Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin Tepelné ošetření mléka, jeho vliv na kvalitu a zdravotní nezávadnost

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin

Tepelné ošetření mléka, jeho vliv na kvalitu a zdravotní nezávadnost Bakalářská práce

Vedoucí práce: Ing. Táňa Lužová, Ph.D.

Vypracoval: Monika Machálková

PROHLÁŠENÍ

Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Tepelné ošetření mléka, jeho vliv na kvalitu a zdravotní nezávadnost vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.

dne……………………………… podpis studenta ….……………………….

PODĚKOVÁNÍ

Ráda bych poděkovala vedoucí své bakalářské práce Ing. Táni Lužové Ph.D., za její vstřícný přístup, cenné rady a připomínky při vypracovávání této práce. Dále bych chtěla poděkovat své rodině za jejich podporu po celou dobu mého studia.

ABSTRAKT Obsahem bakalářské práce nazývající se „Tepelné ošetření mléka, jeho vliv na kvalitu a zdravotní nezávadnost“ je obeznámení se složením mléka jak z kvalitativní tak z kvantitativní stránky. S tepelnou úpravou mléka, mezi které patří termizace, pasterace a její rozdělení dle teploty a času na dlouhodobou, vysokou a šetrnou, dále sterilace, ESL a UHT záhřev. Důležitým bodem je problematika zabývající se vlivem teploty působícím na kvalitu a zdravotní nezávadnost mléka, seznámení s mikrobiálními, biochemickými a smyslovými změnami vyvolanými teplem a vadami pasterovaného a trvanlivého mléka. Dále jsou zde uvedeny požadavky na mléko, rozdělení a stručný popis jednotlivých druhů mlék.

Klíčová slova: mléko, pasterace, sterilace, ESL, UHT

ABSTRACT The content of this bachelor’s thesis called "The heat treatment of milk, its influence on the quality and wholesomeness" is to introduce milk composition from both qualitative and quantitative aspects. As well as the heat treatment of milk including thermization, pasteurization and its division according to the temperature and time in a long-term, high and soft, then sterilization, ESL and UHT heating. The important point is the influence of temperature on the quality and the milk wholesomeness, an introduction to microbial, biochemical and sensory changes induced by heat and defects in pasteurized and UHT milk. There are also included milk requirements, classification and a brief description of certain kind of milk.

Keywords: milk, pasteurization, sterilization, ESL, UHT

OBSAH 1 ÚVOD ............................................................................................................................8 2 CÍL PRÁCE................................................................................................................10 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED...........................................................................................11 3.1 Složení mléka .......................................................................................................11 3.1.1 Dusíkaté látky.................................................................................................11 3.1.2 Mléčný tuk .....................................................................................................13 3.1.3 Sacharidy........................................................................................................15 3.1.4 Minerální látky ...............................................................................................16 3.1.5 Vitaminy.........................................................................................................17 3.1.6 Enzymy ..........................................................................................................20 3.1.7 Hormony ........................................................................................................21 3.1.8 Plyny ..............................................................................................................21 3.1.9 Somatické buňky............................................................................................21 3.1.10 Mikroorganismy v syrovém mléce...............................................................22 3.2 Historie tepelného ošetření mléka......................................................................23 3.3 Tepelné ošetření mléka .......................................................................................24 3.3.1 Termizace.......................................................................................................25 3.3.2 Pasterace.........................................................................................................25 3.3.2.1 Dlouhodobá pasterace ............................................................................26 3.3.2.2 Vysoká pasterace.....................................................................................26 3.3.2.3 Šetrná pasterace......................................................................................27 3.3.2.4 Zařízení pro pasteraci .............................................................................27 3.3.2.5 Průběh pasterace ....................................................................................29 3.3.3 ESL.................................................................................................................29 3.3.4 Sterilace..........................................................................................................30 3.3.4.1 Průběh sterilace ......................................................................................30 3.3.5 UHT................................................................................................................31 3.3.5.1 Průběh UHT záhřevu ..............................................................................31 3.4 Změny v mléce vyvolané teplem ........................................................................35 3.4.1 Změny mléka při pasteraci .............................................................................35 3.4.1.1 Mikrobiologické změny ...........................................................................35

3.4.1.2 Biochemické změny .................................................................................35 3.4.1.3 Smyslové vlastnosti..................................................................................36 3.4.1.4 Vady pasterovaného mléka .....................................................................36 3.4.2 Změny mléka při sterilaci a UHT záhřevu .....................................................37 3.4.2.1 Biochemické změny .................................................................................37 3.4.2.2 Mikrobiální změny...................................................................................37 3.4.2.3 Vady trvanlivého mléka...........................................................................38 3.5 Požadavky na mléko ...........................................................................................38 3.6 Druhy mléka ........................................................................................................39 3.7 Tržní druhy mléka ..............................................................................................39 4 ZÁVĚR........................................................................................................................41 5 SEZNAM LITERATURY .........................................................................................43 6 SEZNAM TABULEK ................................................................................................46 7 SEZNAM OBRÁZKŮ ...............................................................................................47 8 SEZNAM ZKRATEK................................................................................................48

1 ÚVOD Mléko je tekutý sekret mléčné žlázy savců, se specifickým složením pro každý živočišný druh. Pod pojmem mléko rozumíme v potravinářství mléko kravské a pro ostatní druhy mlék používáme přívlastky, např. kozí mléko, ovčí mléko apod. (Vlková et al., 2009). Tab. 1: Složení kravského mléka (Vlková et al., 2009) voda

87,5 %

sušina

12,5 %

bílkoviny

3,5 %

laktóza

4,4 – 4,8 %

tuk

3,5 – 4 %

vitamíny

stopy

minerální látky

stopy

Mléko je součástí výživy člověka již několik tisíc let. Zpracování mléka na mléčné výrobky se dlouho provádělo přímo u producenta, kde se také převážně konzumovalo. Ke zprůmyslnění výroby přispěly nové poznatky – Pasteurovy objevy, které daly základ pasteraci a sterilaci mléka (Gajdůšek, 2002). Během posledních čtyř desetiletí dvacátého století došlo k významným i drobným ohniskům alimentárních onemocnění, spojených s mléčnými výrobky. Některé z ohnisek byly salmonelózy (odtučněné sušené mléko, pasterované mléko, sýr, zmrzlina), stafylokokové otravy jídlem (máslo, sýry, čokoláda mléko) a listerióza (pasterované mléko, sýr, čokoládové mléko). Tento vývoj vzbudil obavy o veřejné zdraví v potravinářském průmyslu obecně a obzvláště v mlékárenském průmyslu. Proto je důležité zabývat se kontrolou patogenních a znehodnocujících mikroorganismů v potravinách při zpracování mléka (Marth et Steele, 2001). Mléko a mléčné výrobky jsou vysoce výživné média, ve kterých se mohou mikroorganismy rozmnožovat a způsobit tak kažení. Stupeň a typy mikroorganismů v mléce závisí na mikrobiální kvalitě syrového mléka, na podmínkách zpracování mléka, na teplotě a délce skladování. Nejčastějšími mikroorganismy způsobující kažení jsou bakterie rodu Pseudomonas spp., Bacillus spp., Clostridium spp. a Streptococcus spp. Syrové mléko, jako sekret zdravé dojnice, je prosté mikroorganismů. Avšak

-8-

mikroorganismy nacházející se na vemeni se mohou dostat dovnitř struku a mléko tak kontaminovat, takže mléko může obsahovat až 102 MO. Většina bakterií se do mléka dostává zvenčí, z různých zdrojů jako jsou krmivo, stelivo nebo dojící zařízení. Pasterizací zničíme patogenní bakterie přítomné v syrovém mléce. Termizace a pasterizace

však

nezničí

bakteriální

spory.

mikroorganismů je určená sterilizace (Giffel, 2003).

-9-

Ke

zničení

všech

přítomných

2 CÍL PRÁCE o Cílem práce je prozkoumat problematiku zabývající se složením mléka a jednotlivými druhy tepelného ošetření. o Prozkoumat působení tepelného ošetření na kvalitu a zdravotní nezávadnost mléka. o Charakterizovat termizaci, pasteraci, sterilaci, ESL a UHT záhřev. o Charakterizovat mikrobiální, biochemické a smyslové změny vyvolané tepelným ošetřením.

- 10 -

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Složení mléka Chemické složení mléka do velké míry ovlivňuje nutriční hodnotu, chemické reakce v mléce, chuť mléka a do jaké míry mohou v mléce růst mikroorganismy. Samozřejmě kvantita různých složek v mléce není rozhodující ve všech ohledech. Vitamíny jsou důležité z nutričního hlediska, enzymy jsou katalyzátory reakcí a některé minoritní složky přispívají k chuti mléka (Walstra et al., 2006). Převládající složkou mléka je voda (80 – 87 %). Hlavní složky mléčné sušiny jsou laktóza, mléčný tuk a bílkoviny. Složení mléka je různé podle plemena, krmení, ročního období, zdravotního stavu dojnic, atd. (Marth et Steele, 2001).

3.1.1 Dusíkaté látky Dusíkaté látky tvoří nejkomplexnější složku mléka a určují základní fyzikální a chemické vlastnosti. Z veškerého dusíku v mléce je v bílkovinách obsaženo 93 až 95 %, zbývající množství jsou nebílkovinné dusíkaté látky (Gajdůšek, 2003). Bílkoviny jsou z nutričního hlediska nejvýznamnější složkou mléka, jsou to vysokohodnotné bílkoviny obsahující nenahraditelné esenciální AMK, které dodávají mléku významnou biologickou hodnotu (Zadražil, 2002).

Obr. 1: Základní rozdělení dusíkatých látek mléka (Gajdůšek, 2003)

- 11 -

Bílkoviny v mléce jsou z převážné části tvořeny kaseinem (82 – 86 %), v menším množství ze syrovátkových bílkovin. Bílkoviny jsou syntetizovány z AMK získaných z krve (Marth et Steele, 2001). Hlavní bílkovina kasein je syntetizována v mléčné žláze a tvořena z komplexu frakcí fosfoproteinů. Základními frakcemi kaseinu jsou α, β a κ kasein, ostatní frakce se považují za deriváty. Všechny frakce (kromě κ kaseinu) jsou vysoce citlivé na přítomnost vápníku v mléce. Přítomnost κ kaseinu je chrání proti vysrážení. Kaseinové frakce jsou společně vázány do micel, které navíc obsahují i vápník, hořčík, citráty a fosfáty. Syrovátkové bílkoviny jsou bílkoviny mléčného séra – globulární bílkoviny. Představují 17 až 20 % z čistých bílkovin. Zůstávají v roztoku (syrovátce) po vysrážení kaseinu při pH 4,6. Mají vyšší nutriční hodnotu než kaseinové bílkoviny. β-laktoglobulin a α-laktalbumin je syntetizován mléčnou žlázou (Gajdůšek, 2003). Dusíkaté frakce nebílkovinného původu mají rozdílnou strukturu i význam – především se jedná o produkty metabolismu. Zůstávají v roztocích po vysrážení bílkovin mléka. Největší podíl tvoří močovina, její obsah je kolem 50 % z nebílkovinných dusíkatých frakcí. Dále to můžou být volné AMK, kyselina močová, amoniak, vitamíny skupiny B, kreatin, nukleotidy, sulfokyanid, kyselina orotová apod. (Gajdůšek, 2003; Zadražil 2002). Bílkoviny neprocházejí membránami, mohou se shlukovat a jsou fluorescentní, což je způsobeno aromatickými kyselinami. Zahřátím mléka se většina sráží – koaguluje. Samovolná koagulace je nežádoucí. Řízená koagulace (teplem) má obdobný průběh jako srážení mléka syřidlem. Velmi často je koagulace předstupněm denaturace a výsledkem je ztráta biologických vlastností mléka. Denaturace bílkovin je většinou procesem nevratným. Je vyvolána působením teplot, zářením, extrémním zvýšením pH, organickými rozpouštědly apod. (Zadražil 2002). Mléčné bílkoviny mohou být nepříznivě ovlivněny teplem. Nejznámější efekt je Maillardova reakce a tvorba lysinoalaninu. Obojí může mít za následek snížení biologické hodnoty zasažených bílkovin (Moraes-Santos et al., 1997).

- 12 -

3.1.2 Mléčný tuk Základními složkami mléčného tuku jsou tri-, di- a monoacylglyceroly, volné mastné kyseliny, sterol, fosfolipidy a v tucích rozpustné vitamíny. Typickou odlišností mléčného tuku je vysoký podíl nízkomolekulárních mastných kyselin, které dodávají mléčnému tuku typickou chuť a vůni (Gajdůšek, 2003). Triacylglyceroly jsou tvořeny z 95 % MK, ty jsou vázány i v dalších složkách mléčného tuku, a tak je můžeme pokládat za stavební kameny mléčného tuku. Na jejich zastoupení závisí jak technologické, tak i nutriční vlastnosti. Ale i složky v menším množství lze pokládat za významné, protože představují biologicky důležité látky, podílející se na metabolismu či transportu tuků v organismu. Tyto látky tvoří rovněž i obaly tukových globulí. Výrazně se podílejí na chuti mléka a snadné stravitelnosti mléčného tuku. Nutriční vlastnosti heterolipidů nejsou ve srovnání s ostatními tuky tak významné, a tak jejich technologické vlastnosti nejsou využívány. Z MK vázaných ve fosfolipidech největší podíl tvoří nenasycené MK (olejová, arachová apod.), z nasycených MK jsou to kyseliny myristová, palmitová, stearová (Zadražil, 2002).

Obr. 2: Zastoupení mastných kyselin v mléčném tuku (nasycené, mono- a polynenasycené MK) (Anonym A., 2009)

Některé studie ukazují, že nasycené MK s krátkým a středně dlouhým řetězcem, nemají negativní dopad na krevní lipidový profil. Jsou snadno stravitelné a v těle

- 13 -

odlišně metabolizovány než MK s delšími řetězci. Mastné kyseliny s dlouhými řetězci, jako je kyselina stearová se chovají neutrálně na hladinu cholesterolu. Kyselina myristová má v těle různé fyziologické funkce, jako je metabolismus bílkovin a syntéza omega-3 MK s dlouhým řetězcem. Průměrný příjem trans-mastných kyselin ve stravě je nízký, s minimálním energetickým příjmem (kolem 0,7 % energie). Neexistují žádné vědecké důkazy o tom, že příjem přirozeně se vyskytujících trans-mastných kyselin v mléce a mléčných výrobcích (v obvyklých množstvích), má negativní zdravotní účinky na zdraví srdce. Při nadměrném konzumování mléka a mléčných výrobků, některé experimentální studie naznačují, že asi 1/3 mastných kyselin mléka jsou považovány za méně příznivé (Anonym A., 2009). Mléčný tuk je důležitý jako zdroj esenciálních MK (hlavně linoleové), zdroj vitamínů rozpustných v tucích (A, D, E, K) a také dodává chuť mléku i mléčným výrobkům (Fox et McSweeney, 1998). Mastné kyseliny jsou částečně odvozeny z krevního oběhu lipoproteinů vyprodukovaných z potravy a tělesného tuku. Tyto lipoproteiny jsou hydrolyzovány a následně zkombinovány do produkce mléčných triacylglycerolů. Téměř polovina mastných kyselin je syntetizována z acetátu produkovaného bachorovou fermentací a z 3-hydroxylbutyrátu produkovaného z bachorové stěny z butyrátu (Spreer et Mixa, 2001). Převážná část mléčného tuku se v mléce nachází ve formě tukových kuliček, neboli globulí, malá část tuků je vázána na kaseinové micely. Tukové globule mají v průměru velikost od 0,1 do 20 µm. Tukové globule o velikosti kolem 1µm tvoří od 70 do 80 % veškerých tukových globulí v mléčném tuku, avšak v celkové hmotnosti to je jen nepatrný podíl. Nejvíce hmotnostně jsou zastoupeny globule o velikosti 4 – 6 µm. V mléce nejsou tukové globule volné, ale jsou obaleny membránou z komplexu fosfolipidy-bílkoviny. Membrány chrání tuk před splynutím ve velké útvary a slouží zároveň jako emulgátor. Významnou skupinu tuků tvoří fosfolipidy, z nichž je nejvíce zastoupen fosfatidylcholin (tzv. lecitin), fosfatidylethanolamin (kefalin) a sfingomyelin. Fosfolipidy jsou vázány na membránách tukových kuliček a přispívají ke stabilizaci tukové emulze v mléce. Další součástí mléčného tuku jsou steroly a jejich estery, z nichž nejrozšířenější je cholesterol a ergosterol. Z doprovodných látek jsou

- 14 -

nejvýznamnější karotenoidy, zejména beta-karoten (prekursor vitamínu A) (Gajdůšek, 2003; Fox 2003; Zadražil, 2002).

Obr. 3: Struktura tukové globule (Spreer et Mixa, 1998) 1 – tuk 2 – plasma 3 – bílkoviny 4 – zóna vázané vody

3.1.3 Sacharidy Hlavním zástupcem sacharidů v mléce je laktóza, nazývaná mléčný cukr. Je to disacharid složený z D-glukózy a D-galaktózy, spojený přes α-1,4-glykosidické vazby. Laktóza je syntetizována v sérii reakcí z D-glukózy jako výchozího substrátu. Je rozpuštěna v přítomné vodě a dává mléku nasládlou chuť (Gajdůšek, 2003; Spreer et Mixa, 2001). Téměř všechna laktóza v roztoku je v poloacetalové formě. Asymetrický charakter prvního uhlíku na glukózovém zbytku vytváří dvě modifikace laktózy – α a β. Laktóza otáčí rovinu polarizovaného světla a tudíž existuje ve dvou formách: pravotočivé a levotočivé. V mnohých mléčných výrobcích (kondenzované mléko, UHT mléko) se v důsledku silnějšího záhřevu laktóza přeměňuje na laktulózu (Zadražil, 2002).

- 15 -

Laktóza ve výživě je mnohem více než jen zdroj energie. Tento mléčný cukr také pomáhá k lepšímu vstřebávání vápníku v tělech savců. Bylo prokázáno, že deriváty jako laktulóza se uplatňují při mnoha fyziologických procesech, včetně podpory bifidobakterií ve střevním traktu (Gänzle, 2012). Obsah laktózy v mléce se v průběhu laktace téměř nemění, obsah se pohybuje kolem 4,8 %, ale u mastitidních krav podstatně klesá (Spreer et Mixa, 2001). Vedle laktosy jsou v mléce také další sacharidy ve formě volné nebo vázané na proteiny, lipidy nebo fosfáty. Jsou to především monosacharidy glukosy a galaktosy, oligosacharidy N-acetyl-D-glukosamin a N-acetyl-D-galaktosamin (Gajdůšek, 2003).

3.1.4 Minerální látky Minerální látky jsou v mléce přítomny jednak v mléčném séru v roztoku, nebo v koloidní formě a také jsou vázány na některé organické součásti mléka. Do mléka jsou přenášeny z krve (Gajdůšek, 2003). Tab. 2: Obsah hlavních minerálních látek v mléce (Gajdůšek, 2003) Prvek

Obsah v mléce (g/l) Průměrná hodnota

Interval

Ca

1,21

0,9 – 1,4

P

0.95

0,7 – 1,2

K

1,50

1,0 – 2,0

Na

0,47

0,3 – 0,7

Cl

1,03

0,8 – 1,4

Mg

0,12

0,05 – 0,24

S

0,32

0,2 – 0,4

V mléce

jsou

hlavně

fosfáty,

citráty,

chloridy,

sulfáty,

uhličitany

a hydrogenuhličitany sodíku, vápníku, hořčíku a draslíku. V mléce je zhruba ještě 20 dalších stopových prvků, zahrnující měď, železo, zinek, jod a křemík (Fox et McSweeney, 1998). Vápník a fosfor jsou přítomny v roztoku ve formě kalcium-fosfátu a jsou vázány na kaseinové komplexy. Kyselina citronová je v mléce ve formě rozpustných solí a v koloidní formě. Obsah minerálních látek není významný jen z nutričního hlediska,

- 16 -

ale také reguluje acidobazické rovnováhy v mléce, tj. udržení pH a osmotického tlaku mléka. Některé stopové prvky se nacházejí v organických sloučeninách, jiné (Cu, Zn, Mg, Fe) jsou vázány na membrány tukových kuliček (Gajdůšek, 2003).

3.1.5 Vitaminy Vitamíny jsou exogenní esenciální biokatalyzátory, lišící se chemickou strukturou i konkrétní funkcí v živém organismu. Některé z nich jsou prekurzory různých enzymů (hlavně vitamíny skupiny B), jiné se uplatňují v oxidačně redukčních systémech (Gajdůšek, 2003). Chemické struktura vitamínů je různá a mezi sebou nemají po chemické stránce žádný společný vztah. Základní rozdělení vitamínů je proto založeno na jejich rozpustnosti ve vodě nebo tuku (Fox et McSweeney, 1998). Vitamíny rozpustné v tucích (A, D, E, K) jsou obsaženy v mléčném tuku a po odstředění zůstanou ve smetaně. Jejich obsah v mléce je různý a je ovlivněn výživou, způsobem chovu, apod. Vitamíny rozpustné ve vodě (B1, B2, kyselina askorbová, kyselina listová atd.) jsou obsaženy v odstředěném mléce. Jejich obsah je poměrně stabilní (Zadražil, 2002). Tab. 3: Průměrný obsah vitamínů v mléce (Gajdůšek, 2003) Vitamin

Obsah vitamínů (mg/kg)

A

0,3 – 1,0

Provitamin A

0,1 – 0,6 Rozpustné v tucích

D

0,001

E

0,2 – 1,2

K

0,01 – 0,03

B1 Thiamin

0,3 – 0,7

B2 Riboflavin

0,2 – 3,0

B5 Pantothenová kyselina

0,4 – 4,0

B6 Pyridoxin

0,2 – 2,0

B12 Korinoidy

0,003 – 0,038

C

Rozpustnost

5 – 20

Biotin

0,01 – 0,09

Niacin

0,08 – 5,0

Folacin

0,03 – 0,28 - 17 -

Rozpustné ve vodě

Vitamin A Aktivitu vitaminu A vykazují přirozeně se vyskytující karotenoidy, neboli provitaminy A. Nejvýznamnějším provitaminem A je beta-karoten, který dává mléku nažloutlý vzhled, např. kozí mléko beta-karoten neobsahuje a je čistě bílé. Mléko obsahuje poměrně málo vitaminu A a jeho obsah je úměrný obsahu tuku. Je důležitý pro dobré vidění. Při pasteraci, UHT záhřevu a při sušení se ztrácí do 6 % vitaminu. Při skladování UHT mléka dochází ke ztrátám 3 – 7 % za 4 týdny.

Vitamin D Nejvýznamnější jsou vitamin D3 (cholekalciferol) a D2 (ergokalciferol). Vznikají působením UV záření z provitamínů D. Působí jako hormony. Obsah závisí na výživě dojnic a roční době.

Vitamin E Hlavní

složkou

je

alfa-tokoferol.

Působí

hlavně

jako

antioxidant.

V nepřítomnosti kyslíku a oxidovaných lipidů je stabilní. Při pasteraci činí ztráty asi 5 %.

Vitamin K Částečně je syntetizován bachorovou mikroflórou. Obsah v mléce je však nízký. Během skladování a tepelného zpracování je vitamin K stabilní. Funguje jako koenzym.

Thiamin (B1) V mléce se vyskytuje jako volný (50 – 75 %), jako difosfát (18 – 45 %) a vázaný na bílkoviny (5 – 17 %). Při tepelném ošetření nebo sušení se ztráty pohybují od 10 do 20 %. Při skladování tepelně ošetřeného mléka se ztráty nezvyšují.

Riboflavin (B2) Je tvořen bachorovou mikroflórou, proto je jeho obsah v mléce vyšší. Vyskytuje se ve volné formě, nebo jako flavin adenin dinukeotid vázaný na alfa- a beta-kasein. Roztok riboflavinu vykazuje žlutozelenou fluorescenci, typickou pro mléčné sérum. Ztráty během technologických operací jsou malé, pouze několik málo procent.

- 18 -

Pantothenová kyselina (B5) Nachází se ve vázané formě (koenzym A, acylkoenzymy A), v menší míře je ve formě volné. Tepelným ošetřením dochází k malým ztrátám (do 5 %), větší ztráty vznikají při skladování, a to až 35 %.

Pyridoxin (B6) Obsah v mléce je poměrně nízký. Je také syntetizován bachorovou mikroflórou. Při běžných způsobech tepelného ošetření mléka jsou ztráty relativně malé (do 5 %), při UHT záhřevu nedosahují ani 10 %, ale ztráty skladováním jsou větší, takže celkové ztráty v UHT mléce jsou 40-45 %.

Korinoidy (B12) Ve své molekule obsahují tzv. korinový kruh, v němž je komplexně vázaný kobalt. Obsah je závislý na výživě dojnic. Při pasteračních teplotách ztráty činí do 10 %, v UHT mléce asi 10 – 20 %.

Vitamin C Vitamín který je velmi citlivý na teplo, je nejméně stálý. Během skladování dochází ke ztrátě 25 – 45 %. V mléce ovlivňuje kyselina askorbová oxidaci tuků.

Biotin (H) Přítomen jako volný nebo vázaný na bílkoviny. Pasterací dochází ke ztrátám 10 -15 % (Andersson et Öste, 1994; Fox et McSweeney, 1998; Gajdůšek, 2003).

Niacin (PP) Jde o kyselinu nikotinovou a její amid. Mléko obsahuje malé množství, u sýrů je obsah větší. Ztráty při zpracování mléka jsou velmi malé.

Folacin Aktivní deriváty kyseliny listové. Hladina v mléce je poměrně nízká. Stabilita závisí na přítomnosti kyslíku. Ztráty při pasteraci dosahují 5 %, v UHT mléce je to 10 až 20 %. Během skladování se obsah v mléce nemění.

- 19 -

3.1.6 Enzymy Enzymy jsou bílkovinné makromolekuly, specializované pro katalýzu určitého typu reakcí. Mléko obsahuje nativní enzymy z leukocytů a z buněk mléčné žlázy. Čerstvé mléko od zdravých dojnic obsahuje enzymů málo, zvýšení počtu i aktivity enzymů je zjišťováno v mlezivu. Kromě nativních enzymů mléko obsahuje i mikrobiální enzymy z mikroorganismů v něm přítomných. Některé enzymy jsou v mléce na povrchových vrstvách tukových kuliček a přecházejí do smetany, jiné jsou vázány na bílkoviny mléka a společně s nimi se sráží. Záhřevem mléka dochází k denaturaci a inaktivaci enzymů (Zadražil, 2002).

Laktoperoxidasa Syntetizována v mléčné žláze. Má značnou tepelnou stabilitu. Podle její přítomnosti či nepřítomnosti, se v pasterovaném mléce ověřuje správné provedení vysoké pasterace mléka. Má baktericidní účinky, je to pro-oxidant (vyvolává oxidační stres), je ukazatel mastitid.

Katalasa V mléce se hromadí na povrchu tukových kuliček. Její aktivita je malá, zvýšená aktivita je v kolostru. Je to ukazatel mastitid a pro-oxidant.

Lipasa Aktivita je závislá na stadiu laktace. Hydrolyzuje acylglyceroly na glycerol a mastné kyseliny. Lipolysa mléčného tuku je malá, protože tukové kuličky jsou chráněny fosfolipidovým obalem. Při jejich porušení dochází k lipolyse a zvyšuje se tak obsah volných mastných kyselin v mléce. Jsou aktivovány stopovým množstvím Fe nebo Cu. Zapříčiňuje cizí chuť v mléce.

Fosfatasy Přirozená součást mléka je alkalická a kyselá fosfatasa. Alkalická je z epitelu mléčné žlázy a z krve a je lokalizována v membránách tukových kuliček. Kyselá je z leukocytů a vyskytuje se v mléčném séru. Podle inaktivace alkalické fosfatázy se kontroluje správnost provedení dlouhodobé nebo šetrné pasterace.

- 20 -

Proteasy Mléko obsahuje endogenní, alkalické, kyselé a mikrobiální proteasy. Mikrobiální proteasy se v mléce inaktivují při teplotě 75 – 80°C za 10 – 20 minut.

Amylasa Aktivita je zvýšená v mlezivu a při zvýšeném obsahu leukocytů. Proto se používá k průkazu mléka nebo mleziva od nemocných dojnic. Pasterací se inaktivuje (Fox et McSweeney, 1998; Gajdůšek, 2003).

3.1.7 Hormony Všechny hormony – endogenní i exogenní, jsou vylučovány mlékem. Jejich stanovení se provádí v krvi, moči, ale i mléku. Při ošetření zvířat hormonálními léčivy, nebo při použití k synchronizaci říje, nebo ke zvýšení produkce mléka se mohou hormony dostat do mléka. Přechodu hormonů do mléka musí být zabráněno, protože mohou způsobit možné zdravotní riziko pro konzumenty (Gajdůšek, 2003).

3.1.8 Plyny Čerstvě nadojené mléko obsahuje asi 8 % plynů (CO2, N2, O2). Část plynů se dostává do mléka až po styku se vzduchem při nadojení, CO2 přechází pravděpodobně do mléka z krve. Po určité době dojde k poklesu množství rozpuštěných plynů, k rovnováze mezi mlékem a ovzduším a dojde tak ke kvalitativním změnám, jako je pokles CO2 a zvýšení O2 a N2. Rozpuštěný kyslík také může oxidovat tuky, nebo kyselinu askorbovou. (Gajdůšek, 1993; Zadražil, 2002).

3.1.9 Somatické buňky Somatické buňky jsou mikroskopické útvary, které se do mléka nejčastěji dostávají z krve dojnice. Jedná se o leukocyty, lymfocyty a monocyty. Z bílého krevního obrazu se objevují neutrofilní leukocyty, zvláště ve zvýšeném množství v mlezivu, před zaprahnutím, nebo při onemocnění mléčné žlázy. Vzácně se v mléce objevují eosinofilní a bazofilní leukocyty. Největší zastoupení u zdravé dojnice tvoří lymfocyty. Monocyty se vyskytují ve formě lipofágů a jsou charakteristické pro mlezivo. Z červeného krevního obrazu se nejčastěji při těžkých zánětech mléčné žlázy objevují - 21 -

erytrocyty. Buňky z epitelu drobných mlékovodů a sekrečních alveol se nejčastěji ve velkém množství nacházejí v mléce na začátku laktace (Zadražil, 2002).

3.1.10 Mikroorganismy v syrovém mléce Syrové mléko představuje pro mikroorganismy velmi vhodné růstové médium. Díky vysokému obsahu vody, množství sacharidů, bílkovin a tuků v kombinaci s neutrálním pH podporuje růst mikroorganismů, které mohou být velmi různorodé a variabilní. V syrovém mléce můžeme najít různé mikroorganismy včetně psychrotrofních, které mohou růst při 7 °C nebo méně, koliformní a další gramnegativní bakterie, které mohou být spojené s výrobou a nehygienickým postupem při zpracování, termorezistentní bakterie, které mohou přežít pasterační podmínky, sporotvorné mikroorganismy, které mohou produkovat teplotně odolné struktury známé jako spory, patogeny způsobující mastitidy, které můžou být uvolněny do mléka z infikovaných vemen a různé kvasinky a plísně (Marth et Steele, 2001). Mikroorganismy mohou svou činností ovlivnit kvalitu mléka, a to jak příznivě, tak nepříznivě. Ke zdrojům kontaminace syrového mléka

řadíme bakterie ze

strukových kanálků (Micrococcus, Enterococcus, Propionibacterium), MO z prostředí – z povrchu vemene nebo těla dojnice, z krmiva, vody, prachu, z mléčného potrubí apod. (Enterococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Bacillus, Clostridium, Lactococcus, Streptococcus a Escherichia Coli) a MO ze zánětu mléčné žlázy (Streptococcus agalactiae). Růst a rozvoj mikroorganismů v mléce

závisí obzvláště na rychlosti

zchlazení mléka po nadojení, na teplotě při které je mléko uchováváno a na celkové délce skladování (Vlková et al., 2009). Mikroorganismy kontaminující mléko můžeme rozdělit do tří skupin na termofilní, termorezistentní a psychrotrofní. Mezi termofilní bakterie vyskytující se v tepelně opracovaných mléčných konzervách, při špatných skladovacích podmínkách a způsobujících tak kažení řadíme Bacillus stearothermophillus, Clostridium thermosaccharolyticum, Lactobacillus delbrueckii

subsp.

bulgaricus

a

aktinomycety

rodů

Thermomonospora

a Thermoactinomyces. Termorezistentní MO jsou schopny přežít pasterační teploty. V pasterovaném mléce jsou nejnebezpečnějšími kontaminanty mezofilní a psychrofilní MO, způsobující kažení pasterovaného mléka i při nízkých teplotách. Řadíme zde rody Staphylococcus, - 22 -

Streptococcus, Sarcina, Micrococcus a vzácně i Escherichia. Ze sporulujících MO zde patří Bacillus cereus, Bacillus circulans, Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium

perfringens,

Clostridium

butyricum,

MO,

mají

Clostridium

tyrobutyricum

a Clostridium sporogens. Z

psychrotrofních

které

optimální

teplotu

růstu

kolem

20 – 30 °C, ale které jsou schopné se množit i při teplotách pod 5 °C, se v mléce nejčastěji vyskytují rody Pseudomonas, Aeromonas, Alcaligenes a Flavobacterium. Z koliformních bakterií, které jsou definovány jako aerobní a fakultativně anaerobní nesporulující gramnegativní tyčinky, které fermentují laktózu, jsou zde zahrnuty rody Escherichia, Enterobacter, Citrobacter, a Klebsiella. Z běžně se v mléce nacházejících aerobních gramnegativních tyčinek z rodu Pseudomonas, se jedná konkrétně o Pseudomonas fluorescens, P. putida, P. fragi, P. putrefaciens, a méně obvyklou patogenní P. aeruginosa. Z potenciálních patogenních druhů MO pro člověka vyskytujících se v syrovém mléce se jedná zejména o rody nebo druhy Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Brucella, Campylobacter, Clostridium botulinum, Escherichia Coli

a

Mycobacterium

tuberculosis.

Často

se

jedná

o mykobakterie, stafylokoky a streptokoky. Syrovým mlékem se také mohou šířit prvoci (např. toxoplasmosa), mohou se objevit plísně produkující nebezpečné mykotoxiny, nebo přenést virové onemocnění jako např. encefalitida nebo hepatitida. Syrové mléko proto musíme ošetřit pasterací, sterilací nebo jiným tepelným ošetřením, tak aby došlo ke snížení počtu MO a ke zničení všech vegetativních forem patogenních MO a zajistit tak zdravotní nezávadnost mléka (Marth et Steele, 2001; Vlková et al., 2009).

3.2 Historie tepelného ošetření mléka Historie tepelného ošetření sahá do poloviny 19. století, kdy francouzský vědec Louis Pasteur prokázal, že kvašení je způsobeno živými mikroorganismy a vypracoval tak metodu tepelné sterilace a pasterace, která zamezuje nežádoucímu kvašení potravin. Při pokračování ve výzkumu vyhlásil teorii, že kažení, hniloba a nemoci jsou způsobeny rovněž živými mikroorganismy (Anonym B., 2012).

- 23 -

První období pasterizace v historii sahá mezi rok 1857 a konec 19. století, kde se používala především pro lékařské potřeby. Historie tepelného ošetření mléka směřuje hlavně k lékařům kteří se zajímali o kojeneckou stravu. První zařízení pro pasteraci vynalezli v Německu v roce 1895 a v USA v roce 1907. V roce 1927 North a Park stanovili široké rozmezí teplot a času, za kterých se zničí patogen Mycobacterium tuberculosis. Proces za vysokých teplot v krátkém čase vynalezli mezi roky 1920 a 1927, čímž bylo zodpovězeno, jak vyrábět bezpečné mléko (Lewis, 2003). Ačkoliv sterilaci, jako způsobu konzervace potravin bylo porozuměno již v 19. století, technologie vyžadující kombinaci aseptického procesu sterilace s aseptickým balením, se dostatečně vyvinula až v letech 1950, kdy se rozvinulo zpracování UHT (Early, 1998).

3.3 Tepelné ošetření mléka Mléko určené ke konzumu, nebo dalšímu zpracování musí být tepelně ošetřeno, k zaručení zdravotní nezávadnosti a prodloužení trvanlivosti mléka (Gajdůšek, 2002). Tepelné ošetření by mělo být natolik šetrné, aby si mléko zachovalo svou původní biologickou a technologickou kvalitu (Vlková et al., 2009). Je dobře známo, že tepelná úprava zlepšuje kvalitu mléka tím, že ničí patogenní a další mikroorganismy. UHT záhřev je však méně doporučován než pasterace, neboť nepříznivě ovlivňuje biologickou dostupnost aminokyselin a v důsledku toho i výživovou hodnotu (Moraes-Santos et al., 1997). Účelem tepelného ošetření mléka, je tedy zničení všech patogenních a technologicky nežádoucích mikroorganismů. Rozeznáváme 3 typy tepelného ošetření, a to termizaci, pasteraci a sterilaci (Lukášová et al., 2001).

- 24 -

Obr. 4: Závislost teploty a času u pasterace a přímého a nepřímého UHT záhřevu (Strahm et Eberhard, 2009)

3.3.1 Termizace Je tepelné ošetření nižší intenzity než nízká pasterizace, obvykle 20 sec. při 60 – 69 °C. Účelem je zabít bakterie zejména psychrotrofní, protože některé z nich produkují tepelně rezistentní lipázy a proteinázy, které můžou eventuálně způsobit zhoršení mléčných produktů. Kromě

zabití mnoha vegetativních forem mikroorganismů,

termizace nezpůsobuje skoro žádné nevratné změny v mléce (Walstra et al., 1999). Podle vyhlášky 203/2003 je termizace zahřátí syrového mléka po dobu nejméně 15 sekund na teplotu 57 °C až 68 °C tak, že mléko po tomto ošetření vykazuje pozitivní reakci ve fosfatázovém testu. Před dalším možným tepelným ošetřením je důležité, uchovávat takto ošetřené mléko v chladu při 0 – 1 °C, aby se zpomalil nebo zastavil růst aerobních sporotvorných bakterií a je možné ho uchovávat až 7 dní, aniž by ztratilo kvalitu. Zařízení na termizaci je podobné zařízením používaných při pasteraci (Early, 1998).

3.3.2 Pasterace Pasterace je mírný proces tepelného ošetření, jehož účelem je inaktivovat hlavní patogenní a kazící bakterie syrového mléka a minimalizovat chemické, fyzikální a organoleptické změny v mléce (Lewis, 2003).

- 25 -

Zahrnuje zničení vegetativních forem patogenních, podmíněně patogenních a toxinogenních mikroorganismů, devitalizace většiny ostatních mikroorganismů a deaktivace části enzymů. Podmínky pasterace určuje teplota a doba výdrže při této teplotě. Volí se tak aby došlo k usmrcení všech choroboplodných zárodků a minimálních změněn vlastností mléka. Pasterace vede ke zničení 99 až 99,9 % saprofytické mikroflóry – tzv. pasterační efekt, ale nedochází ke zničení toxických mikrobiálních produktů. Rozlišujeme pasteraci nízkou (dlouhodobou), vysokou a šetrnou (Gajdůšek, 2002).

3.3.2.1 Dlouhodobá pasterace Dlouhodobá pasterace mléka se používala dříve, nyní je používán pouze v minimlékárnách (Gajdůšek, 2002). Jde o tepelné ošetření takové intenzity, že alkalické fosfatázy mléka jsou inaktivovány. Toho se dosáhne ohřátím na 63 °C po dobu 30 minut. Téměř všechny patogeny v mléce jsou zabity, především Mycobacterium tuberculosis, které patří mezi poměrně tepelně rezistentní organismy a dřívější nejzávažnější patogeny. Všechny kvasinky a plísně a většina vegetativních bakterií jsou usmrceny. Dále jsou inaktivovány některé enzymy, ale ne všechny. Chuť mléka je skoro nezměněna, denaturuje se jen malá, nebo žádná část sérového proteinu. Ostatní vlastnosti zůstávají prakticky nezměněny (Walstra et al., 1999).

3.3.2.2 Vysoká pasterace Teplota záhřevu je 85 °C, případně i vyšší, doba záhřevu stanovena není, ale obvykle bývá 4 – 5 sekund. Je nejúčinnější a používá se k výrobě konzumního mléka. Mléko má poté zhoršenou syřitelnost a ničí se přirozené inhibiční látky (Lukášová et al., 2001). Jde o tepelné ošetření, kdy aktivita enzymu laktoperoxidasa je zničena (postačí 85 °C po 20 sekund). Všechny vegetativní mikroorganismy, kromě bakteriálních spor jsou zabity. Většina enzymů je inaktivována, odolají jen mléčné proteinasy, některé bakteriální proteinasy a lipasy. Většina bakteriostatických vlastností mléka je zničena. Denaturuje se část sérového proteinu a

vzrůstá zřetelná vařivá chuť. V nutričních

hodnotách podstatné změny nejsou, s výjimkou ztráty vitamínu C (Walstra et al., 1999).

- 26 -

3.3.2.3 Šetrná pasterace U šetrné pasterace je teplota záhřevu 71 až 74 °C po dobu 20 až 30 sekund (Gajdůšek, 2002). U mléka vznikají malé změny v chemických a fyzikálních vlastnostech, je tak vhodná pro výrobu sýrů. Aplikace větší intenzity tepelného ošetření 75 °C, 15 sec. způsobí denaturaci imunoglobulinů a zřetelné změny v chuti mléka. (Lukášová et al., 2001; Walstra et al., 1999). Vyhláška 287/1999 Sb. stanovuje pasterační teplotu na 71,7 °C po dobu 15 sekund, nebo odlišnou kombinaci teploty a času, zajišťující stejný pasterační účinek.

3.3.2.4 Zařízení pro pasteraci Z různých typů pastérů (průtokové – jsou zastaralé, kotlové, deskové, trubkové) je nejpoužívanější pastér deskový (Lukášová et al., 2001).

Deskový pastér Jde o deskový výměník tepla a je využíván k ohřevu i chlazení vzájemnou výměnou tepla - regenerací. Jsou to pracovní desky z nerezové oceli různého tvaru, spojené na okrajích gumovým těsněním a upevněním na kovovém rámu. Těsnění musí snášet teploty nad 100 °C a nesmí do mléka předávat cizí vůně a chutě (Lukášová et al., 2001). Mezi deskami prochází po jedné straně zahřívaná kapalina a po druhé straně protiproudně ohřívací kapalina. Pro maximální využití tepla je do pastéru zařazena tzv. regenerační sekce, ve které se studené mléko předehřívá horkým pasterovaným mlékem. V regenerátoru se pasterované mléko předchladí, a pak se dochlazuje v chladící sekci. Dále může být připojen k pastéru i výdržník, který prodlužuje dobu působení dosažené pasterační teploty. Na pastéru musí být kontrolní teploměry, registrační teploměry a automatický zpětný ventil, který zabrání tomu, aby se nedostatečně pasterované mléko dostalo do dalšího technologického zařízení a vrací ho zpět k novému tepelnému ošetření. Pastéry jsou také vybaveny pro automatické chemické čištění a dezinfekci, které se musí provádět minimálně jednou za směnu (Gajdůšek, 2002).

- 27 -

Obr. 5: Schéma pracovní desky a turbulentní proudění mléka mezi dvěma pracovními deskami (Lukášová et al., 2001) a – vtok mléka na desku b – vtok vody na druhou stranu desky

Obr. 6: Schéma průtoku mléka deskovým pastérem (Walstra et al., 2006)

Trubkový pastér Trubkové pastéry se skládají z trubek do sebe zasunutých. Mléko protéká tenkou vrstvou mezi stěnami a je tak ohříváno ze dvou stran. Trubkové pastéry mají také

- 28 -

regenerační i chladící sekci, ale nevýhodou je obtížné čištění ve spojích trubek. Používají se pro záhřev nad 100 °C (Lukášová et al., 2001).

Kotlový pastér Kotlové nebo hrncové pastéry se používají pouze v minimlékárnách. Jde o duplikátorové kotle, kde mezi stěnami proudí horká kapalina, ale účinnost záhřevu není dostatečná (Lukášová et al., 2001).

Obr. 7: Kotlový pastér (Anonym C., 2012)

3.3.2.5 Průběh pasterace Mléko se čerpá z úchovné nádrže do regenerátoru I. k předehřátí, odtud se vede na odstředivku, kde se mléko čistí a odděluje smetana. Mléko z odstředivky je vedeno do regenerátoru II., kde se předehřívá horkým pasterovaným mlékem a přechází do pasterační sekce. K vlastnímu ohřevu se používá horkovodní okruh s regulací teploty do + 0,5 °C. Horké pasterované mléko je zpět vedeno přes oba regenerátory do chladící sekce (Gajdůšek, 2002).

3.3.3 ESL Jedná se o mléko s prodlouženou trvanlivostí (extended shelf life), avšak není pevně definováno, jak dlouhá trvanlivost musí být, ve srovnání s UHT nebo pasterací. Pro takové ošetření se používají speciálně upravené pasterizátory, které odolají vysokým teplotám a to alespoň 125 °C. (Anonym D., 2012). ESL mléko splňuje požadavky pro zvýšenou trvanlivost pasterizovaného mléka, a to jak pro pohodlí spotřebitelů, tak pro dodatečnou ochranu proti zneužití teploty. Je - 29 -

důležité zamezit vařivé chuti, která bývá výsledkem příliš silné pasterační teploty. To se stává při teplotách okolo 85 – 90 °C po dobu 15 sekund. Proto se přistoupilo k používání teplot nad 100 °C po velmi krátký čas. Mléko zahřáté na 115 °C po 2 sekundy si zachová mnohem lepší kvalitu, než mléko zahřáté na 72 °C po dobu 15 sekund. Není tedy pochyb, že teploty v rozmezí 115 – 120 °C po 1 – 5 sekund, jsou pro prodloužení životnosti mléka mnohem efektivnější, než teploty pod 100 °C (Lewis, 2003).

3.3.4 Sterilace Účelem sterilace mléka je prodloužení trvanlivosti mléka na několik týdnů až měsíců, což se dosahuje zničením téměř všech mikroorganismů a spor v něm přítomných, avšak mléko si musí trvale zachovat v minimálně změněném stavu své fyzikální a chuťové vlastnosti a výživovou hodnotu. Ze zdravotního hlediska musí být při sterilaci devitalizován sporotvorný a neurotoxický mikroorganismus Clostridium botulinum. V mléce se vyskytuje jen sporadicky, ale předpisy vyžadují aby při sterilaci byla u Clostridium botulinum dosažena dvanáctinásobná logaritmická redukce. Tohoto požadavku se dosáhne záhřevem na teplotu 121,1 °C po dobu 3 minut, nebo zvýšením teploty na 141 °C po dobu 1,8 sekund (Gajdůšek, 2002). Efekt tepelných ošetření je rozdílný. Ohřátí po dobu 30 min. v 110 °C inaktivuje všechny mléčné enzymy, ale už ne úplně všechny bakteriální lipázy a proteinázy. Způsobí značnou Maillardovou reakci, což vede k hnědnutí, vytvoření vařivé chuti mléka, a ztrátě volného lysinu. Redukuje obsah vitamínů a způsobuje značné změny v proteinech, včetně kaseinu. Ohřívání po 1 sec. na 145 °C neinaktivuje všechny enzymy, (t.j. plasmin skoro, bakteriální lipázy a proteinázy vůbec), a proto takovéto tepelné ošetření je vzácně aplikováno. Většina sérového proteinu zůstane nezměněna a objevuje se jen slabě vařivá chuť (Walstra et al., 1999).

3.3.4.1 Průběh sterilace Klasická technologie výroby spočívá v naplnění mléka do obalů, předehřátí, vlastní sterilaci (nejčastěji při 110 až 130 °C) a chlazení (diskontinuální ve speciálních autoklávech, nebo kontinuální ve sterilizační koloně). U tohoto způsobu sterilace mléka však dochází ke změnám v senzorických vlastnostech a ke snížení nutriční hodnoty

- 30 -

mléka. Tepelná odolnost buněk termorezistentních mikroorganismů je závislá především na pH mléka, viskozitě, osmotickém tlaku, stáří a druhu mikroorganismů a počtu přítomných spor (čím více jich mléko obsahuje, tím delší doba je potřeba k jejich zničení). Při zvyšování teploty se výrazně snižuje doba působení (Gajdůšek, 2002). Tab. 4: Sterilační teplota x doba působení (Gajdůšek, 2002). Sterilační teplota (°C) Doba působení

110

120

130

140

150

35-40 min

15 min

60 s

10 s

1s

3.3.5 UHT Rozšířený způsob sterilace je ultratepelné ošetření (UHT), kdy se trvanlivost zvýší až na 6 měsíců. Jde o souvislý sterilizační proces zahrnující teploty nad 135 °C na velmi krátkou dobu (1 – 2 sekundy), následovaný aseptickým balením. UHT mléko má v porovnání se sterilovaným mnohem menší chemické změny, takže narušení biologických a nutričních vlastností je sníženo (Lewis, 2003). Takto ošetřené mléko je tzv. trvanlivé mléko. Podmínkou trvanlivosti je kromě zničení mikroorganismů, spor a aseptického plnění do sterilního obalu, také hermeticky uzavřené obaly, aby v průběhu skladování nedošlo k vniknutí mikroorganismů (Gajdůšek, 2002; Lukášová et al., 2001).

3.3.5.1 Průběh UHT záhřevu Tepelné ošetření se provádí buď přímým ohřevem, a to vstřikováním páry do mléka nebo vstřikováním mléka do nasycené páry, nebo nepřímým ohřevem – přestupem tepla deskovým výměníkem, trubkovým výměníkem, kombinací deskového a trubkového výměníku, nebo povrchovým záhřevem (Gajdůšek, 2002; Lukášová et al., 2001).

Nepřímý ohřev V současné době se více používá nepřímý ohřev, protože při přímém ohřevu je potřebný asepticky pracující homogenizátor a rekuperace tepla použitého na záhřev je malá, a to zvyšuje náklady a zdražuje výrobu. U nepřímého ohřevu se teplo odevzdává

- 31 -

přes stěny deskových nebo trubkových výměníků, které jsou podobné pasteračním zařízením. Deskové výměníky se vyznačují dobrým přestupem tepla, ale neprospívají jim vysoké tlaky mléka. Aparatury jsou kompaktní, poměrně levné, ale náklady na údržbu jsou vysoké. Trubkové výměníky jsou nejčastěji trojité trubky, které se vyznačují maximálním přenosem tepla, zvláště pro dosažení vysokých teplot při použití páry, jsou méně kompaktní, záhřev a chlazení probíhá pomaleji. Mají ale méně spojů a umožňují hladší průtok mléka. Snášejí vyšší tlaky, ale dochází k tvorbě usazenin (koagulované bílkoviny a minerální látky). V praxi se používají častěji než deskové. Další používané jsou kombinované aparatury, kde deskový výměník je určený k předehřátí mléka a trubkový výměník pro vlastní sterilaci (Gajdůšek, 2002; Lukášová et al., 2001).

Obr. 8 Schéma nepřímého záhřevu UHT mléka (Strahm et Eberhard, 2009)

Přímý ohřev Provádí se dvojím způsobem. Vstřikování páry do mléka, tzv. uperizace, jde o kontinuální způsob, kdy se mléko před samotným ohřevem předehřeje na trubkových nebo deskových výměnících na teplotu 70 – 80 °C a dále je dopraveno vysokotlakou pumpou do uperizátoru (injektoru), kde se vstřikem páry pod tlakem 0,36 MPa mléko zahřívá po méně než 1 sekundu na teplotu 135 – 140 °C a následnou výdrží teploty 3 – 4 sec. Poté se chladí na 70 °C v expanzní vakuové nádrži, kde se odloučí přidaná voda, a následně na teplotu 30 – 25 °C v aseptickém výměníku tepla. - 32 -

Obr. 9: Vstřikování páry do mléka – Uperizace (Strahm et Eberhard, 2009)

Vstřikování mléka do páry je podobné uperizaci, injektor je však nahrazen infuzní komorou. Mléko se čerpá z nádrže, je předehřáto na 75 °C na deskovém výměníku a vstupuje do infuzní komory, kde se mléko pomocí trysky rozpráší do středu komory v podobě tenkých cylindrických pramínků. Nasycená pára se přivádí proti mléku, které je tak zahříváno na 143 – 145 °C během 0,1 sekundy. Komora je ze spodu z mezistěny chlazena, což zajišťuje vytvoření kondenzační vody, která je následně odváděna z komory. Z horní částí komory je odváděn uvolněný vzduch z mléka vzniklý během zahřátí. Mléko si ve výdržníku udržuje svou teplotu ještě po 3 – 4 sekundy. Mléko přechází do odlučovače páry, kde je teplota snížena na 73 – 75 °C a následně je mléko aseptickým čerpadlem vedeno do výměníku tepla, kde je ochlazeno na 22 – 25 °C a dále čerpáno do zásobního tanku (Lukášová et al., 2001).

- 33 -

Obr. 10: Vstřikování mléka do páry (Strahm et Eberhard, 2009)

Pro dosažení stability tuku v UHT mléce se mléko musí homogenizovat. U nepřímého záhřevu se homogenizace provádí před záhřevem mléka. U přímého ohřevu mléka se vyžaduje aseptická homogenizace až po záhřevu. Při postupech výroby UHT mléka přímým ohřevem je mléko méně tepelně namáhané a vařivá chuť mléka se projevuje v menším rozsahu (Gajdůšek, 2002; Lukášová et al., 2001).

Obr. 11: Schéma přímého záhřevu UHT mléka (Strahm et Eberhard, 2009) - 34 -

3.4 Změny v mléce vyvolané teplem 3.4.1 Změny mléka při pasteraci Pasterované mléko si zachovává své senzorické vlastnosti, ale i schopnost vyvstávání tuku a srážení syřidlem. Vlivem pasterace dochází k denaturaci syrovátkových bílkovin, k částečné nebo úplné inaktivaci enzymů, k částečnému snížení obsahu vitamínů. Změny jsou závislé na teplotě a době působení (Gajdůšek, 2002).

3.4.1.1 Mikrobiologické změny Mikroflóra v pasterovaném mléce může být dvojího typu. Buď jde o termorezistentní bakterie ze syrového mléka, které záhřev přežijí, nebo jsou to bakterie z nedostatečně vyčištěného výrobního zařízení. Pasterační záhřev je dostačující ke zničení patogenních mikroorganismů. Termorezistentní toxiny zůstávají aktivní, taktéž spory B. cereus záhřev přežívají (Lukášová et al., 2001).

3.4.1.2 Biochemické změny Bílkoviny mléka jsou k teplu různě citlivé. Kasein zůstává v nezměněné formě, syrovátkové bílkoviny denaturují v různém rozsahu, závisející na teplotě záhřevu. Při záhřevu nad 75 °C dochází k vařivé chuti mléka, způsobené uvolněním sulfhydrilových skupin z AMK obsahujících síru. Zahřátím nad 80 °C vzniká Maillardova reakce, kdy laktóza reaguje s bílkovinami. Produktem reakce je hydroxymethylfurfural, který umožňuje stanovit intenzitu tepelného záhřevu mléka. Na nutriční hodnotu mléčného tuku pasterační záhřev nepříznivý vliv nemá. Naopak se účinkem tepla z hydroxykyselin tvoří laktony, které mají příznivý vliv na organoleptické vlastnosti. Vitamíny A, D, E a některé ze skupiny B k pasteračním teplotám nejsou citlivé a nedochází k velkým ztrátám. Citlivější k tepelnému záhřevu jsou thiamin, pyridoxin, kobalamin, kys. listová a kys. askorbová, kde se ztráty pohybují od 3 do 100 %.

- 35 -

Tab.5: Ztráty vitamínů v pasterovaném mléce (Lukášová et al., 2001) Vitamin

Ztráta v %

Thiamin

3

Pyridoxin

0–8

Kobalamin

10

Kyselina listová

10

Kyselina askorbová

0 – 100

Enzymy jsou k záhřevu různě citlivé. Mezi termolabilní patří lipáza, aldoláza a α-amyláza. Mezi rezistentní enzymy patří kyselá fosfatáza a ribonukleáza. Pro průkaz pasterace lze využít buď alkalickou fosfatázu, která je inaktivována šetrnou pasterací (72 – 75 °C 15 sec.), nebo peroxidázu, která se inaktivuje až při teplotě nad 80 °C (Lukášová et al., 2001).

3.4.1.3 Smyslové vlastnosti Pasterace by neměla vést ke vzniku nežádoucích chutí a vůní, ale naopak vede ke zlepšení chuti snížením mikroorganismů a enzymatické činnosti. Při použití šetrné pasterace má mléko podobné vlastnosti jako mléko syrové. Ve srovnání se syrovým mlékem je barva pasterovaného mléka bělejší, což způsobují denaturované rozpustné bílkoviny a jejich následná koagulace do částic, od kterých se odráží světlo (Fox et McSweeney, 1998; Lukášová et al., 2001).

3.4.1.4 Vady pasterovaného mléka Vařivá vůně a příchuť je výsledkem tvorby volných sulfhydrilových skupin ve formě např. sirovodíku, hlavní zdroj jsou β-laktoglobuliny. Intenzita závisí na výši zahřátí mléka. Lipolytická vůně je způsobená hydrolýzou tuků, nebo činností bakteriálních lipáz. Vůně je charakterizována jako mýdlová, hořká až žluklá. Proteolytická vůně je popisována jako hořká až hnilobná. Hořknutí způsobují peptidy, vznikající rozkladem mléčných bílkovin. Proteolýzu katalyzují bakteriální proteázy.

- 36 -

Hrudkovitost je charakterizována přítomností vloček, které v horké tekutině (kávě, čaji) plavou na povrchu. Je to vyvoláno biochemickým zmáselněním, které způsobuje B. cereus (Lukášová et al., 2001).

3.4.2 Změny mléka při sterilaci a UHT záhřevu Změny u sterilace jsou výraznější než u pasterovaného mléka. Rozhodující je výška teploty a délka jejího působení (Lukášová et al., 2001). Při klasické sterilaci jsou proti UHT záhřevu změny výrazně vyšší. Oproti pasteraci

dochází

k rozkladu

vitamínů,

Maillardovým

reakcím,

k denaturaci

syrovátkových bílkovin a k výraznějším senzorickým změnám jako je hnědnutí mléka a vznik vařivé chuti. UHT ohřev má vlastnosti podobné pasterovanému mléku, ale trvanlivost podobnou jako sterilizované mléko. Se stoupající teplotou záhřevu nad 120 °C se fyzikální, chemické a senzorické změny v mléce zintenzivňují pomaleji, v porovnání se zvýšeným stupněm devitalizace bakteriálních spor (Gajdůšek, 2002).

3.4.2.1 Biochemické změny Většina vitamínů je rezistentní k vysokým teplotám při zahřátí, takže při UHT záhřevu nedochází ke ztrátám. Malé ztráty jsou u vitamínů B6 a B12, u kys. listové a askorbové jsou ztráty kolem 20 %. K výraznějším ztrátám vitamínů (až 50 %) dochází během skladování. Při UHT záhřevu dochází k denaturaci syrovátkových bílkovin, kasein zůstává v nezměněné formě. Při vysokém tepelném záhřevu dochází k degradaci laktózy na laktulózu. Největší obsah je ve sterilovaném mléce (80 – 200 mg/100 ml). Dochází taky ke snížení rozpustného vápníku a fosforu. Většina enzymů je inaktivována. Mohou zde ale zůstat zbytky lipáz, proteáz a amyláz (Lukášová et al., 2001).

3.4.2.2 Mikrobiální změny V trvanlivém mléce přežívají spory B. stearothermophilus, ale nejsou schopny vyklíčit. Všechny vegetativní formy mikroorganismů jsou jinak usmrceny. Aktivní mohou zůstat termorezistentní proteolytické a lipolytické enzymy psychrotrofních bakterií (Lukášová et al., 2001).

- 37 -

3.4.2.3 Vady trvanlivého mléka Hnědnutí mléka je způsobeno Maillardovou reakcí, hnědou barvu způsobuje hydroxymethylfurfural. Vadě lze zabránit snížením teploty a dobou zahřívání. Nejčastěji se vyskytující vady jsou karamelová způsobená δ-hydroxykaprinovým laktonem a vařivá chuť způsobená změnou v cysteinu. Při tepelném ošetření mohou vznikat shluky bílkovin, tuku, laktózy a anorganických solí a tvoří tak sediment. Stupeň sedimentu se zvyšuje s intenzitou tepelného ošetření a může být redukován homogenizací. Gelovatění a houstnutí mléka podléhá nejčastěji UHT mléko, stává se více viskózní a může dojít až k tvorbě gelu. Se zvyšováním tepelného záhřevu, se tendence ke gelovatění snižuje. V mléce dochází ke zvýšení citlivosti kaseinu k iontům Ca, k redukci koncentrace β-kaseinu a k proteolýze kaseinu. Také se mohou podílet i bakteriální enzymy (Lukášová et al., 2001).

3.5 Požadavky na mléko Normy pro příjem a ošetření syrového mléka, které musí být dodrženy při svozu mléka do mlékáren nebo zpracovatelských podniků, najdeme ve vyhlášce Ministerstva zemědělství č. 203/2003 Sb. o veterinárních požadavcích na mléko a mléčné výrobky. Tab. 6: Požadavky na syrové kravské mléko určené pro svoz do zpracovatelských podniků (Vlková et al., 2009) Množství mikroorganismů které se

Ukazatel

připouští u všech vzorků (v 1 ml) 5

Celkový počet mikroorganismů při 30 °C

10

počet Somatických buněk

4.105

Nařízení komise Evropských společenství č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny, upravuje požadavky na mikrobiologickou kvalitu mléka a mléčných výrobků. Směrnice 92/46/EHS stanovuje zdravotní pravidla pro výrobu a uvádění na trh surového a tepelně ošetřeného mléka a mléčných výrobků.

- 38 -

3.6 Druhy mléka Podle vzájemného zastoupení hlavních druhů bílkovin rozeznáváme mléka kaseinové, produkované přežvýkavci, s obsahem kaseinu nad 75 % z celkového množství bílkovin a mléka albuminové, produkované savci s jednoduchým žaludkem, a obsahem kaseinu méně než 75 % z celkového množství bílkovin. Kaseinová mléka mají mnohem větší význam z hlediska národohospodářského zpracování, a to i přes to, že albuminová jsou mnohem více rozšířená. Z hlediska typických odlišností ve složení a vlastnostech mléka jednotlivých druhů v průběhu laktace, rozeznáváme mléka zralá a nezralá. Mléka nezralá, tj. mlezivo (kolostrum), nebo mléko aberantní, což je sekret podobný mléku, které mléčná žláza vylučuje za výjimečných okolností, např. mléko čarodějné, samčí, podnícené nemocí nebo panenské. Jejich tvorba není vázána na předešlou graviditu. Mlezivo produkuje mléčná žláza krátce před porodem (předběžné mlezivo) a jisté období po porodu (pravé mlezivo). Jde o hustou lepkavou tekutinu, charakteristického pachu, nažloutlé až nahnědlé barvy a mírně slané chuti, která má vysoký obsah sušiny, způsobený vyšším množstvím bílkovin, a to hlavně albuminu a globulinu. Složení mleziva velmi kolísá a po porodu se velmi rychle mění. Mléka zralá, tj. druhově odlišná, jsou tvořená v průběhu dalších fází laktace a jsou již zpracovávána v mlékárenském průmyslu. Ze zpracovatelského hlediska se ještě rozlišuje mléko starodojné, které je produkované vysokobřezími dojnicemi před zaprahnutím a složením i vlastnostmi se přibližuje mlezivu, tudíž není vhodné k mlékárenskému zpracování. Mléka zralá kaseinová jsou buvolí, kozí, ovčí, velbloudí, zebuové a sobí. Mléka zralá albuminová jsou mateřské, kobylí a mléko prasnice (Ingr et al., 2003; Klíčník et Gajdůšek, 1993; Zadražil, 2002).

3.7 Tržní druhy mléka Konzumní mléko rozdělujeme podle obsahu tuku do tří kategorií. 1. Plnotučné mléko s obsahem tuku nejméně 3,5 %. 2. Polotučné mléko s obsahem tuku od 1,5 do 2,0 %. 3. Odstředěné mléko s obsahem tuku maximálně 0,5 %.

- 39 -

V ČR a v některých zahraničních zemích se můžeme setkat s přírodním plnotučným mlékem, tzv. selské mléko, kde není upravován obsah tuku. U nás jej vyrábí společnost Olma a.s.

Podle trvanlivosti pak mléko dělíme na: 1. čerstvé, s dobou trvanlivosti 3 – 5 dní (ošetřeno pasterací) 2. mléko s prodlouženou dobou trvanlivostí až na 10 dní (ošetřeno ESL) 3. trvanlivé mléko s dobou trvanlivosti 3 – 6 měsíců (ošetřeno UHT záhřevem a plněné v aseptických obalech typu „Tetra Pak“), které lze až do otevření uchovávat i při pokojové teplotě.

- 40 -

4 ZÁVĚR Cílem bakalářské práce, bylo prostudovat problematiku zabývající se složením mléka, tepelným ošetřením a vlivy teplot na složení, kvalitu a zdravotní nezávadnost. Ze složení mléka jsou nejdůležitější dusíkaté látky, které určují základní fyzikální a chemické vlastnosti, a které jsou také nejvýznamnější z nutričního hlediska, protože obsahují nenahraditelné esenciální aminokyseliny. Bílkoviny v mléce se dělí na kaseinové a syrovátkové, zahřátím mléka se většina sráží a často jde o předstupeň denaturace. Při tepelném ošetření může docházet k Maillardovým reakcím. Výsledkem je pak v obou případech ztráta biologických vlastností mléka. Významnou složkou mléka je také mléčný tuk, důležitý jako zdroj esenciálních mastných kyselin, zdroj vitamínů rozpustných v tucích a jako nositel chutě. Laktóza, jako hlavní zástupce sacharidů dává mléku nasládlou chuť a je rozpuštěná v přítomné vodě. V důsledku silnějšího záhřevu se přeměňuje na laktulózu. Z minerálních látek jsou nejdůležitější vápník a fosfor ve formě kalcium-fosfátu. Nejsou významné jen z nutričního hlediska, ale také regulují acidobazické rovnováhy v mléce. Důležité z nutričního hlediska jsou vitamíny. Některé jsou prekurzory enzymů, jiné se uplatňují v oxidačně-redukčních systémech. Jsou různě citlivé na tepelné záhřevy a skladování. Enzymy, jako katalyzátory reakcí, se v čerstvém mléce vyskytují málo, zvýšený počet je v mlezivu. Záhřevem dochází k jejich inaktivaci a denaturaci. Somatické buňky se dostávají do mléka z krve. Ve zvýšeném množství se v mléce objevují před zaprahnutím a v mlezivu. Syrové mléko je díky vysokému obsahu vody, obsahu bílkovin, sacharidů a tuků velmi vhodné růstové médium pro mikroorganismy. Např. psychrotrofní, které rostou při nízkých teplotách, koliformní a jiné, spojené s nehygienickým postupem při zpracování, termorezistentní, které mohou přežít pasterační podmínky, sporotvorné, produkující tepelně odolné spory a mnoho dalších. Růst mikroorganismů závisí na rychlosti zchlazení a na délce skladování mléka. Za účelem zničení mikroorganismů vypracoval v 19. století Louis Pasteur metodu tepelné pasterace a sterilace. Cílem tepelného ošetření je tedy zničení všech patogenních a technologicky nežádoucích mikroorganismů. Tepelné ošetření nejnižší intenzity je termizace. Zabíjí zejména psychrotrofní mikroorganismy, vede ke zničení 99 – 99,9 % mikroflóry a v mléce nezpůsobuje skoro žádné nevratné změny. Pasterací se zničí hlavní patogenní a kazící bakterie a minimalizují se chemické, fyzikální a organoleptické změny. Pasteraci dělíme na dlouhodobou, vysokou a šetrnou. Pasterované mléko si zachovává své senzorické - 41 -

vlastnosti a schopnost vyvstávání tuku. Dochází k denaturaci syrovátkových bílkovin a k částečné nebo úplné inaktivaci enzymů. Změny jsou závislé na teplotě a době působení. U dlouhodobé pasterace se chuť mléka skoro nemění a denaturace neproběhne vůbec, nebo jen z malé části. U vysoké pasterace se inaktivuje většina enzymů, bílkoviny jsou z části denaturovány a vzrůstá vařivá chuť mléka. Výrazné změny v nutričních hodnotách nejsou, výjimka je ztráta vitamínu C. Šetrná pasterace způsobuje denaturaci imunoglobulinů a zřetelné změny v chuti mléka. Pro pasteraci se používají pastéry deskové, trubkové kotlové nebo průtokové. ESL mléko má prodlouženou trvanlivost oproti pasterovanému, důležité je zamezení vařivé chuti mléka, a proto se používají teploty nad 100 °C, kdy si mléko zachová mnohem lepší kvalitu. Sterilace má za účel prodloužit trvanlivost na několik týdnů až měsíců, a zároveň zničit sporotvorný Clostridium botulinum. Toho se dosáhne zahřátím na 121,1 °C po dobu 3 minut, nebo pozměněním teploty a času, aby se dosáhlo stejného efektu. Takto ošetřené mléko ale způsobuje značnou Maillardovou reakci, což vede k hnědnutí a tvorbě vařivé chuti mléka. Oproti pasteraci dochází k rozkladu vitamínů a denaturaci všech bílkovin. Změny jsou výrazně větší než u pasterovaného mléka, rozhodující je však výška teploty a délka působení. Se zvyšující teplotou nad 120 °C a krácením doby působení teploty, se fyzikální, chemické a senzorické změny zintenzivňují pomaleji. UHT záhřev je rozšířený způsob sterilace, zahrnující teploty nad 135 °C po dobu 1 – 2 sekund, doplněné aseptickým balením, kde je zvýšená trvanlivost až na 6 měsíců. V porovnání s klasickou sterilací má mléko mnohem menší chemické změny, takže narušení biologických a nutričních vlastností je sníženo. UHT záhřev se provádí buď přímým ohřevem, kde se vstřikuje pára do mléka nebo mléko do nasycené páry a nebo se používá nepřímý ohřev, kde teplo přestupuje do mléka deskovým nebo trubkovým výměníkem. UHT ohřev má vlastnosti podobné pasterovanému mléku, ale trvanlivost podobnou mléku sterilovanému. Za nejšetrnější a nejúčinnější ošetření je tedy považována vysoká pasterace, používaná k výrobě konzumního mléka. K výrobě trvanlivého mléka je to UHT záhřev. Jedná se o nejlépe volené kombinace teploty a času, které ničí a inaktivují mikroorganismy a enzymy, a zároveň způsobují nejmenší smyslové a nutriční změny.

- 42 -

5 SEZNAM LITERATURY ANONYM A., 2009: EDA Nutrition fact sheet – milk fat. European dairy association. Databáze

online

[cit.

2012–03–23].

Dostupné

na:

http://www.euromilk.org/

eda/publications8.aspx?cid=3606

ANONYM B., 2012: Louis Pasteur. Wikipedie. Encyklopedie online [cit. 2012–03–22]. Dostupné na: http://cs.wikipedia.org/wiki/Pasteur

ANONYM C., 2012: Pasterizátory. Agromont Vimperk s.r.o. Databáze online [cit. 2012–03–22]. Dostupné na: http://www.agromont.cz/cs/10/gallery-19/minimlekarnypasterizator.htm

ANONYM D., 2012: Extended shelf life processing. Gea process engineering. Databáze online [cit. 2012–03–23]. Dostupné na: http://www.niroinc.com/html/gea_liquid_ processing/pdfs/extended_shelf_life_processing.pdf

ANDERSSON I., ÖSTE R., 1994: Nutritional Quality of Pasteurized Milk. Vitamin B12, Folate and Ascorbic Acid Content during Storage. International Dairy Journal 4:161 – 172

EARLY R., 1998: Liquid milk and cream, in The technology of dairy products, second edition. Edited by EARLY R.. Springer, London, 446 s.

FOX P. F., 2003: The major constituents of milk, in Dairy processing: improving quality . Edited by SMITH G.. Woodhead Publishing, Cambridge, 546 s.

FOX P. F., MCSWEENEY P. L. H., 1998: Dairy Chemistry and Biochemistry. Springer, London, 478 s.

GAJDŮŠEK S., 2003: Laktologie. MZLU v Brně, Brno, 84 s.

GAJDŮŠEK S., 2002: Mlékařství II. MZLU v Brně, Brno, 142 s.

- 43 -

GAJDŮŠEK S., KLÍČNÍK V., 1993: Mlékařství. Vysoká škola zemědělská v Brně, Brno, 129 s.

GÄNZLE M., 2012: Nutrition and health aspects of lactose and its derivatives. International Dairy Journal 22: 84, Elsevier.

GIFFEL M.C., 2003: Good hygienic practice in milk processing, in Dairy processing: improving quality. Edited by SMITH G., Woodhead Publishing, Cambridge, 546 s.

INGR I., DUDÁŠ F., GAJDŮŠEK S., PELIKÁN M., 2003: Zpracování zemědělských produktů. MZLU v Brně, Brno, 249 s.

LEWIS M.J., 2003: Improvements in the pasteurisation and sterilisation on milk, in Dairy processing: improving quality. Edited by SMITH G., Woodhead Publishing, Cambridge, 546 s.

LUKÁŠOVÁ J., BURDOVÁ O., HOLEC J., LINHARTOVÁ E., VEČEREK V., 2001: Hygiena a technologie mléčných výrobků. VFU, Brno, 180 s.

MARTH E. H., STEELE J. L., 2001: Applied dairy microbiology. Marcel Dekker, New York, 744 s.

MORAES-SANTOS T., POVOA B., EFIGENIA M., 1997: Effect of Heat Treatment on the Nutritional Quality of Milk Proteins. International Dairy Journal 7:609 – 612, Elsevier.

NAŘÍZENÍ KOMISE ES č. 2073/2005 o mikrobiologických kritériích pro potraviny

SMĚRNICE 92/46/EHS o hygienických předpisech pro produkci syrového mléka, tepelně ošetřeného mléka a mléčných výrobků a jejich uvedení na trh

SPREER E., MIXA A., 1998: Milk and dairy product technology. Marcel Dekker, New York, 483 s. - 44 -

STRAHM W., EBERHARD P., 2009: Trinkmilchtechnologien, Agroscope. Databáze online [cit. 2012–03–22]. Dostupné na:

http://www.agroscope.admin.ch/data/

publikationen/1268216631_af72_d_web.pdf

VLKOVÁ E., RADA V., KILLER J., 2009: Potravinářská mikrobiologie. Česká zemědělská univerzita v Praze, Praha, 168 s.

VYHLÁŠKA č. 203/2003 Sb. o veterinárních požadavcích na mléko a mléčné výrobky, ve znění pozdějších novel

VYHLÁŠKA č. 287/1999 Sb. o veterinárních požadavcích na živočišné produkty, ve znění pozdějších novel

WALSTRA P., WOUTERS J. T. M., GEURTS T. J., 2006: Dairy

Science and

Technology, second edition. CRC/Taylor & Francis, Boca Raton, 782 s.

WALSTRA P., GEURTS T. J., NOOMEN A., JELLEMA A., BOEKEL M. A. J. S., 1999: Dairy Technology: principles of milk properties and processes. Marcel Dekker, New York, 727 s.

ZADRAŽIL K., 2002: Mlékařství. ISV, Praha, 128 s.

- 45 -

6 SEZNAM TABULEK Tab. 1: Složení kravského mléka Tab. 2: Obsah hlavních minerálních látek v mléce Tab. 3: Průměrný obsah vitamínů v mléce Tab. 4: Sterilační teplota x doba působení Tab. 5: Ztráty vitamínů v pasterovaném mléce) Tab. 6: Požadavky na syrové kravské mléko určené pro svoz do zpracovatelských podniků

- 46 -

7 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Základní rozdělení dusíkatých látek mléka Obr. 2: Zastoupení mastných kyselin v mléčném tuku (nasycené, mono- a polynenasycené MK) Obr. 3: Struktura tukové globule Obr. 4: Závislost teploty a času u pasterace a přímého a nepřímého UHT záhřevu Obr. 5: Schéma pracovní desky a turbulentní proudění mléka mezi dvěma pracovními deskami Obr. 6: Schéma průtoku mléka deskovým pastérem, včetně napojení čistící odstředivky Obr. 7: Kotlový pastér Obr. 8: Schéma nepřímého záhřevu UHT mléka Obr. 9: Vstřikování páry do mléka – Uperizace Obr. 10: Vstřikování mléka do páry Obr. 11: Schéma přímého záhřevu UHT mléka

- 47 -

8 SEZNAM ZKRATEK ESL – extended shelf life – prodloužená trvanlivost na regálech UHT – ultra high temperature – vysokotepelné ošetření MK – mastné kyseliny MO – mikroorganismy AMK – aminokyseliny sec./s. – sekundy min. – minuty ml – mililitry °C – stupně celsia

- 48 -