TEJIPARI TECHNOLÓGIÁK
Tejgazdaság: Tej termelése szerkezet: 90-es évektől változott, változik tehénállomány csökkenése fogyasztói ártámogatás megszűnése fizetőképes kereslet csökkenése
A tehénállomány és a megtermelt tej mennyisége (Tej Terméktanács adatai) Időszak (év) Tehénállo mány (ezer db) Termelt tej (millió liter) 1998 407 2.045,0 1999 399 2.045,0 2000 380 2.080,0 2001 368 2.079,7 Időszak (év) Tehénállo mány (ezer db) Termelt tej (millió liter) 2003 365 1977 2004 342 1890 2005 334 1839 2006 326 1796 2007 322 1796 2002 367 2.094,3
Tejfeldolgozó ipar Multinacionális nagyvállalatok: tömegtermékek gyártása európai minőség Kis- és közép üzemek: egyedi termékek, specialitások, hungarikumok
Értékesítés (bel- és külpiac) Kibővült EU-s piac Európai szintű választék Magyar tejtermék export orientális típusú sajtok (Akawi, Halloum) 10.000 t Pannónia sajt 800 t - USA tejfehérje koncentrátumok sajtkrémek EU-s tejpiaci szabályozás (kvóta, garantált ár, intervenció)
A tejgazdaság jelenlegi helyzete: A magyar tejgazdaság válságban van. 1. Tejtermelés: - jövedelmezőség az utóbbi években 0, vagy veszteséges - évről évre csökken a termelés (~ 10%), - az EU-s támogatási rendszer nem kedvez az állattenyésztésnek, - változik a kvóta alapú támogatás, amely a termeléstől független lesz. 2. Tejfeldolgozás: - export piacokat veszített a szabályozás változása miatt (~ 10%). - az exporton belül a tankos tej aránya duplázódott (+ 100 e. tonna/év) - belföldi részarányt veszített minden termékcsoportban (pl. sajtban az import aránya drasztikusan nőtt, ma már minden 3. eladott kilogramm sajt importból származik.) 3. Kereskedelem: - áruházláncok átadási ár csökkentő stratégiája, import preferálása - minőség másodlagossága - saját márka térhódítása 4. Tejtermelés önköltségének vizsgálata: - Beltartalmi vizsgálati és finanszírozási rendszer ésszerűsítése - Benchmarking a versenytárs országok tej önköltségével (takarmányozás, hatósági díjak, energia-üzemanyag, stb) - Környezetvédelmi költségek és beruházási kényszer. 5. Fogyasztás: - a tejtermék továbbra is a legegészségesebb élelmiszer a fogyasztó megítélése szerint - a fogyasztás évről-évre növekszik (pl. sajtoknál + 5 %/év) - a fogyasztás 2010-ben 180 kg/ fő/év, de ebből a hazai termékek részaránya egyre csökken.
A Tej Terméktanács feladatai A csatlakozás után a Tej Terméktanács átalakította tevékenységét, feladatai az alábbi fő területekre koncentrálódtak: 1. Tejpiaci szabályozásban való részvétel (EU szintű, Nemzeti szintű) 2. Termék- és piacvédelem (FVM, MÉK) 3. Tejtermelés és a kvótagazdálkodás támogatása 4. Tejpiaci marketing (nyílt napok, iskolatej)
A tej összetétele Biológiailag: az emlős állatok tejmirigyei által kiválasztott, bonyolult összetételű és felépítésű biológiai folyadék, amely az újszülött fejlődéséhez szükséges valamennyi tápanyagot tartalmazza. Kémiailag: a tejcukor és különböző sók oldata, melyben a tejfehérje kolloidálisan oldott, míg a tejzsír emulgeált állapotban van.
3. táblázat Néhány tejféleség átlagos összetétele Megnevezés Szárazanyag [g/100g] Zsír [g/100g] Össz. fehérje [g/100g] Cukor [g/100g] Hamu [g/100g] Kazeintej: Tehéntej 12,6 3,8 3,5 4,6 0,8 Kecsketej 13,2 4,0 3,8 4,5 0,9 Juhtej 19,5 8,2 5,3 5,0 0,9 Bivalytej 19,1 7,9 5,9 4,5 0,8 Albumintej Kancatej 9,9 0,6 2,2 6,8 0,4 Szamártej 9,1 1,2 1,5 6,0 0,4 Anyatej 12,4 4,5 1,3 6,3 0,3
A tehén-, a juh- és a kecsketej átlagos összetétele Összetevők Tehéntej Juhtej Kecsketej Víz [g/100g] 87,40 80,50 87,0 0 Összetevők Tehéntej Juhtej Kecsketej Zsírmentes száraz-anyag [g/100g] 8,80 12,30 8,90 Szárazanya g [g/100g] 12,60 19,50 13,0 Fehérjék [g/100g] 3,30 5,25 3,65 kazein 2,70 4,20 2,60 Lipidek 3,80 7,20 4,10 tejzsír 3,75 7,10 4,00 lipoidok 0,05 0,10 0,10 0,50 0,85 0,95 savófehérjék egyéb fehérjék 0,02 0,05 0,05 egyéb N-tart. anyagok 0,08 0,15 0,05
A tehén-, a juh- és a kecsketej átlagos összetétele (folytatás) Összetevők Tehéntej Juhtej Kecsketej Szénhidrátok 4,50 5,00 4,65 Szerves savak 0,10 0,15 0,08 Ásványi anyagok 0,80 0,90 0,85 Vitaminok Enzimek Kis mennyiség Színező anyagok 5-10 [mg/100g] Sejtes elemek Gázok [tf%] 5-8 5-10 5-7
A tejben lévő enzimek fontosabb tulajdonságai Megnev ezés Aktivit ási hőfok [ C] optimu ma ph inaktivá lási hőfoka [ C] hőntar tási ideje Felhasználása Ellenőrzésre Megnev ezés Aktivit ási hőfok [ C] optimu ma ph inaktiv álási hőfoka [ C] hőnta rtási ideje felhasz nálása Ellenőrzésre Amiláz 30 6,5-6,8 52 30 perc Lipáz 37 8,5-9,0 63 20 perc Alkalikus foszfatáz 37 9-10 62 70 72 80 30 perc 90 s 15 s 0,45 s Föcstej és beteg állatok tejének kimutatá sa Savak, nehézfémsók, fluorid, H 2 O 2 inaktiválása A tej pasztőrö zöttségé nek kimutatá sa Laktoka taláz Xantino xidáz 20 6,8-7,0 65 80 30 perc 1-2 s 37 6-9 78 1 perc Beteg állatok tejében megnő, rendelle nesség ellenőrz ése Anyatej ben nincs, Hamisítás ellenőrzésére Laktoper oxidáz 20 6,8 85 0 Pillanat pasztőrö zés ellenőrz ése
A tej kémiai- fizikai- és kolloid- és érzékszervi tulajdonságai Tulajdonságcsoportok A tej teljes polidiszperz rendszere által meghatározott tulajdonságok: savasság sűrűség redoxpotenciál
Savasság, Sűrűség Potenciális savasság ( SH) Az összes, lúggal reagálni képes savjellegű vegyület H-ionjait vesszük figyelembe függetlenül annak disszociációjától. Aktuális savasság (ph) kizárólag az adott körülmények között disszociált savjellegű vegyületek H-ion koncentrációját méri. Sűrűség: tejzsír 0,931 g/cm 3 tejfehérje: 1,451 g/cm 3 tejcukor: 1,607 g/cm 3 ásványi anyagok: 3,000 g/cm 3 Víz: 1,000 g/cm 3 Normál nyerstej sűrűsége: 1,029 1,033 g/cm 3 Laktodenziméter fok ( LD) 29-33
A tej emulziós- és kolloidfázisa által meghatározott tulajdonságok: viszkozitás Megnevezés Látszólagos viszkozitás [mpa] felületi feszültség Tehéntej 1,60 2,00 Juhtej 2,40 2,70 Oltós savó 1,19 1,26 optikai tulajdonságok: A tej diszperz rendszer fényszórás lép fel A I I 0 A = I/ I 0 abszorbancia az áthaladt fény intenzitása a megvilágító fény intenzitása Folyadék Felületi feszültség [dyn/cm] Víz 72,8 Nyers tej 49-51 Fölözött tej 52-53 30%-os tejszín 42-45 Író 39-40
Elsősorban molekulárisan és ionosan oldott anyagok által meghatározott tulajdonságok ozmózis nyomás fagyáspont csökkenés elektromos vezetőképesség
A tej kolloid tulajdonságai A tej bonyolult összetételű polidiszperz rendszer, amelyben diszperziós közeg a víz, a diszperz rész pedig a többi tejalkotó. A tejben egyidejűleg képviseli magát a diszperz rendszerek három nagy csoportja: a durva, a kolloid és az amikroszkópos fázis is. Alkotórész Átmérő Diszperz rendszer Zsírgolyócskák 0,1 20 µm Kazeinrészecskék Savófehérjerészecskék Tejcukormolekulák Vízoldható ásványisók 40 280 nm 5 10 nm Durva > 500 nm Kolloid 1 500 nm Kolloid 1 500 nm 0,8 nm Amikroszkópos < 1 nm 0,4 nm Amikroszkópos < 1 nm
Mikroorganizmusok a tejben A tej és a tejtermékek a mikroorganizmusok ideális táptalajai. A mikroorganizmusok élettevékenységük ill. anyagcseréjük során a tej alkotórészeit felhasználják és ezáltal változásokat idéznek elő a tejben ill. tejtermékekben. Káros romlást okoz Hasznos kialakítja a termék jellegét Feldolgozás során: gátoljuk v. megszüntetjük a mikroorganizmusok tevékenységét szelektív működésüket segítjük elő.
Mikroorganizmusok a tejben Legfontosabb mikroorganizmusok: Baktériumok Bakteriofágok Élesztők Penészek Mikrobák két fő csoportja: szennyező (szaprofita) betegségokozó (patogén)
Szaprofita mikroorganizmusok Baktériumok 1. Tejsavbaktériumok Tejcukor tejsav + CO2 + aromaanyagok (aceton, diacetil) Lactobacillus nemzetség Gram pozitív, pálcika alakú, spórát nem képző termofil (T opt.: 35-42 Cº) baktériumok. Pasztőrözés hatására általában elpusztulnak. Laktózból nagy mennyiségű (1,8-2,0%) tejsavat állítanak elő. Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, Lb. helveticus, Lb. delbrueckii subsp. lactis, Lb. casei, Lb. acidophilus Streptococcus nemzetség Gömb vagy ovális alakú, közepesen savtermelő (0,7-0,9%), mezofil (T opt.: 20-30 C, kivétel Str. thermophilus!) baktériumok. Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis (Str. lactis), Lactococcus lactis subsp. cremoris (Str. cremoris), Str. diacetilactis, Str. thermophilus Leuconostoc nemzetség Gram pozitív, gömb alakú, gyenge savtermelő, jó aromatermelő, mezofil (T opt.: 20-25 C ) baktériumok. Pasztőrözést nem élik túl. Leuc. dextranicum, Leuc. citrovorum diacetilt termelnek (tejszín hidegérlelése). Zárt tésztájú sajtok gyártásánál a CO2 termelésük miatt nem kívánatosak
Szaprofita mikroorganizmusok/2 2. Enterobaktériumok Gram negatív, pálcika alakú, fakultatív anaerob/aerob baktériumok. Hőmérsékleti optimumuk 35-37 Cº. Pasztőrözéskor elpusztulnak. Pasztőrözés utáni előfordulásuk reinfekcióra utal. A tej nagyon gyakori szennyezői. Hidrogént is termelnek sajtok korai puffadása. Bélcsatornában élnek jelenlétük a tejben fekáliás szennyeződésre utal higiénia! Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Aerobacter cloaceae 3. Vajsavbaktériumok Anaerob, gázképző baktériumok. Spórát képeznek hőellenálló pasztőrözést (100 C alatt) túlélik. Clostridium butyricum, Cl. tyrobutyricum vajsavat és hidrogént is képez vajsavas/késői puffadás. Cl. sporogenes, Cl. putrefaciens, Cl. lentoputrescens fehérjebontók sajtok fehérrothadása. 4. Zsír- és fehérjebontó baktériumok Erősen fehérjebontó baktériumok Bacillus cereus, B. subtilis, B. coagulans, B. anthracis (spóraképzés, nagyon hőellenállók), Proteus vulgaris, Pseudomonas putrefaciens Zsírbontó baktériumok Pseudomonas fluorescens, Ps. fragi pszichrotrófok, pasztőrözéskor elpusztulnak, avasodás.
Gombák Élesztők Hasznosak: Candida kefyr, C. pseudotropicalis, Kluyveromices marxianus, K.lactis kefir és kumisz kultúra tagjai. CO 2 és etil-alkohol képzés. (Bár élesztős ízhiba okozói is lehetnek.) Káros élesztők: Candida lypolitica (zsírbontó!), C. krusei, Torula sphaerica Alacsony ph-t jól tűrik savanyú termékek romlását okozzák, friss sajtok puffadása. Pasztőrözés elpusztítja őket. Penészek Hasznosak: Penicillium roqueforti, (rokfort sajt kultúra), P. camemberti, P. caseicolum (camembert sajt kutúra), Mucor miehei, M. pusillus (mikrobiális eredetű oltó termelése) Káros penészek: Penicillium glaucum (kenyérpenész), Aspergillus flavus, Asp. parasiticus (aflatoxin májrák), Asp. niger (fekete foltok). Nedvességet kedvelő mikroorganizmusok, szaporodási optimumuk 20 Cº. Pasztőrözés elpusztítja őket.
Vírusok, bakteriofágok Vírusok Ragadós száj- és körömfájás vírusa embert is megbetegítheti Fertőző májgyulladás Agyhártyagyulladás Gyermekbénulás Bakteriofágok A baktériumok vírusai. Paraziták. A tejsavbaktérium kultúrát megtámadva és elszaporodva feloldják a sejteket nincs fermentáció. Specifikusak. Hő- és ph-tűrésükről ellentmondó adatok a szakirodalomban. Védekezés: kultúrarotáció 2-3 naponta más kultúratörzset használnak fág-rezisztens törzsek
Starter kultúrák A tejiparban 4 fő színtenyészet csoport használatos: tejsavbaktériumok (Joghurt, Kefir,Vaj, sajtkultúra) propionsavbaktériumok (Keménysajtok gyártásánál, pl. Pannónia, Ementáli CO 2 termelés) rúzs tenyészetek (Pálpusztai, Lajta) nemespenész tenyészetek (Camembert, Rokfort kultúra
Speciális kultúrák Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium fajok stb. Probiotikus, egészségvédő termékeknél. A színtenyészeteket törzskultúrában szaporítják, ebből készül az anyakultúra majd felhasználás előtt a tömegkultúra. DVS (Direct Vat Set) kultúrák liofilezett formában
A tej érzékszervi tulajdonságai Szín: a finom eloszlású zsír- és kazein részecskék fényszórása befolyásolja. fölözött tej: kékes-fehér nyerstej: fehér, sárgás-fehér Állomány: jellegzetesen, hígan folyó, egynemű, pelyhes kicsapódásoktól, üledéktől, fáziselkülönülésektől mentes. Illat: szagtalan Íz: tiszta, telt, tejcukortól enyhén édeskés
fajta, A tej összetételét és tulajdonságait befolyásoló fontosabb tényezők: tenyésztés, takarmányozás, tejelési időszak, éghajlati viszonyok, egészségi állapot, fejés,
A hazai szarvasmarha fajták Magyar szürke marha őshonos, hármas hasznosítás: igahúzó, hús- és tejtermelés; génbank szerep; biotermelés Svájci eredetű szimentáli fajtával keresztezve magyar tarka: főleg vágómarha, de tejelő is (századforduló) Dán Jersey-vel keresztezve ( 50-es évek) magyar barna: jó minőségű tej (5% zsír), de alacsony tejhozam Holstein fríz fekete tarka : 1970-es évek; kiváló tejtermelő, 3,7% zsír; az ipari rendszerű tartáshoz jól alkalmazkodott Hungarofríz magyar változat
A tej képződése Szerve a tőgy, ami egy módosult nagy bőrmirigy. Üreges rendszerű, a tehén hasfalára is kiterjed. 4 tőgybimbó 4 tőgynegyedbe vezet. Bőséges vér- és ideghálózattal ellátott szerv. A tej a mirigyhámsejtekben termelődik, innen a tejutakba, majd a tejcsatornákba, a tőgybimbó üregébe jut, végül a bimbócsatornán át a szabadba. 1 l tej termeléséhez 300-400 l vért kell átáramoltatni a szívnek a tőgyön. A tej képződésének szakaszai: Elválasztási szakasz: a vérből felvett anyagok átalakítása, feldolgozása Kiválasztási szakasz: a feldolgozott anyag a tejutakba kerül, innen a tőgybimbón keresztül távozik.
Aszeptikus technológia a konzerviparban kiváló minőségű végtermék, az élelmiszerbiztonság szempontjait figyelembevevő új tartósítási mód
Az aszeptikus technika jellemzése Élelmiszerek csírátlanítása: Hősterilezés Mikrohullámú hőkezelés Ellenállás elvén alapuló hevítés Radioaktív besugárzás Csirátlanító szűrés
A termék minőségét legjobban megőrizni Forrón töltés, lezárás, lassú kihülése alatt önsterilezés csak savas termékeknél! Régi neve : Kvázi aszeptikus eljárás Legkíméletesebb: az aszeptikus tartósítás (a sterilezett és lehűtött terméket előzetesen csírátlanított edényzetbe töltik az utófertőződést kizáró aszeptikus körülmények között, majd hermetikusan zárják)
Az aszeptikus technológia előnyei Gazdaságos: csökken az azonos teljesítményhez szükséges berendezés mérete és hely igénye Munkaerő, energia és víztakarékos Rugalmas: mivel a nagytartályban tárolt késztermék fogyasztói csomagolásba töltésének helye és időpontja szabadon választható Sokoldalúan variálható: akár nem hőkezelhető csomagoló anyagba is tölthető
Ipari alkalmazása Tejipar Tartósítóipar: ezen belül, gyümölcszöldséglevek, pürék, paszták, sőt legújabban darabos, 15 mm-t nem meghaladó részecskéket (zöldborsó, rizs, aprított paradicsom, kockázott gyümölcs) tartalmazó termékek tartósítására is.
Az aszeptikus rendszer A termék- A berendezés- feltételei: Csomagoló edényzet sterilezése A tökéletes hermetikus zárás biztosítása Az egész rendszer automatikus szabályozása A paraméterek folyamatos regisztrálása
Az aszeptikus gyártástechnika alapjai A termékek előkészítése változatos a nyersanyag függvényében A folyékony és pürészerű termékek aszeptikus tartósítására különböző típusú szakaszos és folyamatos hőcserélő berendezések alkalmazhatók A rendszerben ált. túlnyomást tartanak, a 100 o C feletti üzemelés ezzel biztosítható
A technológiai berendezések sterilezése A gépek (tartályok, szerelvények) belső felülete tükrös, repedés- és karcolás mentes A rendszer könnyen és jól tisztítható A csődarabok pórus és repedésmentes hegesztési varrattal legyenek ellátva Szivattyú: egyenletes és folyamatos anyagszállítás Másodlagos fertőzés kizárható, Az aszeptikus állapot folyamatosan fenntartható
Tisztítás, fertőtlenítés Célja kettős: A mechanikai szennyeződések, lerakódások eltávolítása A mikroorganizmusok eltávolítása a berendezések felületéről A tisztítás műveletei: Lágy részecskék eltávolítása max. 50 o C-os nagynyomású vízzel Ráégések eltávolítása vegyszeres vízzel, esetenként mechanikai tisztítással Mosószer maradványok eltávolítása 70-80 o C-os 1,5 m/s sebességű vízsugárral
A fertőtlenítés műveletei Mikroorganizmusok elpusztítása csiraölő szerekkel és/vagy gőzöléssel A terméket szállító vezetékek és a géprészek telített gőzzel vagy nagynyomású vízzel kerülnek sterilezésre A töltő- és zárógépek nem nyomásálló részeit 250-350 o C-os túlhevített gőzzel ill. Levegővel vagy vegyszerekkel sterilezik A vegyszerek eltávolítása mosással, öblítéssel Utófertőzés kizárása Hűtés steril levegővel Korszerű megoldás: CIP rendszerrel (clean in place) automatikus, zárt rendszer