Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin
Sledování jakostních ukazatelů u průmyslového tvarohu Bakalářská práce
Vedoucí práce:
Vypracovala:
MVDr. Olga Cwiková
Zuzana Navrátilová Brno 2007
PROHLÁŠENÍ
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma sledování jakostních ukazatelů u průmyslového tvarohu 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 AF MZLU v Brně.
dne………………………………………. podpis bakaláře……………………….
ANOTACE Jakost
tvarohu je dána jeho chemickým složením, fyzikálními, smyslovými a
technologickými
vlastnostmi, výživovou a hygienickou
hodnotou a mikrobiální
kontaminací.U průmyslového tvarohu se hodnotí titrační kyselost, teplota při přijmu nebo expedici, sušina, obsah Sýry a tvarohy patří k plnohodnotným potravinám. Tvaroh je důležitým zdrojem mléčných bílkovin, má vysoký obsah vápníku, fosforu a obsahuje vitaminy skupiny B, A, D. Slouží jak pro přímý konzum, ale také se používá k výrobě kyselých sýrů. Tvaroh je definován jako nezrající sýr, získaný kyselým srážením, které převládá nad srážením pomocí syřidla. Pro výrobu průmyslového tvarohu se používají čisté mlékařské kultury a to kultura smetanová směsná a jogurtová. Průmyslový tvaroh
lze
vyrobit třemi různými způsoby. Dvojtepelným způsobem, jednotepelným způsobem a termofilním způsobem. Při výrobě tvarohu vzniká jako vedlejší produkt syrovátkasoli, železa a mědi.
Klíčová slova: Sýry, průmyslový tvaroh, jakost, jakostní ukazatele
ANNOTATION Cheeses and cottage cheeses belong to worthy nourishments. Cottage cheese is an important source of milk proteins, it has a big content of calcium, phospohorus and contains of vitamins B, A, D, too. The cottage cheese is using both for direct consuming and for processing of sour cheeses. The cottage cheese is a nonripping cheese that is made by sour coagulation, but this coagulation is preferred over the coagulation by rennet. For industrial production of cottage cheese there are used unalloyed milk cultivations especially cream mixtures and yoghurt mixtures. The industrial cottage cheese could by made by three ways. There are doublecaloric type, caloric type and thermofilic type. The indirect product is the whey. The quality of the cottage cheese depends on the chemical compound, physical, sensual and technological characteristics, nutritional and sanitary quality as well as microbiological contamination. As for the important parameters there are aciditi titration, the temperature of receiving and dispatching cottage cheese, dry mass, content of salt, ferrum and copper.
Key words: Cheeses, industrial cottage cheese, quality, quality indicators
OBSAH 1. ÚVOD.........................................................................................................................7 2. CÍL PRÁCE.............................................................................................................8 3. LITERÁRNÍ PŘEHLED....................................................................................9 3.1 Základní pojmy a definice................................................................................9 3.2 Mléko jako základní surovina k výrobě tvarohu.....................................9 3.2.1 Základní úpravy mléka před výrobou tvarohu.................................................10
3.3 Čisté mlékařské kultury pro výrobu tvarohu.........................................10 3.4 Vlastnosti gelů pro výrobu tvarohu............................................................12 3.5 Výroba průmyslového tvarohu.....................................................................13 3.5.1 Kyselé srážení........................................................................................................13 3.5.2 Dvoutepelný způsob výroby průmyslového tvarohu.........................................14 3.5.3 Jednotepelný způsob výroby průmyslového tvarohu........................................15 3.5.4 Termofilní způsob výroby průmyslového tvarohu............................................16
3.6 Kontinuální výroba průmyslového tvarohu............................................17 3.6.1 Technologický postup výroby průmyslového tvarohu na lince s odstředivkou a regulace sušiny..........................................................................18
3.7 Biochemické změny při výrobě tvarohu....................................................19 3.8 Syrovátka..............................................................................................................19 3.9 Zařazení tvarohu do skupiny kyselých sýrů............................................20 3.9.1 Kyselé a tvarohové sýry.......................................................................................21
3.10 Jakostní hodnocení průmyslového tvarohu..........................................22 3.10.1 Senzorické hodnocení průmyslového tvarohu.................................................22 3.10.2. Látkové složení průmyslového tvarohu..........................................................23 3.10.3 Stanovení chemických a fyzikálně-chemických ukazatelů jakosti průmyslového tvarohu.......................................................................................24 3.10.3.1 Stanovení obsahu tuku.....................................................................................24 3.10.3.2 Stanovení obsahu soli a sodíku........................................................................25 3.10.3.3 Stanovení titrační kyselosti...............................................................................25
3.10.3.4 Stanovení sušiny...............................................................................................26 3.10.3.5 Stanovení těžkých kovů.....................................................................................26 3.10.3.6 Stanovení pH.....................................................................................................27
3.12 Mikrobiologické ukazatele jakost tvarohu...........................................27 3.12.1 Stanovení koliformních bakterií........................................................................28 3.12.2 Průkaz baktérií rodu Salmonella.....................................................................28 3.12.3 Stanovení počtu mikroorganismu Bacillus cereus..........................................29 3.12.4 Stanovení počtu Staphylococcus aureus............................................................29 3.12.5 Stanovení počtu Escherichia coli.......................................................................29 3.12.6 Průkaz přítomnosti Listeria monocytogenes....................................................30 3.12.7 Stanovení kvasinek a plísní................................................................................30 3.12.8 Stanovení počtu aerobních sporotvorných mikroorganismů.........................30 3.12.9 Stanovení přítomnosti anaerobních sporotvorných mikroorganismů..........30
3.13 Vady průmyslového tvarohu......................................................................31 3.13.1 Vady chuti...........................................................................................................31 3.13.2 Vady konzistence................................................................................................31
3.14 Sledování jakostních ukazatelů průmyslového tvarohu...................32 3.14.1 Standartní ukazatele jakosti tvarohu...............................................................32 3.14.2 Požadavky na mikroorganismy.........................................................................33
3.15 Laboratorní hodnocení příjmu tvarohu.................................................33 4. ZÁVĚR....................................................................................................................35 5. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY..........................................................36
1. ÚVOD Výroba tvarohu má u nás svou historickou tradici, obliba a spotřeba tvarohu a tvarohových výrobků je srovnatelná s ostatními zeměmi střední Evropy. Průmyslový tvaroh byl dlouhá léta považován za okrajový výrobek. Mlékárny disponující zařízením na výrobu tvarohu zpracovávaly pouze přebytky odstředěného mléka. Tvaroh různého původu a různé kvality byl poté uložen a skladován tak, aby se jeho vlastnosti vyrovnaly. Ve druhé polovině 80. let byla výroba tvarohu soustředěna převážně v mlékárnách Bruntál a Krnov. Postupně došlo i ke změnám technologie. Od lisování tvarohu v pytlích, k výrobě na pneumatickém tvarohářském lisu, kdy byla tvarohovina připravena ve větším objemu, až po kontinuální výrobu s využitím dekantační odstředivky. Nyní se mléko sráží v tancích o objemu 30 000 litrů. Ke změnám došlo i v balení,
chlazení a expedici
průmyslového tvarohu . Mléko určené k výrobě tvarohu musí být podrobeno předběžnému ošetření v prvovýrobě a základnímu ošetření v mlékárně. Základní ošetření mléka v mlékárně se řídí druhem vyráběného tvarohu nebo tvarohových výrobků a způsobem výroby.
Sýry a tvarohy patří k plnohodnotným potravinám z pohledu svého složení. Laktóza je zde obsažena v malém množstvím, takže sýry a tvarohy mohou konzumovat i lidé s intolerancí laktózy. Velký význam má rovněž obsah vápníku a fosforu. Ve všech druzích sýrů a tvarohů jsou přítomny vitamíny skupiny B, u tučných sýrů a tvarohů vitamíny A a D.
Tvaroh má hlavní význam jednak pro přímý konzum, dále pro přípravu tvarohových sýrů a specialit. V menším rozsahu se průmyslově zpracovává k výrobě Olomouckých tvarůžků, které zastupují skupinu kyselých sýrů (LUKÁŠOVÁ, a kol., 2001).
2. CÍL PRÁCE Cílem této práce byla charakteristika jakostních ukazatelů u průmyslového tvarohu.
3. LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Základní pojmy a definice Podle vyhlášky Ministerstva Zemědělství č. 77/2003 Sb. ve znění pozdějších předpisů se rozumí:
Tvarohem - nezrající sýr získaný kyselým srážením, které převládá nad srážením pomocí syřidla.
Syrovátkou - mléčný výrobek vznikající jako vedlejší produkt při výrobě sýrů, včetně tvarohů a kaseinů.
Podle vyhlášky Ministerstva Zemědělství č.77/2003 Sb. ve znění pozdějších předpisů se tvaroh dělí: Tab.1 Rozdělení tvarohu na skupiny a podskupiny Druh
Skupina
Podskupina
měkký nebo odtučněný
termizovaný
nízkotučný nebo jemný Tvaroh
polotučný tvrdý nebo na strouhání nebo ke strouhání
3.2 Mléko jako základní surovina k výrobě tvarohu Mléko určené k výrobě tvarohu by mělo pocházet od zdravých dojnic a mělo by mít vysoký podíl kaseinových bílkovin. Na obsahu kaseinu je přímo závislá výtěžnost výroby tvarohu. Důležitým požadavkem na mléko pro výrobu tvarohu je celkově nízký počet mikroorganizmů v mléce. Kontaminující mikroorganizmy mohou svými antagonistickými vztahy nebo metabolickými produkty negativně působit nejen na růstovou aktivitu čistých mlékařských kultur, ale i na kvalitu finálních produktů (STRMISKA, 1991).
3.2.1 Základní úpravy mléka před výrobou tvarohu Tepelné ošetření mléka Pasterace mléka pro výrobu tvarohu je dána veterinárním zákonem č. 166/1999 Sb. a závisí na druhu vyráběného tvarohu. Pro tradiční výrobu průmyslového tvarohu se používá vysoká pasterace při teplotě 85 °C po dobu 15 - 20 sekund. Tato pasterace zničí maximální podíl vegetativních forem mikroorganismů, zároveň dochází ke zvýšené denaturaci bílkovin syrovátky, která zvyšuje vazbu vody (STRMISKA, 1991).
Přídavek CaCl2 Přídavek rozpustných vápenatých solí má vliv na rychlost srážení mléka. Při přídavku CaCl2 je vzniklá sraženina pevnější a dochází k menším ztrátám sušiny v syrovátce a celkově se zlepšuje konzistence tvarohu. Při výrobě tvarohu se používá dávka maximálně 5 - 10 g CaCl2 na 100 litrů mléka.
Kyselost mléka Kyselost mléka má rozhodující vliv na dobu srážení, na jakost a charakter sraženiny a také ovlivňuje konzistenci tvarohu. Kyselost mléka má činit nejvýše 8 °SH. Nízkou kyselost mléka lze zvýšit vyšším přídavkem smetanového zákysu. Jeho dávka 0,5 % zvýší titrační kyselost o 0,2 °SH a pH se sníží o 0,03 - 0,04 (STRMISKA, 1991).
3.3 Čisté mlékařské kultury pro výrobu tvarohu Účelem použití čistých mlékařských kultur při výrobě tvarohu je úprava kyselosti mléka před sýřením, dále tvorba kyseliny mléčné spolu s aromatickými chuťovými látkami a snížení pH mléka. Při výrobě se používají smetanové směsné kultury, jogurtová kultura a další na trhu dostupné kultury.
Smetanové směsné kultury Smetanové směsné kultury jsou základem výroby velmi širokého sortimentu mléčných výrobků. Mikroflóru tvoří kmeny streptokoků mléčného kvašení mezofilního charakteru, produkující dostatečné množství kyseliny mléčné, kam patří kmeny Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus cremoris, Lactococcus diacetilactis. Dále jsou důležité z hlediska produkce aromatických složek
kmeny aromatvorných leukonostoků typu Leuconostoc
mesenteroides
subsp.
cremoris
a
Leuconostoc
mesenteroides
subsp.
dextranicum
(ZADRAŽIL, 2002).
Směsné smetanové kultury jsou klasifikovány do 4 tříd a to do O, L, D, LD . O - kultury obsahují: Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. cremoris. L- kultury obsahují :
Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. cremoris Leuconostoc mesenteroides subsp.cremoris
D- kultury obsahují:
Lactococcus lactis subsp. lactis Lactococcus lactis subsp. cremoris Lactococcus lactis subsp. diacetilactis
LD- kultury obsahují: Lactococcus lactis subsp. diacetilactis Leuconostoc mesenteroides subsp.cremoris
Aromatvorné druhy Lactococcus diacetilactis, Lactococcus lactis mají význam pro dosažení plnějšího aromatu tvarohu díky tvorbě diacetylu, částečně i acetaldehydu. Za podmínek technologického postupu výroby měkkého tvarohu kontinuálním způsobem, tj. je při vyšších kultivačních teplotách (28 °C) je v konečné fázi podpořena převaha bakterií využívajících citrát. Tvorba diacetylu vlivem působení leukonostoků je závislá na snížení pH až k 5,5 zatímco Lactococcus lactis produkuje diacetyl v celém rozsahu pH společně s CO2. Vedle toho vzniká acetát, diacetyl, acetoin a 2,3-butylenglykogen. Acetoin vzniká dekarboxylací z kyseliny acetomléčné a redukcí diacetylu, diacetyl je syntetizován přímo z aktivního acetaldehydu a acetyl-CoA. Při optimální kultivační teplotě 23 °C směsná smetanová kultura dosáhne titrační kyselosti 39 - 41 °SH, odpovídající pH 4,3 - 4,7 a obsahuje 0,7 - 1 % mléčné kyseliny. Při uvedené kultivační teplotě se tvoří také nejvíce diacetylu jako hlavní aromatvorné složky. Se zvyšováním kultivační teploty vzniká schopnost kultury tvořit aromatvorné látky, k nimž patří acetaldehyd. Optimální tvorba aromatu nastává přibližně při pH 4,3. Ke hromadění aromatvorných látek dochází až pod pH 5,2 (PAVELKA, 1996).
Jogurtová kultura Mikroflóru jogurtových kultur tvoří kmeny Lactobacillus delbrucki subsp. bulgaricus a Streptococccus salivarius, subsp. thermophilus v zastoupení tyčinek ke kokům v poměru 1:1
až 1:2. Základní složkou jogurtového aroma je acetaldehyd. V zahraničí jsou součástí jogurtových kultur kmeny bifidobakterií nebo kmeny dalších laktobacilů (ZADRAŽIL, 2002).
Streptococcus thermophilus má růstové optimum při teplotě 38 °C - 45 °C a mléko sráží za 24 hodin. Je poměrně velmi termorezistentní, virulentní kmeny snášejí záhřev 15 minut při teplotě 80 °C. Tvoří pravotočivou kyselinu mléčnou a jen nepatrně štěpí kasein. Lactobacillus delbrucki, subsp. bulgaricus má růstové optimum při 40 °C a je méně tepelně odolný. Jeho růstová aktivita je již nad 60 °C omezena. Tvoří levotočivou kyselinu mléčnou (STRMISKA, 1991).
K výrobě tvarohu je využitelná též acidofilní kultura Lactobacillus acidophilus. Vzhledem k rychlé prokysávací schopnosti a konečné vysoké kyselosti tvarohu se používá především v kombinaci s mezofilními streptokokovými kulturami. V poslední době se k výrobě tvarohu využívají i speciální bakterie patřící k intestinální mikroflóře, a to
Bifidobacterium bifidum
(STRMISKA, 1991).
Požadavky na vlastnosti kultur pro výrobu tvarohu Požadavky na vlastnosti kultur používaných při výrobě tvarohu se liší podle technologie a druhu vyráběného tvarohu. Hlavním požadavkem na čisté mlékařské kultury určené k výrobě tvarohu je, aby se již v prvních hodinách zaočkování mléka tvořilo dostatečné množství mléčné kyseliny, která je nutná pro snížení pH mléka, a to pod hodnotu 6,5 (STRMISKA, 1991).
3.4 Vlastnosti gelů pro výrobu tvarohu Důležitou vlastností gelů pro výrobu tvarohů při jejich zpracování je jejich pevnost, tuhost, křehkost a tříštivost. Křehkost a tříštivost gelu se výrazně snižuje ohřevem. Ohřevem na vyšší teploty se zvyšuje synereze a součastně nastává slepování bílkovinných částic ve větší celky, tzv. konglomeráty. Při zpracování gelu za nižších teplot dochází k menší synkrezi. Výsledná sušina tvarohu je při stejných podmínkách lisování při nižších teplotách ohřevu menší než při vyšších teplotách. Podle některých údajů výslednou sušinu tvarohu příznivě ovlivňuje i výdrž po ohřevu sraženiny. Uvedenými závislostmi se zabýval Srtmiska
a kolektiv. Zjistil, že při ohřevu nesýřené
tvarohové suspenze na teplotu 40 °C se lisováním 1 kg sraženiny tlakem závaží o hmotnosti 1
kg získá za 5 minut tvaroh o obsahu sušiny asi 18 %. Lisováním za stejných podmínek sraženiny zahřáté na teplotu 50 °C se získá tvaroh o obsahu sušiny 28 - 30 %. Ohřevem o každý stupeň nad teplotu 40 °C se tedy zvýší obsah sušiny přibližně o 1 %. Dále zjistil, že teplota ohřevu sraženiny nemá vliv na únik bílkovin do syrovátky a nemá podstatný vliv na výtěžnost.
3.5 Výroba průmyslového tvarohu Při výrobě průmyslového tvarohu je základem kyselé srážení šetrně pasterovaného odtučněného mléka (LUKÁŠOVÁ a kol., 2001).
3.5.1 Kyselé srážení Hodnota pH čerstvého mléka je 6,5 - 6,75. Sníží-li se pH vzniklou kyselinou mléčnou na hodnotu 4,6 kaseiny precipitují a po oddělení kaseinu (tvarohu) zbývá syrovátka (VELÍŠEK, 2002).
Se snižováním pH klesá velikost záporného náboje kaseinových micel, koloidní kalcium fosfát přechází do vodní fáze a při pH nižším než 4,6 je zcela rozpuštěn. Součastně se zmenšuje hydratační obal. Destabilizace kaseinových micel nastává již při pH nižším než 5,5. Největší množství kaseinu se vysráží při pH 4,2 - 4,6 a teplotě 20 °C. Při vyšší teplotě se tvoří sraženina rychleji a má hrubší charakter. Teplota by neměla být ale vyšší než 40 °C, pak je vzniklá sraženina gumovitá. Při teplotě pod 6 °C se sraženina netvoří. Při pH pod 5,2 ztrácejí kaseinové micely koloidní kalcium fosfát, a tím i svoji soudržnost. Frakce β a κ kaseinu se uvolňují z micely. Při kyselosti okolo pH 4,6 uvolněné kaseiny získávají kladný náboj a readsorbují se na povrch negativně nabytého αS-kaseinu, což vede k tvorbě částic zřetelně jiného charakteru než původní micely. Při větším snížení pH se dále snižuje elektrický potenciál částic v důsledku zmenšení velikosti náboje kaseinu a nově vytvořené částice začínají agregovat ve formě řetězců a svazků s vytvořením gelu kysele sraženého mléka. Porušením struktury gelu (krájením, mícháním), případně zvýšením teploty se zvyšuje uvolňování syrovátky, což je využíváno při výrobě tvarohů a čerstvých sýrů (GAJDŮŠEK, 1998).
Dle principu výroby se tvarohy rozdělují do dvou skupin. První skupinu tvoří
tvarohy
vyrobené bez přídavku syřidlových enzymů (syřidla), kdy je mléčná bílkovina vysrážena
z mléka pouze kyselinou mléčnou, vznikající při mikrobiálním rozkladu laktózy. Tímto způsobem je vyráběn tvaroh na strouhání (tvrdý) a tvaroh průmyslový, sloužící jako základní surovina pro výrobu kyselých sýrů. Všechny ostatní tvarohy tvoří druhou skupinu. Vysrážení mléčných bílkovin z mléka se spoluúčastní syřidlové enzymy i kyselina mléčná vzniklá mléčným kysáním. Podle použité mechanizace hovoříme o tvarohu získaném diskontinuálním způsobem na sýrařských vanách a kontinuálním způsobem pomocí tvarohářských
odstředivek
(PAVELKA, 1996).
Průmyslový tvaroh je možno vyrábět třemi různými způsoby, které se liší v přípravě sraženiny. Jedná se o dvoutepelný způsob, jednotepelný způsob a termofilní způsob výroby (STRMISKA a kol., 1991).
3.5.2 Dvoutepelný způsob výroby průmyslového tvarohu Pasterované mléko odstředěné a vychlazené na 22 °C se napustí do kotle, přidá se k němu 1 % smetanového zákysu a nechá se srážet. Při teplotě 22 °C se sraženina tvoří za 14 - 17 hodin a její kyselost je v rozmezí 24 - 28 °SH. Sraženina se promíchá a nechá 20 minut odstát, aby se vyloučila syrovátka. Pak se za stálého míchání přihřívá na teplotu 38 - 42 °C. Tvaroh se poté nechá v klidu, odčerpá se syrovátka a tvaroh se napustí do tvarožníků, kde se po odkapání lisuje. Po vylisování se musí tvaroh zchladit na 10 °C a expeduje se (STRMISKA a kol., 1991).
Odstředěné mléko ↓ Pasterace 74 - 76 °C 15 - 25 sekund ↓ Přídavek CaCl2
→
Zchlazení
←
Přídavek
22 - 30 °C
Smetanový zákys
↓
0,5 - 2 %
Tvorba sraženiny 14 - 18 hodin 24 - 28 °SH ↓ Rozkrájení ↓ Dohřev sraženiny 38 - 42 °C ↓ Lisování ↓ PRŮMYSLOVÝ TVAROH
Obr. 1 Schéma výroby průmyslového tvarohu dvojtepelným způsobem
3.5.3 Jednotepelný způsob výroby průmyslového tvarohu Od dvoutepelného způsobu výrovy se jednotepelný způsob liší tím, že se mléko v sýrařské vaně přihřeje na 32 - 30°C, zakysá se 1 % smetanovým zákysem a nechá se srážet. Požadované kyselosti 32 - 34 °SH se dosáhne za 7 - 10 hodin při teplotě 32 °C, při 38 °C za 12 - 14 hodin. Po dosažení kyselosti se sraženina pozvolna
promíchá a
s krátkými
přestávkami se míchá 1 - 2 hodiny. Kyselost filtrované syrovátky má být před vybíráním tvarohu 25 - 27 °SH. Tvaroh se ponechá v klidu, odpustí se syrovátka a tvaroh se expeduje. Při této výrobě je důležité vychlazení tvarohu před plněním, neboť má sklon k zapaření (GAJDŮŠEK, 1998).
Odstředěné mléko ↓ Pasterace 74 - 76 °C 15 - 25 sekund ↓ Přídavek CaCl2
→
Zchlazení
←
Přídavek
33 - 38 °C
termofilní zákys
↓
2%
Tvorba sraženiny 7 - 12 hodin 25 - 27 °SH ↓ Promíchávání 2 hodiny ↓ Lisování ↓ Chlazení ↓ TVAROH
Obr. 2 Schéma výroby průmyslového tvarohu jednotepelným způsobem
3.5.4 Termofilní způsob výroby průmyslového tvarohu Při výrobě se používá odstředěné pasterizované mléko. Po odstředění a pasteraci se mléko napustí do sýrařské vany, upraví se jeho teplota na 38 - 40 °C a zakysá se 2 % termofilním zákysem. Termofilní zákys obsahuje Streptococcus thermophilus, Lactobacillus Lactobacillus helveticus. Po dosažení
kyselosti
lactis a
sraženiny
23 - 25 °SH, což je za 2 - 4 hodiny po zakysání, se sraženina opatrně promíchá a ponechá 5 - 10 minut v klidu. Pak se po krátkých intervalech znovu promíchává, aby byla tvarožina náležitě tuhá. Vybírání tvarohu a jeho lisování by nemělo trvat déle než hodinu. Poté se tvaroh expeduje (GAJDŮŠEK, 1998).
Podle Foxe se pro termofilní způsob výroby tvarohu pasterace mléka provádí při 96 °C po dobu 2 - 3 sekundy aniž by došlo k denaturaci mléčných proteinů.
Odstředěné mléko ↓ Pasterace 74 - 76 °C 15 - 25 sekund ↓ Přídavek
→
CaCl2
Zchlazení
←
Přídavek
33 - 40 °C
termofilní zákys
↓
2%
Tvorba sraženiny 2 - 4 hodiny 23 - 25 °SH ↓ Promíchávání 30 minut ↓ Lisování ↓ Chlazení ↓ TVAROH
Obr. 3 Schéma výroby průmyslového tvarohu termofilním způsobem
3.6 Kontinuální výroba průmyslového tvarohu Kontinuální výroba průmyslového tvarohu spočívá v oddělování tvarohoviny pomocí odstředivek. K odstřeďování sraženiny tvarohu od syrovátky se nedají použít běžné odstředivky pro měkký tvaroh. Vhodným typem pro výrobu průmyslového tvarohu jsou odstředivky dekantační - šnekové. K výrobě průmyslového tvarohu odstřeďováním se používá pasterované odtučněné mléko, které se ohřeje na teplotu 26 - 30 °C, napustí se do koagulačních tanků a zakysá 1 - 1,5 % smetanovým zákysem. Koagulace probíhá do druhého dne. Po dosažení kyselosti syrovátky 26 - 28 °SH je možno sraženinu dále zpracovávat. Sraženina se po rozmíchání a přečerpání ohřeje na 50 °C s výdrží 3 - 5 minut ve vyrovnávací nádrži. Poté následuje odstředění v dekantační odstředivce.
3.6.1 Technologický postup výroby průmyslového tvarohu na lince s odstředivkou a regulace sušiny Výroba probíhá v sedmi na sebe navazujících krocích. 1. Koagulace mléka. K výrobě průmyslového tvarohu odstředivkovým způsobem se používá pasterované odtučněné mléko, které se ohřeje na teplotu 26 - 30 °C. Mléko se napustí do koagulačních tanků a zakysá se 1 - 1,5 % smetanovým zákysem. Koagulace probíhá do druhého dne. Po dosažení kyselosti syrovátky 26 - 28 °SH je možno sraženinu dále zpracovávat. 2. Čerpání sraženiny v deskovém ohřívači se provádí přímo bez jejího krájení. Při použití trubkového ohřívače je nutné sraženinu kontinuálně pokrájet strunovým kráječem. 3. Homogenizace sraženiny. Sraženinu
je nutno
před dalším zpracováním
dokonale
homogenizovat. Homogenizace se provádí přímo v koagulačním tanku. 4. Ohřev sraženiny. Sraženinu je nutno zahřát na teplou 45 - 55 °C, nejvhodnější je teplota 50 °C. Nižší teploty zhoršují odstřeďování doprovázené únikem bílkovin do syrovátky a snižuje se výtěžnost. 5. Teplotní výdrž. Aglomerace bílkovinných částic znamená tvorbu
tvarohového zrna.
Aglomerace začíná po 1 - 2 minutách po ohřevu sraženiny. Aby se ve vzniklém zrnu zachytily veškeré bílkoviny, je třeba ponechat sraženinu po ohřevu 3 - 5 minut v klidu. 6. Odstřeďování sraženiny. Odstřeďováním vzniká pevná a kapalná fáze. Kapalnou fází je syrovátka. Snížení Sušinu
sušiny tvarohu se provádí
zkrácením
tvarohu vycházejícího z odstředivky lze také regulovat
odstřeďované sraženiny. Při vyšších teplotách
doby odstřeďování. teplotou
ohřevu
odstřeďování se zvyšuje sušina tvarohu
v rozsahu od 27 - 37 %. Při vyšší odstřeďovací teplotě odchází též méně bílkovin do syrovátky a její sušina se snižuje. Při teplotě sraženiny 50 °C se získá odstředěním tvaroh o dostatečně vysokém obsahu sušiny a syrovátka je čirá, bez sedimentu. Dochází již k dokonalému fázovému dělení sraženiny. Teploty nad 50 °C již ale nejsou vhodné, protože se snižuje počet mléčných bakterií v tvarohu. 7. Chlazení tvarohu. Tvaroh je nutné co v nejkratší době zchladit, aby se zabránilo jeho překysání. Snižování teploty se provádí dvojím způsobem: a) tvaroh se chladí ihned po odstředění, například vakuově b) tvaroh se dochladí v přepravních nádobách a ty se uloží v chladírně (STRMISKA, a kol., 1991).
3.7 Biochemické změny při výrobě průmyslového tvarohu Technologickým postupem jsou usměrňovány a připravovány vhodné podmínky důležité pro růst a činnost mikrobů v jednotlivých fázích výroby a zrání. Během výroby
průmyslového
tvarohu dochází k těmto biochemickým změnám: - k mléčnému kysání - k oxidaci kyseliny mléčné - k rozkladu bílkovin Kyselina mléčná která se tvoří činností baktérií mléčného kysání váže z komplexu kasein za tvorby mléčnanu vápenatého a volného kaseinu. Fosforečnan vápenatý, který je nerozpustný, mění kyselina mléčná na kyselý fosforečnan vápenatý. Mléčnan vápenatý a kyselý fosforečnan vápenatý jsou rozpustné soli a přecházejí do syrovátky. Jakmile je dosaženo isoelektrického bodu kaseinu (4,7 pH) vypadne kasein jako nerozpustná bílkovina a mléko se srazí. Při výrobě průmyslového tvarohu musí být celý proces usměrněn tak, aby mléčné kysání bylo zastaveno tehdy, kdy to jakost průmyslového tvarohu vyžaduje. Kyselost tvarohu při jeho výrobě, obsahuje-li 32 % sušiny, má kolísat v rozsahu 110 - 120 °SH a jeho pH má být v rozmezí 4,4 - 4,6. Během dalších manipulačních prací musí být tvaroh ošetřen a uložen tak, aby nedocházelo k rozvoji nežádoucí mikrofóry a tím k nežádoucím biochemickým změnám. Tvaroh se musí vychladit na teplotu 10 - 15 °C a po naplnění do přepravních nádob na teplotu 5 °C, aby se zastavilo další kysání. Není-li tvaroh dobře udusán a nacházejí-li se v něm vzduchové prostory, rozmnoží se v něm při vhodných teplotních podmínkách
sporogenní aerobní
baktérie - Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus brevis, Bacillus pulmilis, které rozkládají jednotlivé složky tvarohu za exotermických procesů, při nichž se uvolňuje energie ve formě tepla a tvaroh se zapaří (GAJDŮŠEK, 1999).
3.8 Syrovátka Při výrobě tvarohu vzniká jako vedlejší produkt syrovátka. Vzhledem ke své nutriční hodnotě se stala v poslední době cennou surovinou v potravinářském průmyslu. Její složení je závislé na druhu vyráběného výrobku a na složení zpracovávaného mléka a na technologii výroby. Největší množství syrovátky vzniká právě při výrobě tvarohu (kyselá syrovátka). Tato syrovátka může obsahovat od 0,01 - 0,7 % tuku.
Obsah bílkovin v syrovátce se pohybuje 0,6 - 0,8 %. Syrovátkové bílkoviny jsou fyziologicky cennější než kasein pro vysoký obsah aminokyselin, a to pro cystin a cystein, které obsahují síru.
Obsah laktózy v syrovátce je jen 1,5 - 3,5 % a obsah kyseliny mléčné je 0,8 %. Popeloviny kyselé syrovátky tvoři 0,5 - 0,8 %. Žlutozelené zbarvení
syrovátky způsobuje vitamín B2.
Syrovátka obsahuje také vitamín C. Syrovátka je velmi málo udržitelná tekutina, pro vysoký obsah mikroorganismů, které do ní přecházejí z výroby sýrů a tvarohu
a pro značný obsah zředěných živin a substrátů
(LUKÁŠOVÁ, a kol., 2001).
V současné době se většina syrovátky zpracovává na řadu zahuštěných a sušených produktů, které mají široké využití. Syrovátka se suší v nativním stavu případně demineralizovaná. Používá se na výrobu laktózy, koncentrátů syrovátkových bílkovin, připravuje se sušená syrovátka s hydrolyzovanou laktózou využívá se k výrobě nápojů, je vhodným substrátem pro fermentaci k výrobě ethanolu, kyseliny mléčné nebo citrónové (SIMEONOVOVÁ, 2003).
3.9 Zařazení tvarohu do skupiny kyselých sýrů Základní surovinou pro výrobu kyselých sýrů je tvaroh, získaný samovolným vysrážením mléka. Toto vysrážení mléka je v podstatě vylučování kaseinu kyselinou mléčnou, která se vytvoří mikrobiálním rozkladem laktózy. Tvaroh je však nejen surovinou, ale také finálním produktem , určeným k přímé spotřebě. Rozeznáváme tyto druhy tvarohu: 1) Tvaroh měkký. Je
mléčná bílkovina, získaná z mléka pasterizovaného, zakysaného
smetanovým zákysem a syřidlem. Vysrážený tvaroh se plní do textilií, nebo do silonových pytlů a nechá se samovolně nebo za mírného lisování odkapat. 2) Tvaroh tvrdý. Získává se z mléka mléčným kysáním bez přídavku syřidla. 3) Tvaroh průmyslový. Vyrábí se s menšími obměnami jako předchozí druhy. Používá se hlavně
jako surovina pro výrobu některých druhů kyselých sýrů jako jsou Olomoucké
tvarůžky (SPITZER, 1974).
3.9.1 Kyselé a tvarohové sýry Pod pojmem kyselé sýry rozumíme takové sýry, při jejichž výrobě se kasein sráží kyselinou mléčnou bez významného působení syřidla (GÖRNER, 2004).
Výroba kyselých sýrů je historicky starší než výroba sýrů sladkého sýrařství. Základní surovinou k výrobě kyselých sýrů je tvaroh, který je však též výrobkem určeným k přímé spotřebě. Mléko se sráží zpravidla činností bakterií mléčného kvašení, homofermentativních nebo heterofermentativních
streptokoků, někdy i mezofilních a termofilních tyčinek
(PAVELKA, 1996).
Olomoucké tvarůžky Jsou hlavními zástupci skupiny kyselých sýrů. K jejich výrobě se používá krátkodobě a dlouhodobě skladovatelný průmyslový tvaroh s obsahem 4 - 4,5 % soli. Tvaroh je chráněn před přístupem vzduchu, s možností odvodu dodatečně uvolněné syrovátky. Kyselost směsi tvarohů se upravuje na 110 - 115 °SH přídavkem uhličitanu sodného a vápenatého. Obsah soli se upravuje na 4 - 5 %. Tvaroh s přísadami se pomele a formuje na tvarovacích strojích. Tvarůžky se poté nechají zrát. Vyrábějí se i různé obdoby kyselých sýrů zrajících z povrchu, například kyselé sýry plísňové, s plísní Penicillium camemberti, které se podobají měkkým sýrům plísňovým (LUKÁŠOVÁ, a kol., 2001).
Tvarohové sýry Tvaroh nebo tvarohový sýr je měkký čerstvý sýr vyrobený pomocí kyselého srážení s vysokodohřívanou sraženinou o pH 4,6. Je připravován z pasterizovaného plnotučného nebo polotučného mléka. Tvarohové produkty s přídavkem ovoce nebo zeleniny se připravují stejným způsobem. Tvarohové sýry jsou
obsaženy v menším množství v dresincích a
omáčkách, používaných jako náplně do pečiva (GUNASEKARAN, 1957).
Základní surovinou pro výrobu tvarohových sýrů je mléčný koagulát získaný převážně kyselým srážením mléka biologickou cestou. Pro výrobu tvarohových sýrů se tvaroh standardizuje na obsah 40 % tuku v sušině směšováním se smetanou. Takto v podstatě upravené tvarohy, po přidání soli, eventuálně jiných přísad, například zeleninových, se po promíchání a balení expedují (LUKÁŠOVÁ, a kol., 2001).
3.10 Jakostní hodnocení průmyslového tvarohu Na jakosti tvarohu se podílí mnoho faktorů. Prvotním faktorem je zdavotně nezávadné mléko. Jeho nezávadnost je ovlivněna zdravotním stavem dojnic a hygienickými podmínkami při
jeho získávání. Dalším faktorem ovlivňující jakost výsledného produktu je látkové složení mléka. Pro výrobu tvarohu je důležitý vysoký obsah mléčných bílkovin (FOX, 2004).
Jakost výrobku bývá definovaná jako soubor vlastností, které výrobek má nebo má mít k naplňování funkcí pro které je určen. Jakost je souborem vlastností výrobku určujících jeho schopnost uspokojit předpokládané nebo předem stanovené požadavky spotřebitele. Celková jakost je výslednicí jednotlivých znaků a charakteristik jakosti. Jakost je dána chemickým složením,
fyzikálními,
smyslovými,
technologickými
biochemickým stavem, výživovou a hygienickou
a
kulinárními
vlastnostmi,
hodnotou a mikrobiální kontaminací
(INGR, 2004).
3.10.1 Senzorické hodnocení průmyslového tvarohu Plní jednu z nejdůležitějších funkcí při výstupních nebo přejímacích kontrolách. Kvalita tvarohu posuzuje většinou na základě vypracovaných schémat hodnocení. Výsledkem je pak zařazení do jakostní skupiny (JELÍNEK aj., 1986). U průmyslového tvarohu se hodnotí barva, vzhled, konzistence, struktura, vůně a chuť. Chuť, vůně by měla být čistá, jemně mléčná, nakyslá. Konzistence by měla být drobivá, hrudkovitá, stejnorodá. Barva by měla být stejnorodá, mléčně bílá nebo lehce nažloutlá (PRÍBELA aj., 2001).
3.10.2 Ukazatele jakosti a látkové složení průmyslového tvarohu Tab. 1 Látkové složení mléka a mléčných výrobků Potravina 100g
Popel Vápník Fosfor Draslík Sodík Hořčík ( mg) ( mg )
Měď
Železo
Zinek
Jod
( µg )
( µg )
( µg )
( µg )
(g)
( mg )
( mg)
( mg)
0,85
109
220
110
37
7
28
250
630
17
0,81
110
208
107
31
7
25
225
623
17
0,86
105
168
102
36
7
31
210
440
19
0,98
123
246
123
100
8
24
250
800
9
Tvaroh měkký odtučněný Tvaroh měkký jemný Tvaroh tučný Tvaroh tvrdý
Tab. 2 Látkové složení mléka a mléčných výrobků Potravina 100g
Energie
Mléčné
Mléčný Nasycené Nenasycené Sacharidy Voda Celková
bílkoviny
tuk
MK
MK
sušina
( kJ )
(g )
(g)
(g)
(g)
(g)
( g)
(g)
350
17,92
0,5
0,31
0,16
3,5
78
22
462
17,19
2,5
1,55
0,81
4,5
75
25
650
10,58
10,8
6,3
4,28
3,5
78
22
545
28,63
0,9
0,56
0,29
1,49
68
32
Tvaroh měkký odtučněný Tvaroh měkký jemný Tvaroh tučný Tvaroh tvrdý
3.10.3 Stanovení chemickýxh a fyzikálně-chemických ukazatelů jakosti průmyslového tvarohu Z chemických a fyzikálně-chemických ukazatelů jakosti průmyslového tvarohu se hodnotí obsahu tuku, obsah soli a sodíku, titrační kyselost, pH, sušina a přítomnost těžkých kovů.
3.10.3.1 Stanovení obsahu tuku Tvaroh lze podle obsahu tuku rozdělit do 4 skupin. (GAJDŮŠEK, 1998) Tab. 3 Klasifikace tvarohu podle konzistence a obsahu tuku v sušině Tvaroh
Tuk v sušině %
Tučný
nejméně 38,0
Polotučný
15,0 - 25,0
Nízkotučný tvrdý, nebo jemný
méně než 15,0
Odtučněný měkký, nebo tvrdý
méně než 5,0
Pro stanovení obsahu tuku v průmyslovém tvarohu se používá metoda podle van Gulika nebo metoda podle Hammerschmidta. Metoda podle van Gulíka spočívá v rozpuštění netukových látek v tvarohu kyselinou sírovou, uvolněný tuk se oddělí v butyrometru odstředivou silou. Při této metodě se vyžadují speciální van Gulikovy butyrometry pro navážku 3,00 g vzorku. Na skleněnou lodičku zasazenou do zátky butyrometru se odváží 3,00 g vzorku a zasune se do širšího hrdla tukoměru. Horním otvorem butyrometru se vpustí po stěně kyselina sírová tak, aby sahala do dvou třetin rozšířené části butyrometru. Po zazátkování se butyrometr vloží do vodní lázně o teplotě 65 °C a opatrně se promíchá, aby se vzorek nedostal do stupnice butyrometru. Když se vzorek úplně rozpustí, přidá se 1 ml amylalkoholu a zředěná kyselina sírová tak, aby sahala asi do dvou třetin stupnice butyrometru. Butyrometr se zazátkuje, několikrát obrátí a po vytemperování v lázni na 65 °C odstřeďuje 5 minut. Po odstředění se butyrometr nechá 5 minut ve vodní lázni o teplotě 65 °C a na stupnici butyrometru se přímo odečtou hmotnostní procenta tuku. Metoda podle Hammerschmidla je založena na rozpuštění netukových látek 4 % roztokem boraxu a oddělení uvolněného tuku pomocí odstředivé síly. Při této metodě se postupuje obdobným způsobem jako u metody van Gulikovi s tím rozdílem, že do speciálních butyrometrů se odváží 2,5 g vzorku, horním otvorem se přidá 9 ml 4 % roztoku boraxu a 1 ml amylalkoholu. Obsah se promíchává ve vodní lázni při teplotě
40 - 45 °C. Po rozpuštění a vychlazení se přidá 10 ml kyseliny sírové. Butyrometr se zazátkuje, důkladně promíchá, vytemperuje na 65 °C a 5 minut odstřeďuje. Po odstředění a vytemperování na 65 °C se odečítají přímo hmotnostní procenta tuku (GAJDŮŠEK, 1999).
3.10.3.2 Stanovení obsahu soli a sodíku Stanovení obsahu soli a sodíku se provádí na základě potenciometrické titrace. Obsah chloridů obsažených ve vzorku tvarohu se extrahuje vodou a následně se stanoví odměrným titračním roztokem AgNO3 na indikátor chroman draselný, a to do hnědočerveného zbarvení. 10 g vzorku se roztírá s teplou vodou , výluh se kvantitativně převede do odměrné baňky na 250 ml a doplní při teplotě 20 °C po značku. Z takto připraveného výluhu se odebere 25 ml k titraci a spolu s 1 ml 5 % chromanem draselným se titruje odměrným roztokem AgNO3 do cihlového zbarvení. Obsah soli se poté vypočítá pomocí vzorce.
Výpočet NaCl ( % ) = a * 0,585 kde a = spotřeba roztoku Ag NO3 v ml
3.10.3.3 Stanovení titrační kyselosti Kyselost tvarohu se stanovuje podle metody Soxhlet-Henkela. Kyselost je dána počtem ml hydroxidu sodného o koncentraci 0,25 mol.l-1 spotřebovaného při titraci 10 g vzorku za přídavku fenolftaleinu jako indikátoru. Hodnotě jednoho stupně podle SH odpovídá 1 ml spotřebovaného roztoku 0,25 M NaOH. Titrační kyselost
tvarohu se poté vypočítá podle
vzorce: SH = 10 * a kde a = počet odměrného roztoku NaOH o koncentraci 0,25 mol.l-1 Výsledek se uvádí ve stupních SH.
3.10.3.4 Stanovení sušiny Stanovení sušiny se provádí referenční nebo technickou metodou. Princip referenční metody je založen na sušení vzorku tvarohu při teplotě 102 °C
do
konstantní hmotnosti. Do vysoušecí misky se odváží 20 g křemenného písku a vloží se do ní skleněná tyčinka, která slouží k promíchávání vzorku. Miska s pískem se vysouší 1 hodinu při 102 °C, po vychladnutí v exikátoru se zváží na analytických vahách. Do takto připravené
vysoušecí misky se naváží asi 3 g vzorku tvarohu a vysouší se 4 hodiny při teplotě 102 °C. Během první hodiny sušení je třeba vzorek vždy po 5 minutách tyčinkou opatrně promíchat, aby nedocházelo ke tvorbě povrchové kůrky, která brání vysušování. Po 4 hodinách se dá vysoušecí miska do exikátoru a po vychladnutí se zváží. Vysoušení se opakuje v intervalech (30 minut) až do nejnižší dosažené váhy. Sušina vzorku se vyjádří v procentech. Princip technické metody je založen na sušení vzorku při teplotě 130 °C. Do suchého kelímku s tyčinkou se odváží asi 30 g písku a suší se při 130 °C 1 hodinu. Po vychladnutí v exikátoru se zváží s přesností na 0,01 g. Do odváženého kelímku s pískem a tyčinkou se naváží 5 g vzorku, který se s pískem dobře rozetře a suší se ve vyhřáté sušárně při 130 °C po dobu 30 minut. Prvních 5 minut se vzorek důkladně promíchává, aby vznikla stejnoměrná hmota. Poté stačí občasné promíchání, aby nedocházelo ke tvorbě hrudek, které znesnadňují vyschnutí. Po vychladnutí v exikátoru se vysušený vzorek zváží. Výsledek se
vyjádří v procentech
(GAJDŮŠEK, 1999).
3.10.3.5 Stanovení těžkých kovů Z těžkých kovů se hdnotí přítomnost železa a mědi. Železo lze stanovit metodou podle Schaeffera nebo Buttenschona. Metoda podle Schaeffera: 10 g tvarohu se rozetře v třecí misce za přídavku 1 ml 25 % amoniaku a 5 kapek roztoku žlutého síranu amonného. Po 15 minutách se nanese část vzorku na bílou nebo skleněnou destičku ve výšce 2 mm a lze již informativně posoudit, zda je ve vzorku železo. Konečné posouzení se provede po 2 hodinách a srovnáním s kolorimetrickou tabulkou se zjistí obsah železa v tvarohu. Metoda podle Buttenschona: vzorek tvarohu se dobře rozetře v třecí misce za přídavku 1 ml koncentrované kyseliny solné a 5 kapek 5 % peroxidu vodíku a 1 ml 10 % sulfokyanidu draselného. Po 15 minutách se vzorek nanese na porcelánovou nebo skleněnou destičku ve výšce 2 mm. Vzniklé růžové zabarvení svědčí o přítomnosti železa ve vzorku. Konečné posouzení se provede po 2 hodinách a porovnáním s kolorimetrickou tabulkou se určí obsah železa. Měď se určuje podle Jelínka s kyselinou rubeanovodíkou. Vzorek tvarohu se dobře rozetře v třecí misce za přídavku 1 ml 25 % amoniaku a 0,5 M alkoholického roztoku kyseliny rubeanovodíkové. Po 15 minutách se nanese část vzorku na skleněnou nebo porcelánovou destičku ve výšce 2 mm. Vzniklé žlutozelené zbarvení poukazuje na přítomnost mědi ve vzorku. Konečné posouzení se provede po 2 hodinách a srovnáním s kolorimetrickou tabulkou se určí obsah mědi ve vzorku (ČSN 570107).
3.10.3.6 Stanovení pH Stanovení pH potenciometricky se provádí rozhodčí metodou. Podstatou zkoušky je porovnání elektromagnetické síly normálního článku vytvořené vodí suspenzí výrobku pH metrem se skleněnou nebo chinhydronovou elektrodou. Naváží se 10 g vzorku a důkladně se rozetře v třecí misce s 3 ml vody. Rozetřený vzorek s vodou se převede do malé kádinky a změří se teplota. Do kádinky se ponoří elektrody, a pH se měří pH metrem. Při použití chinhydronové elektrody se k suspenzi přidá před měřením malé množství chinhydronu a nesmí se změnit barva roztoku, tj nesmí nastat zrůžovění chinhydronu. Odečtená hodnota na stupnici pH metru vyjadřuje přímou hodnotu pH. PH tvarohu se může také provádět indikátorovými papírky. Jde o provozní metodu a získané hodnoty jsou pouze orientační. Výsledek se hodnotí podle předtištěných barevných proužků (GAJDŮŠEK, 1999).
3.11 Mikrobiologické ukazatele jakosti tvarohu Potraviny nesmějí obsahovat mikroorganizmy nebo jejich toxiny či metabolity v množství, která představují nepřijatelné riziko pro lidské zdraví. Mikroorganizmy se rozumí baktérie, kvasinky, plísně, řasy, cizopasníci, mikroskopičtí cizopasníci, helminti a jejich toxiny a metabolity (NAŘÍZENÍ EK 2073/2005).
Podle nařízení EK 2073/2005 se pro mléko a mléčné výrobky provádí stanovení počtu baktérií z čeledi Enterobacteriaceae a koagulázopozitivních stafilokoků.
Nejčastějším zdrojem kontaminace tvarohu je nářadí a zařízení používané při jeho výrobě, voda používaná v provozu a podmínkách se může
kontaminovaný vzduch. Při nevyhovujících hygienických
pomnožit choroboplodná bakterie Listeria monocytogenes. Z
mikrobiologického hlediska jsou tvarohy mimořádně náchylné ke kažení zvýšeným obsahem plísní a kvasinek.
Jako indikátor poukazující na nedostatečné dodržování hygienických
požadavků se v tvarohu sleduje přítomnost a obsah koliformních baktérí, kvasinek a plísní. Za nepřítomnosti mezofilních baktérií mléčného kvašení se mohou rozmnožovat baktérie z rodu Pseudomonas a z čeledi Enterobacteriaceae. Při skladování o teplotě vyšší než 5°C je umožněn růst psychrofilních baktérií, zejména Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas fragi a Pseudomonas putila. Z enterobaktérií se mohou rozmnožovat Enterobacter aerogenes,
Enterobacter agglomerans a Escherichia coli. Baktérie z rodu Pseudomonas jsou aerobní mikroorganizmy a proto dominují na povrchu tvarohu. Některé koliformní baktérie jsou fakultativně anaerobní a proto se nacházejí i uvnitř produktů. Jejich růst a metabolizmus spolu s kvasinkami a plísněmi způsobuje nežádoucí změny tvarohu jako nečistou, hnilobnou, žluklou, ovocnou a kvasnou chuť a vůni (GÖRNER, 2004).
3.12 Metody stanovení mikrobiologických ukazatelů 3.12.1 Stanovení počtu koliformních baktérií Stanovení koliformních baktérií se provádí podle normy ČSN ISO 4832. Jako živná půda se používá agar s krystalovou violetí, neutrální červení, žlučovými solemi a laktózou , agar s laktózou, krystalovou violetí, brilantovou zelení s fenolovou červení, agar s laktózou , krystalovou violetí a brilantovou zelení, a Mac Conkey agar. Při použití agaru s krystalovou violetí, neutrální červení, žlučovými solemi a laktózou jsou kolonie koliformních baktérií jasně růžové, se světlým okrajem, precipitátem pod koloniemi v podobě růžových skvrn nebo úzké zóny kolem kolonií. Velikost kolonií je 1 - 3 mm. U agaru s laktózou, krystalovou violetí, brilantovou zelení s fenolovou červení a agaru s laktózou , krystalovou violetí a brilantovou zelení jsou kolonie ploché nebo hlenovité. Mají jasně žlutou barvu a jsou obklopeny čirou žlutou zónou. Kolonie vyrostlé na agaru Mac Conkey jsou jasně růžové, precipitát a zóny pod koloniemi jsou v podobě světlých růžových skvrn.
3.12.2 Průkaz baktérií rodu Salmonella Stanovení se provádí podle ČSN ISO 6579. Nejprve se provede předpomnožení bakterií v neselektivní půdě. Ke 25 ml vzorku se přidá 225 ml purfovavé peptonové vody a vzorek se nechá při 35 - 37 °C po dobu 18 - 20 hodin inkubovat. Poté následuje pomnožení v tekutých selektivních půdách a jako třetí krok se provede vyočkování pomnožených bakterií na pevné půdy. Pomnožení baktérií v tekutých selektivních půdách se provádí : a) 0,1 ml inkubované kultury se napipetuje do zkumavky s 10 ml půdy podle
Rappaporta a
Vassiliadise a nechá se inkubovat při teplotě 42 °C po dobu 18 - 24 hodin b) 10 ml inkubované kultury se napipetuje do baňky se 100 ml půdy se seleničitanem sodným a cystinem a nechá při teplotě 35 - 37 °C po dobu 18 - 24 hodin inkubovat. Pro vyočkování
pomnožených baktérií na pevných půdách se používá jako povinná půda agar s fenolovou červení a briliantovou zelení, Vismut-sulfitový agar, agar s desoxycholanem, citrátem a laktózou a Rambachův agar. Při použití agaru s fenolovou červení a briliantovou zelení jsou kolonie průsvitné a okolní půda je zbarvena do růžova až červena. U Vismut-sulfitový agaru jsou kolonie tmavohnědé až černé s kovovým leskem, u agaru s desoxycholanem, citrátem a laktózou jsou kolonie bezbarvé, často s černým středem. U Rambachova agaru jsou kolonie růžové až červené. Inkubační podmínky vyočkovaných pomnožených bakterií na pevném agaru tvoří teplota 35 - 37 °C a doba 20 - 24 hodin.
3.12.3 Stanovení počtu mikroorganismu Bacillus cereus Stanovení počtu mikroorganismu Bacillus cereus se provádí podle ČSN ISO 7932. Pro stanovení se používá žloutkový agar s chloridem sodným polymyxin-B sulfátem
a
trifenyltetrazolium chloridem, agar s manitolem, žloutkovou emulzí a polymyxin-B sulfátem a krevní agar. Teplota inkubace u všech agarů je 30 °C a inkubační doba je 24 - 48 hodin.U žloutkového agaru s chloridem sodným polymyxin-B sulfátem
a
trifenyltetrazolium chloridem jsou kolonie okrouhlé, červené, lesklé velikosti 2 - 3 mm, s prstencem bílého precipitátu. U agaru s manitolem, žloutkovou emulzí a polymyxin-B sulfátem jsou kolonie drsné, suché, obklopené prstencem bělorůžového precipitátu černofialovém podkladě. Při použití krevního agaru
na
jsou kolonie velké, drsné, ploché,
s prstencem betahemolýzy.
3.12.4 Stanovení počtu Staphylococcus aureus Stanovení počtu Staphylococcus aureus se provádí podle ČSN ISO 6888. Jako živná půda se používá Baird-Parkerův agar, slaný manitolový agar a krevní agar. U Baird-Parkerova agaru vznikají kolonie drobné, černé, se zónou projasnění. Jsou to typické kolonie. Při vzniku drobných černých kolonií, ale bez vzniku zóny projasnění jde o atypické kolonie. U slaného manitolového agaru vznikají žluté kolonie a u krevního agaru vzniká hemolýza. Teplota inkubace je 35 - 37 °C po dobu 24 - 48 hodin.
3.12.5 Stanovení počtu Escherichia coli Stanovení počtu Escherichia coli se provádí podle ČSN ISO 7251. Stanovení se provádí na základě detekce β-D glukurodinázy. Jako živná půda se používá chromogenní agar s glukuronidem. Vzniklé kolonie způsobí pozitivní modré zbarvení. Inkubační teplota je 44 °C a inkubační doba je 18 - 24 hodin.
3.12.6 Průkaz přítomnosti Listeria monocytogenes Stanovení se provádí podle ČSN ISO 11290. Nejprve se provádí primární pomnožení v selektivní půdě. Jako živná půda se používá poloviční bujón podle Frasera. Inkubační teplota je 30 °C a inkubační doba je 24 hodin. Po primárním pomnožení následuje sekundární pomnožení v selektivní půdě a to na bujónu podle Frasera při teplotě 35 °C nebo 37 °C po dobu 24 hodin. Takto získané kultury se vyočkují na dvě tuhé půdy a nechají inkubovat při 30 °C nebo 37 °C po dobu 24 - 48 hodin. Kolonie vrostlé na OXFORD agaru jsou drobné, šedavé, obklopené černou kruhovou zónou. Po 48 hodinách jsou tmavší a mají vkleslý střed. Kolonie vyrostlé na PALCAM agaru jsou drobné šedozenené nebo olivově zelené s černým středem a vždy jsou obklopeny černou kruhovou zónou. Po 48 hodinách mají vkleslý střed.
3.12.7 Stanovení kvasinek a plísní Stanovení kvasinek a plísní se provádí podle ČSN ISO 6611. Kvasinky a plísně jsou mikroorganismy, které při 25 °C tvoří kolonie v selektivní půdě za specifikovaných podmínek. Jako živná půda se používá půda s kvasničným extraktem, glukózou a oxyteracyklinem nebo půda s kvasničným extraktem, glukózou a chloramfenikolem. Inkubační teplota je 25 °C a kultivace vzorku je 5 dní.
3.12.8 Stanovení počtu aerobních sporotvorných mikroorganismů Vzorek se kultivuje za aerobních podmínek po usmrcení nesporulujících mikroorganismů zahřátím na 85 °C po dobu 10 minut. Metoda prokazuje počet živých spor schopných vyklíčit a tvořit kolonie. Jako živná půda se používá Plate Count Agar nebo agar s glukózou, tryptonem a kvasničným extraktem. Inkubace vzorku probíhá při teplotě 30 °C po dobu 48 hodin. Za pozitivní výsledek se považuje vznik kolonií.
3.12.9 Stanovení přítomnosti anaerobních sporotvorných mikroorganismů Stanovení přítomnosti anaerobních sporotvorných mikroorganismů se provádí Weinzirlovým testem. Do připravených zkumavek s 10 ml živné půdy se napipetuje 10 ml vzorku. Jako živná půda se používá želatinový agar nebo sterilní mléko. Zkumavka se zazátkuje a nechá zahřát na teplotu 85 °C po dobu 10 minut. Zkumavka se nechá inkubovat 5 dní při teplotě 37 °C. Za pozitivní výsledek se považuje vytlačení parafínové zátky do různé výše zkumavky (JIČÍNSKÁ, E, 1996).
3.13 Vady průmyslového tvarohu 3.13.1 Vady chuti Silně kyselá chuti. Silně kyselá chuť vzniká překysáním sraženiny nebo tvarohu, zejména při vyšších teplotách srážení nebo při zdlouhavém a nedostatečném vychlazení po výrobě. Nečistá chuť. U nečisté chuti může být příčinou nedostatečné prokysání tvarohu při výrobě, kontaminace a rozmnožení nežádoucí mikroflóry nebo zapaření tvarohu. Této vadě lze předcházet kontrolou průběhu kysání během výroby, dodržováním hygieny a sanitace, co nejrychlejším vychlazením tvarohu a dokonalou pasterací. Nahořklá chuť. Tato vada chuti může vzniknout při nedostatečném napěchování tvarohu do přepravních
nádob. Hořknutí vzniká proteolýzou kaseinu vlivem enzymů kontaminující
mikroflóry.
3.13.2 Vady konzistence Mazlavá konzistence. Vyskytuje se u překysaného tvarohu, který špatně odkapává a není se dostatečně vylisován. Vadě lze předcházet kontrolou průběhu kysání. Gumovitá konzistence. Tato vada vzniká nedostatečným prokysáním tvarohu, poruchami v kysání a předčasným přihříváním tvarohu. Vadě lze předcházet důslednou
kontrolou
průběhu kysání. Pískovitá konzistence. Tento typ vady vzniká při vysokém ohřevu nebo přehřátím během výroby. Vadě lze předcházet kontrolou teploty ohřevu. Oklihlý povrch tvarohu. Oklihlý povrch tvarohu vzniká přístupem vzduchu při plnění tvarohu do přepravních obalů, nebo též při poškození přepravních obalů. Vadě lze předcházet dokonalým upěchováním a balením tvarohu (STRMISKA a kol., 1991).
3.14 SLEDOVÁNÍ JAKOSTNÍCH UKAZATELŮ PRŮMYSLOVÉHO TVAROHU 3.14.1 Standardní ukazatele jakosti tvarohu (dle normy AW-OS-704) Tvaroh je přijímán pouze od schváleného dodavatele. Při přejímce se u každé šarže zjistí hmotnost (kg), teplota a provede se smyslové hodnocení tvarohu. Smyslově se posuzuje chuť, vůně, barva a konzistence. Chuť, vůně by měla být čistá, jemně mléčná, nakyslá. Konzistence by měla být drobivá, hrudkovitá, stejnorodá. Barva by měla být stejnorodá, mléčně bílá nebo lehce nažloutlá.
Teplota při přijmu Teplota přijmu průmyslového tvarohu by měla být 4 - 5 °C. Má-li přejímaný tvaroh teplotu v rozmezí 15,1 - 20 °C jde o závadnou teplotu. Teplota vyšší jak 20 °C je nepřípustná a tvaroh se vrací dodavateli.
Sušina Sušina tvarohu se hodnotí hned po přijetí . Za optimální sušinu se považuje sušina v rozmezí 29 - 34 %. Je-li sušina vyšší jak 34 % jde o sušinu závadnou. Sušina nižší jak 29 % je nepřípustná.
Titrační kyselost Titrační kyselost tvarohu by měla být v rozmezí 125 - 160 °SH. Při zjištění titrační kyselosti v rozmezí 105 - 124 °C se titrační kyselost považuje za závadnou a při titrační kyselosti nižší než 105 °SH za nepřípustnou.
Samostatně se zakládá z každé šarže zkouška zrání podle Pavláka. Jde o termostatovou zkoušku, při které probíhá metabolický proces mikroflóry přítomné v tvarohu za optimálních podmínek. Působení mikroorganismů se posuzuje podle senzorických změn, které nastanou po stanovené době kultivace. Je-li v tvarohu přítomna nežádoucí mikroflóra, během zkoušky se pomnoží a způsobí rozklad bílkovin doprovázený nežádoucími změnami vzhledu, konzistence, vůně a chuti. Vzorek přejímaného tvarohu se inkubuje při 25 °C po dobu 72 hodin. Po inkubaci se posuzuje schopnost zrání tvarohu, chuť a vůně a vzhled povrchu (NORMA AW-OS-704).
3.14.2 Požadavky na mikroorganismy (dle normy AW-OS-704) Koliformní baktérie. Počet koliformních baktérií by měly být v 1 g vzorku negativní. Plísně. Norma nepřipouští výskyt plísní v 1 g vzorku. Stapfylococcus aureus. V 1 g vzorku nesmí být zjištěn výskyt tohoto mikroorganismu. Listeria monocytogenes. Průkaz Listeria monocytogenes v 25 g vzorku musí být negativní. Baktérie rodu Salmonela. Vzorek nesmí v 25 g obsahovat tuto baktérii. Escherichia coli. Výskyt Escherichia coli v 1 g musí být negativní. Bacillus cereus. Výskyt tohoto mikroorganismu musí být v 1 g vzorku negativní. Kvasinky. Výskyt kvasinek ve vzorku by měl být méně než 10 KTJ/g Mezofilní mikrokoky aerobní sporotvorné. Výskyt by měl být méně než 100 KTJ/g. Mezofilní mikrokoky anaerobní sporotvorné. V 1 g vzorku musí být výskyt negativní.
3.15 Laboratorní hodnocení příjmu tvarohu V rámci bakalářské praxe jsem v potravinářském podniku zpracovávající průmyslový tvaroh sledovala teplotu při přijmu tvarohu a zjišťovala jeho titrační kyselost a sušinu.
Při příjmu tvarohu byla naměřena vyšší teplota tvarohu u mlékárny č. 2 a 5. Tvaroh se uskladnil v chladírně a musel se zchladit na teplotu 4 - 5 °C. U ostatních mlékáren byla teplota v optimálním rozmezí. Zjištěná titrační kyselost u tvarohu z mlékárny č. 5 byla nepřípustná a tvaroh byl poslán zpět do mlékárny. Zvýšená titrační kyselost
u tvarohu
z mlékárny č. 6 nebyla nepřípustná, a tvaroh se musel před zpracováním upravit vyšším přídavkem uhličitanu vápenatého. Ostatní titrační kyselosti odpovídaly normě. Sušina tvarohu ze všech mlékáren byla v optimálním rozmezí a nemusela být před zpracováním upravována.
Tab. 5 Laboratorní výsledky z příjmu průmyslového tvarohu získané na odborné praxi Mlékárna
1
2
3
4
5
6
Teplota
Titrační kyselost
Sušina
°C
°SH
%
7,6
119
33,1
9,9
125
32,3
7,7
105
29,9
11,6
122
34
10,9
120
34,3
13,1
121
32,3
10
120
31,6
10
118
30,7
10
123
33,1
8,4
113
31
8,7
109
30,5
8,5
115
33
11,3
106
31
11,4
99
31,8
10,8
102
34,8
5,1
168
31,9
5,2
169
31,4
6,1
164
31,4
4. ZÁVĚR Tvaroh je definován jako nezrající sýr získaný kyselým srážením, které převládá nad srážením pomocí syřidla. Je zařazen mezi kyselé sýry. Ty mohou být čerstvé, zralé z povrchu nebo plísňové. K výrobě tvarohu se používá odstředěné pasterizované mléko. Kasein se sráží pouze čistými mlékařskými kulturami a to smetanovou směsnou kulturou a jogurtovou mezofilní kulturou. Průmyslový tvaroh lze vyrobit třemi způsoby. Dvojtepelným, jednotepelným nebo termofilním způsobem. V dnešní době se tvaroh vyrábí kontinuálním jednotepelným způsobem. Jako vedlejší produkt při výrobě tvarohu vzniká syrovátka. Jakost průmyslového tvarohu je dána jeho chemickými, fyzikálně-chemickými a mikrobiologickými vlastnostmi. Z chemických a fyzikálně-chemických ukazatelů jakosti průmyslového tvarohu se stanovuje obsah tuku, soli, sodíku,železa a mědi, dále se stanovuje titrační kyselost a sušina. Z mikrobiologických ukazatelů u průmyslového tvarohu se sleduje výskyt koliformních bakterií, salmonel, listerií, kvasinek, plísní, aerobních a anaerobních sporotvorných mikroorganizmů. V rámci bakalářské praxe
jsem sledovala jakostní ukazatele průmyslového tvarohu
dodávaného do potravinářského podniku šesti mlékárnami. Mlékárně č. 5 byla dodávka tvarohu vrácena pro
zjištěnou nepřípustnou titrační kyselost podle normy AW-OS-704.
Dodávky tvarohu z ostatních mlékáren normě AW-OS-704 vyhovovaly. Nejrozšířenějším výrobkem,který se vyrábí
z průmyslového tvarohu v České Republice jsou Olomoucké
tvarůžky. V zemích Evrospké Unie se pod pojmem „kyselý sýr“ rozumí různé druhy výrobků. V Německu se vyrábí dva druhy sýrů připravených z průmyslového tvarohu, a to sýr typu Gelbkäse (žlutý sýr) a Edelschimmelkäse (plísňový sýr). V alpských oblastech je známo více druhů netučných kyselých sýrů, které zrají s plísní, například Steirischer Graukäse vyráběný ve Štýrsku, Sura-käs z Vorarlbergu aj. Výrobem zcela jiného druhu je norský Bruhost (hnědý sýr). Tvaroh na jeho přípravu se vyrábí z kravského, ale i kozího mléka a to v různém poměru. Obliba sýrů vyráběných z průmyslového tvarohu je velká. Výrobky obsahují jen minimum tuku a jsou vhodné pro přípravu pokrmů se sníženým obsahem tuku.
5. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ČSN ISO 4832 Mikrobiologie - Všeobecné pokyny pro stanovení počtu koliformních bakterií, 1995 ČSN ISO 6579 Mikrobiologie - Všeobecné pokyny pro metody průkazu bakterií rodu Salmonela, 2003
ČSN ISO 7932 Mikrobiologie - Všeobecné pokyny pro stanovení počtu Bacillus cereus, 2005 ČSN ISO 6888-2 Mikrobiologie - Všeobecné pokyny pro stanovení Staphylococcus aureus počítáním kolonií na selektivní-diagnostické agarové půdě, 1999 ČSN ISO 7251 Mikrobiologie - Všeobecné pokyny pro stanovení počtu suspektivních Escherichia coli, 2006 ČSN ISO 11290 Mikrobiologie - Průkaz přítomnosti Listeria monocytogenes, 1999 ČSN ISO 7954 Mikrobiologie - Všeobecné pokyny pro stanovení počtu kvasinek a plísní, 1994
ČSN ISO 570107 Metody zkoušení sýrů, tvarohů, krémů a pomazánek. 1966
DRBOHLAV, J - VODIČKOVÁ, M.: Tabulky látkového složení mléka a mléčných výrobků, ÚZPI Praha 2001
FOX, P - McSWEENEY, P - COGAN, T - GUINEE, T.: Cheese Chemistry, Physics and Microbiology. 1 General Aspects, 2004, 431 stan GAJDŮŠEK, S.: Mlékařství II. MZLU v Brně, ediční středisko, 1998, 142 stran, ISBN 80-7157-342-6 GAJDŮŠEK, S.: Mlékařství II (cvičení). MZLU v Brně, ediční středisko, 1999, 92 stran, ISNB 80-7157-278-0 GUNASEKARAN, S.: Cheese Rheology and Texture. Mehmet AK, 1957, 429 stran GÖRNER, F. - VALÍK, L´..: Aplikovaná mikrobiológia poživatin. Bratislava, Malé centrum, 2004, 528 stran, ISBN 80-967064-9-7
INGR, I - POKORNÝ, J. - VALETOVÁ, H.: Senzorická analýza potravin. MZLU Brno, ediční středisko, 2001, 201 stran, ISBN 80-7157-283-7 JIČÍNSKÁ, E - HAVLOVÁ, J.: Metody detekce patogenních mikroogranismů v potravinách. ÚZPI Praha 1996, 115 stran KNĚZ, V.: Výroba sýrů. Praha, SNTL, 1960 LUKÁŠOVÁ, J a kol.:Hygiena a technologie mléčných výrobků.Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, 2001, 180 stran, ISBN 80-7305-415-9 PAVELKA, A.: Mléčné výrobky pro Vaše zdraví. Litera, 1996 PODNIKOVÁ NORMA AW-OS-704 PRÍBELA, A - MALÁ, P - SABOLOVÁ,G. Aj.: Senzorické hodnotenie potravinárských surovín, aditivních látok a výrobkov. Inštitút vzdelavania veterinarnych lekarov, Košice, 2001 SIMEONOVOVÁ, J - INGR, I - GAJDŮŠEK, S.: Zpracování a zbožíznalství živočišných produktů. MZLU v Brně, expediční středisko, 2004, 124 stan, ISBN 80-7157708-1 STIPZER, G - ZÁMEČNÍK, A.: Hygiena a technológia potravin, Bratislava, 1990, 236 stran STRMISKA, J a kol.: Výroba tvarohu a tvarohových specialit. Nové technologie. Praha, SNTL, 1991 VELÍŠEK, J.: Chemie potravin I. Tábor, OSSIS, 2002, 344 stran, ISBN 80-86659-00-3 VYHLÁŠKA MZe č. 77/2003 Sb.: Požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje
