید پنیر UF در کارخانجات لبنی

روش تولید پنیر UF و نکات مهم در این فرایند را در این مقاله بررسی کرده ایم. خوانندگان محترم وبلاگ آی فودز با مطالعه این مقاله با ما همراه باشید.

تولید پنیر نرم، تازه و رسیده با تکنیک های اولترافیلتراسیون شرح داده شده است. تولید پنیر UF (به روش اولترافیلتراسیون) به فرآیندهای مداوم و کنترل بهتر ترکیب و کیفیت محصول کمک می کند. مزایای آن کاهش استفاده از مایه پنیر، نمک، و بازده بیشتر تولید پنیر است.

آب پنیر حاصل از روش Ultraflltration، شفاف و بدون پروتئین است. فرآیند اولترافیلتراسیون برای تولید پنیر که توسط محققان فرانسوی توسعه یافته است، ممکن است روش های فعلی تولید پنیر را تغییر دهد.

فرآیند اولترافیلتراسیون (UF)

اولترافیلتراسیون فرآیندی است که در آن امولسیونی مانند شیر به طور مداوم در یک لایه غشایی نیمه تراوا حرکت می کند؛ و بیشتر آب، نمک های محلول و نیتروژن غیر پروتئینی خود را به سطح لایه بیرونی منتقل می کند. در حالی که چربی، پروتئین و نمک های نامحلول را در بخش درونی نگه می دارد.

این روش بر خلاف اسمز معکوس است که از غشاهای مشابه اما با اندازه منافذ کوچکتر و در فشارهای مختلف استفاده می کند و عمدتاً اجازه عبور آب را می دهد در حالی که مواد معدنی و سایر اجزا از غشاء عبور نمی کنند یا فقط به نسبت کمی از آن عبور می کنند.

اسمز معکوس شیر، کل مواد جامد را متمرکز می کند. در حالی که اولترافیلتراسیون به طور انتخابی چربی، پروتئین و نمک های نامحلول را متمرکز می کند. هر دو فرآیند باعث می شوند، پروتئین های دناتوره نشده پس از تغلیظ نیز همچنان بدون تغییر باقی بمانند.

بررسی تحقیقات انجام شده دربارة تولید پنیر UF

در ایالات متحده، تحقیقات اولترافیلتراسیون برای صنعت لبنیات عمدتاً در پی جداسازی پروتئین از آب پنیر برای ارائه محصولی با مقبولیت خوب در بازار بوده است. یک کارخانه تجاری چندین سال است که برای بازیابی پروتئین از آب پنیر اسیدی در نیویورک، فعالیت می کند. در نقاط دیگر، تحقیقات اولترافیلتراسیون هدف کاملاً متفاوتی را دنبال می‌کرد که اولین بار توسط Maubois و Mocquot گزارش شد. این دانشمندان فرانسوی کشف کردند که پنیرهای تازه و رسیده با کیفیت خوب را می توان به روش های مداوم یا دسته ای از فیلتراسیون شیر و فرآورده های شیر تهیه کرد.

کشف اساسی دیگری توسط همان محققین این بود که وقتی شیر استریل اولترافیلتر می شود، توانایی تشکیل دلمه مایه پنیر آن (که معمولاً در حرارت قبلی استریل کردن شیر از بین می رود)، به طور کامل احیا می شود.

به طور کلی از غشاهای پلی اولفین، پلی آکریلونیتریت، پلی وینیل کلراید یا استات سلولز استفاده می شود. این غشاها باید اجازه انتقال طبیعی لاکتوز را بدهند. نرخ تولید پنیر به روش UF به موارد زیر بستگی دارد:

• نوع و سطح غشا
• دما
• فشار
• درجه غلظت پروتئین مورد نظر

فرایند تولید پنیر UF

شیر خام تیمار حرارتی شده یا پاستوریزه، ترجیحاً شیر بدون چربی، به صورت جریان آشفته توسط یک پمپ یا جریان گاز بی اثر در دماهای پایین یا بالا، در یک غشای نیمه تراوا با فشار 1 تا 50 کیلوگرم بر سانتی متر مربع پیش می رود.

این جریان تا زمانی ادامه می یابد که پروتئین ماده نگه داشته شده تا میزان مورد نظر متمرکز شود یا تا زمانی که اجزای محلول مواد محبوس شده، دیگر از غشای نیمه تراوا عبور نکنند.

آب، لاکتوز، نمک های محلول و نیتروژن غیر پروتئینی محلول، در غشاء حرکت می کنند و به صورت یک ترکیب تشکیل دهنده آب پنیر شفاف جداگانه ظاهر می شوند. ناتراوه (جریان بازمانده) با پروتئین و نمک های نامحلول غلیظ شده به دفعات دو تا شش بار، برای تنظیم درجه حرارت تنظیم می شود. سپس ترکیبات مورد نظر برای تولید کنسانتره مایع پنیر ترکیب می شوند:

• کشت اسید لاکتیک
• چربی شیر
• رنگ
• سایر میکروارگانیسم ها
• مایه پنیر

نمک نیز ممکن است در این مرحله یا بعد از آن تزریق شود. این کنسانتره مایع با همان ترکیب پنیر مورد نظر به قالب های مناسب پمپ می شود.

در نتیجه یک دلمه سفت انعطاف پذیر با آب پنیر نسبت کمی آزاد، در چند دقیقه ایجاد می شود. پس از آن مانند فرآیندهای استاندارد تولید پنیر، پنیر رسیده می شود.

(برای آشنایی با روش تولید استاندارد انواع پنیر و تجهیزات لازم برای آن به فرآیند تولید انواع پنیر (از صفر تا صد)، مراجعه کنید.)

هر نوع پنیر مستلزم آن است که جریان بازمانده آن، شامل نسبت مشخصی از پروتئین به کل مواد جامد را نشان دهد. همچنین لازم است که لاکتوز و نمک محلول در فاز آبی ماده احیا کننده با مقادیری از سرم پنیر مطابقت داشته باشد که امکان تخمیر اسید لاکتیک زنده را فراهم می کند.

ویژگی های منحصر به فرد پنیرهای UF

روش تولید پنیر UF در مقایسه با فرآیندهای تولید پنیر استاندارد، تفاوت های قابل توجهی را نشان می دهد. ماده ناتراوه (جریان بازمانده) با چربی اضافه شده دارای ترکیبی برابر با پنیر مورد نظر است اما تا زمانی که مایه کوبی شود به صورت مایع باقی می ماند.

حجم آن فقط 1/5 تا 1/7 مقدار شیر اولیه است و pH آن بین 6/6-6/7 است. اگرچه انعقاد سریع است، 75 تا 80٪ کمتر از پنیرسازی استاندارد مایه پنیر مورد نیاز است.

آب و مواد محلول که از غشای نیمه تراوا عبور می کنند به صورت آب پنیر شیرین با pH 6.5 ظاهر می شوند. آب پنیر شیرین کریستالی، با رنگ سبز مایل به زرد و عاری از باکتری های شیر است. این آب پنیر فاقد رنگ پنیر یا مایه پنیر است زیرا هیچ کدام تا این مرحله اضافه نشده است.

مزایا و معایب تولید پنیر UF

پنیر تولید شده به روش UF دارای مزایای کوتاه مدت و بلند مدت می باشد. تولیدکنندگان، کنترل بهتری بر فرآیند تولید دارند که منجر به ایجاد ویژگی های بسیار نزدیک ترکیب نهایی پنیر و کیفیت مطلوب می شود.

این یک فرآیند بسیار مناسب برای پنیرسازی به روش مداوم است که نیاز به حداقل فضا با حداکثر انعطاف پذیری بدون نیاز به مرحله زهکشی آب پنیر دارد. مایع ناتراوه (بازمانده)، قبل از شروع و افزودن مایه پنیر می توان منجمد کرد و برای چندین ماه در دمای -30 درجه سانتی گراد نگهداری کرد یا می توان آن را خشک کرد و برای مدت طولانی بدون تغییر در کیفیت یا عملکرد آن نگهداری کرد.

صرفه جویی با استفاده کمتر از استارتر، مایه پنیر، نمک و رنگ حاصل می شود. چنین صرفه‌جویی می تواند کمبود حاد کنونی مایه پنیر خالص گوساله را از گوساله های جوان تغذیه شده با شیر کاهش دهد. در بسیاری از پنیرهای رسیده، میزان نمک قابل توجهی از آب پنیر، 35 تا 40 درصد، در طی پرس کردن، از بین می رود.

در تولید پنیر UF، دلمه سفت آب پنیر نسبتا کمی را آزاد می کند و در نتیجه نمک کمی از دست می رود. واحدهای اولترافیلتراسیون، بسیار برای تکنیک های تمیز کردن در محل (CIP) مناسب هستند و جنبه پیوسته آن به بهبود کیفیت بهداشتی و ایمنی محصولات کمک می کند.

(برای آشنایی با فرایند CIP یا تجهیزات آن به معرفی سیستم و فرآیند CIP و کاربردهای آن مراجعه کنید.)