Ugrás a tartalomhoz

Élelmiszer-higiénia

Biró Géza (2014)

Agroinform Kiadó

3. A tej üzemi kezelése

3. A tej üzemi kezelése

Az üzemben a szabad szemmel is látható, vagy ahhoz közel álló 0,5–0,2 mm-es nagyságrendű – úgynevezett makroszkópos-szennyeződés eltávolítására alkalmazzák a szűrést. A szennyeződések eltávolítása egyben csíracsökkentő hatású, mert a szennyben, annak felületén sok mikroorganizmus található. A tej átvételénél történő durvább szűrést – a pasztőrözés előtt – a tényleges vagy technológiai szűrés követi, amikor a finomabb szennyeződéseket távolítják el. a tejben a mikrobák nagy részben halmazok formájában fordulnak elő. A szűrés hatására általában felaprózódnak ezzel viszonylag nő a mikrobaszám, azonban javul a pasztőrözés hatásfoka.

A tejszűrők a tej tisztítását nem biztosítják kellőképpen, mivel csak a fel nem ázott szilárd szennyeződést fogják fel.

A szűrőt tisztításakor szét kell szerelni. A betéteket gondosan ki kell tisztítani. A szűrőszöveteket öblítés után fertőtleníteni kell. A szitaszöveteket ki kell főzni (90 oC-on 10 percig). A papír, vattebetéteket meg kell semmisíteni.

Nagyüzemi gyakorlatban a leghatékonyabb tejtisztítási módszer a tisztítócentrifugákban végzett tisztítás. A tisztítócentrifugák a tejben lévő finomabb szennyeződéseket (takarmányrészecskék, szőr, sejtes elemek stb.) távolítják el a centrifugális erő felhasználásával. A tej tulajdonképpeni technológiai jellegű tisztítása tisztítócentrifugával végezhető el, a szűrés csak előtisztításnak tekinthető. A berendezés dobszerkezete eltér a fölözőgépekétől. A dobban lévő tányérok száma kevesebb (6–12 db), egymástól való távolságuk is nagyobb, átmérőjük a dob átmérőjéhez képest kisebb, így a dob iszaptere nő. A tányérokon nincsenek furatok. A tejben lévő szennyeződések a dobház falán rakódnak le. A megtisztított tej a tányérok között befelé áramlik és így jut el a tejgyűjtő lapáthoz és távozik a berendezésből. A lerakódott szennyeződést, a dobiszapot időnként (4–5 óra) el kell távolítani a berendezésből (vagyis szakaszosan üzemeltethető).

A tej tisztítása részben fölözőgépben is megtörténhet. A fölözőgépben a tej tisztítása mellett sovány tejre és tejszínre való elkülönülés megy végbe. A forgódobban a sovány tej a dob külső része, a tejszín a dob tengelye fel áramlik. A legnagyobb sűrűségű részecskék (szennyanyagok, sejtes elemek) pedig a dob falára rakódnak és a dobiszapot képezik.

A fölözőgép leállítása után a dobot azonnal szét kell szedni, a dobiszapot kiszedés után az üzemből ki kell vinni és megsemmisíteni. A szétszedett gép alkatrészeit tisztítani, fertőtleníteni kell.

Fölözés közben gyakori a habképződés, amikor a dobból kiáramló fölözött tej a tejfedőbe ütközik.

Ambrus (1979) megállapítása szerint a hab később megszilárdul és pasztőrözéskor a lemezre ráég, ezáltal rontja a hőátadást és a pasztőrözés hatásfokát.

A centrifugák tisztítását az üzemelés befejezésével azonnal meg kell kezdeni. Ennek során az összes alkatrészeket meleg vízzel és a gépre előírt tisztító oldatokkal gondosan meg kell tisztítani. A gyors száradás és baktériumcsökkenés érdekében célszerű forró vízzel átöblíteni. A szétszerelt alkatrészeket úgy kell felállítani, hogy jól megszáradhassanak.

A leszerelt alkatrészek mosását, tisztítását, fertőtlenítését külön helyiségben, az alkatrész mosóban kell elvégezni. Az öntisztítós fölözőgépeknél a dobiszap a géphez tartozó sterilező edénybe kerül, ahol vegyszerekkel és hőkezeléssel lehet csírátlanítani. Ezeknél a gépeknél a dob naponkénti szétszerelése tisztítás céljából nem szükséges, mert a gép a pasztőröző berendezés zárt rendszerű tisztításába bekapcsolható.

A tej homogénezése

Friss fogyasztású termékek gyártásához a tej felfölöződés megakadályozása, a tej ízének és emészthetőségének, továbbá a savanyú tej és tejkészítményeknél az állományjavításnak és a lágy sajtoknál (túró, túrósajtok) a kitermelés növelésének céljából a tejet gyakran homogénezik. A homogénezés során a tej és a tejszín zsírgolyócskáit fizikai úton elaprózzák, s ezért a tejzsír nem válik ki a tej felszínére. A homogénezés lényege az, hogy a 60–70 oC-ra előmelegített tejet többdugattyús szivattyúval 40–300 bar nyomással préselik a homogénező fejbe, ahol a zsírgolyócskák 1––2 mikron nagyságúra aprózódnak fel, számuk mintegy ezerszeresére, a felületük pedig 10-szeresére növekszik. Hatására megszűnik a felfölöződés, az oltós alvadási idő rövidebb lesz, csökken az oxidációs ízhibára való hajlam.

A tej hőkezelésének általánosan ismert és legrégibb formája a forralás, amikor 100 oC körüli hőmérsékletre melegítik a tejet. Ezen a hőmérsékleten a tej eredeti fizikai, kémiai, biológiai tulajdonságai lényeges változást szenvednek: a tej sárgás színű lesz, mert a tejcukor karamellizálódik, a tej főtt ízű, az albuminok, globulinok részben kicsapódnak és a vitaminok, az enzimek egy része elbomlik. Az ilyen tej ipari feldolgozásra kevésbé alkalmas.

A tejiparban ezért olyan hőkezelési eljárásokat alkalmaznak, amelyeknél a tej eredeti jellege kevésbé változik, de a mikroorganizmusok számának nagymértékű csökkenése miatt a gyártott termékek eltarthatósága növekszik, fogyasztásuk aggálymentes. Ezt a tej pasztőrözésével érik el (Balatoni, 1991).

A különböző pasztőrözési eljárások kialakításában a fő szempontot a gümőbaktériumok elpusztításának biztonsága jelentette.

A Nemzetközi Tejgazdaság Szövetség által ajánlott és az Európai Unió direktívájában előírt legkisebb érték a 71,7 oC-on 15 másodpercig történő hőkezelés.

Pasztőrözési eljárások

A termelési célnak megfelelően számos hőfok és időtartam kombináció lehetséges, a gyakorlatban azonban az alábbi pasztőrözési eljárások terjedtek el:

a) tartós (kíméletes) pasztőrözés,

b) gyors pasztőrözés (másodperc hevítés),

c) pillanathevítés.

A tartós pasztőrözésnél a tejet 62–65 oC-ra melegítik fel és 30 percig hőntartják. Az eljárás kíméletes. A tej eredeti jellege a legjobban megmarad. Nagy hely-, idő- és energiaigénye miatt ma már csak elvétve használják.

A gyors pasztőrözésnél a tejet 72–76 oC-ra melegítve 14–15 másodpercig hőntartják. Általánosan elterjedt eljárás nálunk, hogy a pasztőrözést 74–76 oC-on történő 36–40 másodpercig tartó hőntartással végzik.

Pillanathevítésnél a tejet 85 oC-ra hevítik és általában hőntartás nélkül rögtön lehűtik. Az eljárás mindinkább háttérbe szorul, mivel ezen a hőmérsékleten a tej nyers jellege erősebben károsodik, veszít táplálkozásbiológiai értékéből.

Lemezes pasztőröző berendezések

A tej pasztőrözésére a legelterjedtebbek a lemezes hőcserélők, másnéven a „lemezpasztőrök” (Ambrus, 1979). A hevítés módja alapján háromféle lemezpasztőrt különböztethetünk meg:

– gőzhevítéses,

– forróvíz hevítéses,

– vákuumhevítéses berendezéseket.

A lemezes pasztőröző készülékben a pasztőrözés folyamata a berendezés típusától és a pasztőrözési eljárástól függetlenül lényegében azonos. Maga a készülék zárólemezekkel elválasztott lemezkötegekből áll. A lemezköteg munkalemezei egy-másfél milliméter vastag rozsdamentes acéllemezből, egyrétegű kivitelben készülnek, amelyeken különféle bordázatok szolgálnak a hőátadás növelésére és az áramlás biztosítására.

A korszerű lemezpasztőrök munkalemezei sajtolt kivitelben, rozsdamentes acéllemezből készülnek. A megfelelő hőátadás és áramlás biztosítása szempontjából fontos, hogy a típustól függő kb. 1,5–6 mm-es rés, az egész áramlási út mentén állandó legyen. Ezt a lemezeken kialakított ún. „szemölcsök” biztosítják. A lemezpasztőrök hőncserélő lemezeinek száma, a teljesítménytől és a típustól függően 70–150 db lehet.

A lemezkötegekben munkalemezek váltakoznak közlemezekkel. A közlemezek választják el a munkalemezeket. A munkalemez és a közlemez egyik oldala közötti térben halad a tej, a közlemez másik oldala és a következő munkalemez közötti térben halad a hevítő-, illetve hűtőközeg.

Kép

Pasztőr előtét tartály (légtelenítő és recirkuláltató) (Fotó: Dr. Békei András)

A különböző műveleti szakaszokra osztott lemezcsoportokban a melegítő- vagy hűtőközegnek megfelelően melegítés vagy hűtés történik. Ez a közeg maga a tej is lehet az előmelegítő vagy előhűtő szakaszban. Pl. az egyik hőcserélő szakaszban a belépő hűtött nyers tej felmelegszik, a már pasztőrözött tej lehűl. Egy-egy lemezcsoporton belül a lemezek egyik oldalán nyomás alatt a tej, a másik oldalán a melegítő vagy hűtőközeg ellenáramban halad (Ketting, 1977).

A hőntartásra rozsdamentes acélból készült lemezes-, csöves-, tartályszerű kialakítású hőntartókat használnak. A hőntartóban a nagy térfogat miatt a termék áramlása lelassul és csökken a termékáthaladás sebessége, nő az átahaladási idő, azaz a pasztőrözési hőmérsékletű tej előírt ideig való tartózkodása biztosított. A tej, a hűtő-fűtő folyadékok be-, illetve kivezetése csatlakozó csonkon keresztül történik. A berendezéshez tartoznak még a különböző tartók és a lemez szorítók is.

Ha a tej pasztőröző szakaszban nem érte el a kívánt pasztőrözési hőmérsékletet, az ellenállás-hőmérővel vezérelt szelep átvált és a tejet a megkerülő vezetéken át az előtéttartályba irányítja vissza. Ilyenkor az automatika a gőzszabályozó szelepet is nyitja, így a pasztőr fűtőközegének hőmérséklete emelkedik. A tej addig cirkulál, amíg el nem éri a kívánt hőmérsékletet, azután az átváltószelep ismét üzemszerű állapotba vált, a gőzszelep is új helyzetben marad.

Kép

Fölöző és pasztőröző gépek

Kép

Lemezes pasztőrkészítmények (Fotó: Dr. Békei András)

Ez a működési elv lényegében minden pasztőrre érvényes, eltérések a fűtési rendszerekben vannak.

A gőzfűtéses lemezpasztőrnél a pasztőrözni kívánt folyadék hevítése a pasztőröző szakaszba vezetett gőzzel történik.

A melegvíz-fűtéses lemegpasztőrökben a hevítőközeg nem a magas hőmérsékletű gőz, hanem a tej pasztőrözési hőmérsékletnél néhány fokkal magasabb hőfokú melegvíz.

A vákuumgőz-hevítésnél az atmoszférikus nyomásnál kisebb nyomású vízgőzzel, vagyis vákuumgőzzel hevítik fel a tejet.

A tejszínt magasabb hőmérsékleten 92–98 oC-on hőkezeljük. Vákuum szellőztetés alkalmazása esetén 105–110 oC-ra is felhevülhet a tejszín. A szellőztetés célja a zsírgolyócskák burokanyagához kötődő esetleges káros íz- és szaganyagok eltávolítása, ezáltal a vaj minőségének javítása.

A pasztőrbe vezetett termék minőségétől (elsősorban savfokától) függően a berendezés teljesítménye a lerakódások miatt csökken, ugyanakkor a fűtőenergia-igénye nő, ezért időszakonként üzemelés közben is tisztítani kell. A mosás nélküli optimális üzemelés időtartama melegvíz-fűtéses típusoknál általában 6–7 óra. A közbenső tisztítások során öblítést, lúgos mosást, öblítést végeznek, gyakran csak a hevítő szakaszra korlátozottan.

Túl erős szennyeződés és ráégés esetén szükség lehet időnként arra is, hogy a tisztítást mechanikai műveletek is kiegészítsék. Ez a tisztítás általában kézzel történik, a lehűlt pasztőr szétnyitása után a lemezeket lekefélik (fémes kaparószerszám nem alkalmazható).

A pasztőröző berendezéseket a kívánt cél elérésére olyan szabályozó berendezésekkel kell ellátni, amelyek biztosítják, hogy:

– a tej az előírt hevítési hőmérsékleteket elérje és azon a megfelelő hőntartási ideig tartózkodjék,

– ha a tej nem éri el a kívánt hőmérsékletet, akkor automatikusan visszaváltja a tejet újabb hőkezelésre,

– a hevítési hőmérsékletet és az átkapcsoló szelep helyzetét automatikus kijelző és felíró szerkezet rögzíti.

A felsoroltak biztosítására ezért minden berendezést fel kell szerelni a következőkkel:

– automatikus hőmérsékletszabályozó,

– regisztráló hőmérő,

– automatikus biztonsági kapcsoló a nem megfelelő hőfokú fűtés megelőzésére,

– megfelelően működő biztonsági rendszer pasztőrözött vagy sterilezett tej nem kellő hőfokra hevített tejjel keveredésének megelőzésére,

– automatikusan működő regisztráló berendezéssel az előírt hőmérséklet és hőntartási idő mérésének bizonylatolására.

A technológiában előírt pasztőrözési hőfokot és időtartamot pontosan be kell tartani. Ezt a szükséghez mérten naponta többször is ellenőrizni kell. Az automatikus hőíróberendezés által készített diagramra rá kell vezetni a termelés dátumát és a műszaki számát. A diagramot legalább 2 évig meg kell őrizni.

Ultrapasztőrözés

A 100 oC feletti hőkezelési eljárásokat ultrapasztőrözésnek (UHT-Ultra High Temperature) nevezzük.

A művelet során a tej csíramentesítése egylépcsőben történik. A 135–150 oC hőmérsékletre felhevített tejet néhány másodpercig (1–10 s) tartó hőntartás után azonnal visszahűtik és aszeptikus körülmények között steril, nem átlátszó csomagolóanyagba helyezik.

A gyártott ultrapasztőrözött tejet általában többrétegű csomagoló anyagba (polietilén-karton-polien-alumínium-polietilén) csomagolják és „Tartós tej” néven forgalmazzák. A csomagolás alatt a külső fertőzés megakadályozása céljából túlnyomásos steril levegőt biztosítanak és a csomagolóanyagokat hidrogénperoxiddal kezelik.

A csomagolóanyagokkal szemben támasztott követelmény:

– sterilezhető legyen,

– ne legyen fényáteresztő,

– ne okozzon a tejben érzékszervi elváltozást,

– gáz áteresztő képessége minimális legyen,

– védjen a külső káros fizikai, kémiai és mikrobiológiai behatásoktól.

Ebben a csomagolásban a tej szobahőmérsékleten 90 napig is eltartható.

Féltartós tej néven forgalomba kerülő ultrapasztőrözött tej gyártása során elektromos árammal közvetlenül fűtött rozsdamentes acélcsövekben áramló tej igen rövid idő alatt 138–142 oC-ra hevül és ezen a hőfokon 2 másodpercig tartózkodik. A tejet ezután lehűtik és aszeptikusan csomagolják speciális fóliába. Ez a tej két hétig is eltartható szobahőmérsékleten. Ultrapasztőrözött készítmény a kávétejszín néven forgalomba hozott tejszín is.

Az ultrapasztőrözési eljárás nem jelenti azt, hogy a tej teljesen steril, hanem csak azt, hogy mentes az olyan baktériumoktól, amelyek a tejben szobahőmérsékleten kifejlődhetnek.

Sterilezés

Hagyományos sterilező berendezéseknek nevezzük azokat a hevítő berendezéseket, amelyekben a palackozott, csomagolt termékek 100 oC feletti utóhőkezelését végzik.

Ezek a berendezések üzemeltetési módjuk alapján két csoportba sorolhatók:

– szakaszos üzemű berendezések.

– folyamatos üzemű berendezések.

A szakaszos üzemű sterilezőknél a csomagolt termék helyváltoztatás nélkül esik át a hőkezelés egyes fázisain, és újabb mennyiség hőkezelésére csak az előző hőkezelésének befejezése után kerül sor.

A legegyszerűbb szakaszos sterilezők hengeres, álló elrendezésű, tartályszerű, nyomásálló berendezések az ún. autoklávok. Ezeket a berendezéseket elsősorban palackozott termékek sterilezésére alkalmazzák.

A folyamatos működésű sterilezőket a teljesítmény növelésére és a hőveszteségek csökkentésére dolgozták ki. Kialakulásuk alapján kétfajta berendezéstípusról beszélhetünk:

– alagút rendszerű sterilezők,

– toronysterilezők.

A két berendezéscsoportot két ütemben történő sterilezéssel is alkalmazzák, aminek a lényege az, hogy a töltés és a csomagolás előtt a terméket elősterilezik, majd töltik, csomagolják és különböző fázisokban hőkezelik, sterilezik és hűtik. Ezzel a megoldással kíméletesebb kezelés és tökéletesebb sterilezés biztosítható.

Az ultrapasztőrözött és a steril tej gyártás alapfeltétele, hogy a nyersanyag kifogástalan minőségű, csíraszegény legyen és egyéb tulajdonságaiban is megfeleljen a szabványban előírtaknak.

A pasztőrözés műszaki-higiéniai (HACCP) követelményei

A pasztőröző berendezés beszerelését úgy kell végezni, hogy a készülék minden oldalról jól megközelíthető legyen. Ügyelni kell arra, hogy:

– elegendő hely álljon rendelkezésre a hőcserélő lemezek összeszorításához,

– a lemezes hőcserélő készülék szétnyitásakor a lefolyó folyadék közvetlenül a szennyvíz csatornahálózatba kerüljön,

– valamennyi vezeték kifogástalanul tömített és a levegő beszívása kizárt legyen, mert ez különböző ráégésekhez vezethet, egyben megnövekszik a reinfekció veszélye is,

– a pasztőrbe táplált tej mennyisége a készülék kapacitásának megfelelő legyen, mert a kisebb mennyiség ráégést eredményezhet, a nagyobb mennyiség esetén nem biztosított az előírt hőkezelési hőmérséklet,

– a folyamatos áramlásnak biztosítottnak kell lenni, mert ellenkező esetben levegő beszívás következik be, aminek különböző ráégés lesz a következménye a lemezeken, egyben romlik a pasztőrözés hatásfoka,

– a tejszállító szivattyúk biztosítsák a levegőmentes folyamatos tejszállítást,

– a gőz és a hűtővíz egyenletesen megfelelő mennyiségben álljon rendelkezésre, a hőmérséklet regisztráló és szabályozó, valamint átkapcsoló berendezések kifogástalanul működjenek, ellenőrzésükre hitelesített beépített, higanyszálas hőmérő álljon rendelkezésre,

– a nem kielégítő pasztőrözési hőmérséklet esetében az automatikus tejvisszaváltás 3 másodpercen belül megtörténjék,

– a pasztőrözés megkezdésekor a rendszert forró vízzel a pasztőrözési hőmérsékletre fel kell hevíteni.

Ez azért fontos, hogy megakadályozza a hevítő vagy hőntartó után következő szakaszok szennyeződését.