Od prvog izdanja ove knjige je došlo prvenstveno iz potrebe da se pomogne studentima Tehnoloških fakulteta, kao i studentima drugih fakulteta, na kojima se proučavaju slične discipline. Udžbenik Je 1980. godlne radjen prema Nastavnom planu i programu Tehnološkog fakulteta u Novom Sadu, te je obim odgovarao predviđenom fondu časova. Fizički, hemijski i mikrobiološki aspekti pojedinih proizvoda razmatrani su samo koliko je potrebno da se omogući razumevanje tehnoloških procesa proizvodnje. Odgovarajući tehnološki proračuni kao i metode kontrole kvaliteta razmatranih proizvoda, koje su propisane standardima IDF (International Dairy Federation), AOAC (Assodation of Official Ana1ytica1 Chemists) 1 drugim, obradjuju se detaljnije na vežbama. Teorija evaporacije i sušenja data je koncizno, obzirom da se detaljno proučava u drugim disciplinama (Tehnička termodinamika, Tehnološke operacije). Sve dimenzije date su u novom SI sistemu, a u zagradi se nalaze i ranije uobičajene dimenzije iz drugih, kod nas korišćenih si stema.
Želja autora i izdavača je bila takođe da se pomogne diplomiranim inežnjerima i stručnjacima, u pogonima koji u svom asortimanu ili razvojnom programu imaju koncentrovane i sušene mlečne proizvode.
Sticajem okolnosti više je razloga uticalo da relativno brzo dođe do novog izmenjenog i dopunjenog izdanja knjige Tehnologija koncentrovanih i sušenih mlečnih proizvoda, Osnovni su sledeći: Izdanje iz 1980. godine je prodato; pokazalo se da postoji veliko interesovanje za knjigu, posebno medju stručnjacima u industriji, gde je prodat najveći broj primeraka prvog izdanja; zbog brzog napretka nauke i tehnologije i kod nas sve više ulaže u primenu savremena nova tehnološka resenja pojedinih procesa; i u međuvremenu su stutpili na snagu novi pravilnici koji definišu kvalitet pojedinih mlečnih proizvoda. Sledeći navedene razloge, u knjizi su detaljnije obrađena područja koja su 1980.godine kod nas bila tek u začetku: membranske metode razdvajanja (ultrafiltracija, hiperfiltacija, elektrodijaliza, jonska izmena i dr.), proizvodnja Infant formulae“, modifikovani mlečni proizvodi i dr. Oblasti koje su u ranijem izdanju bile već detaljno obrađene inovirane su novim saznanjima, patentima i drugim podacima. U ovom izdanju knjige se nalaze i novi propisi koji definišu kvaltet pojedinih vrsta koncentrovanih i sušenih mlečnih proizvoda. Materijali na osnovu koga je rađena ova knjiga sadrži više stotina literaturnih navoda koji iz razumljivih razloga nisu mogla biti sva citirana. Težište je dato na tehnološki aspekt proizvodnje opisanih koncentrovanih i sušenih mlečnih proizvoda. Zahvaljujem se svojim saradnicima: ror Dragoljubu Gavariću, dlpl. ing. Ljiljani Kulić i hem. tehn. Tehn. ZORKI KOSOVAC, kao i maš. Tehn. Stanku Tubiću na tehničkoj pomoći u pripremi knjige.
U V O D
Koncentrovani i sušeni proizvodi od mleka nazivaju se trajnim mlečnim proizvodi ma. Neki autori u trajne mlečne proizvode ubrajaju i steri1izovane proizvode (steri1izovano mleko, ste-ri1izovanu pavlaku, sterilizovane kiselomlečne napitke), dok ih drugi smatraju konzervama u užem smislu, pri čemu pod konzervama u širem smislu podrazumevaju neke vrste sireva, zamrznut maslac, i dr. Koncentrisani mlečni proizvodi su proizvodi od mleka dobijeni delimičnim uklanjanjem vode iz mleka. Suvi mlečni proizvodi su proizvodi od mleka kod kojih je u najvećem stepenu uklonjena voda (sadrže < 4% vode).
Odstranjivanjem vode postiže se smanjenje zapremine i težine, čime se omogućuje 1akši i ekonomičniji transport a mali sadržaj vode kod sušenih mlečnih proizvoda onemogućuje razvoj mikroorganizama što dozvoljava dugo skladištenje ovih proizvoda. Trajnost koncentrisanih mlečnih proizvoda se postiže na drugi način (povećanjem osmotskog pritiska , sterilizacijom, toplotom). Prednost suvih i koncentrisanih proizvoda u odnosu na tečno mleko je i u slabije izraženim promenama prilikom skladištenja, dok manji skladišni prostor ima i određeni ekonomski efekat. Nedostatak kod ovih proizvoda je skupa energija i ambalaža. Teoretski posmatrano svi mlečni proizvodi mogu da budu u suvom stanju. Među proizvode od mleka koji se danas najčešće proizvode u suvom stanju spadaju: suvo punomasno i obrano mleko, suva surutka, suva mlaćenica, suva pavlaka (kisela i slatka), suvo zaslađeno čokoladno mleko, sirevi u prahu (Cheddar, Blue, Cottage, i dr.), kazeinati (natrijum i kalcijum) i dr. U tehnološkom procesu proizvodnje
suvih proizvoda je pored dobre sposobnosti čuvanja i niskih proizvodnih troškova, osnovni cilj da se prilikom rekonstituisanja (ponovnog dodavanj a vode ) proizvod ne razlikuje ili što je moguće manje razlikuje od polaznog. Proizvodnja koncentrisanih i posebno suvih mleka ima i tu prednost da može da preradi, uskladišti i tako sačuva sve tržne viškove mleka, naročito konzumnog, kao i sve nusproizode koji nastaju pri preradi mleka. Mogućnost dugog skladištenja i čuvanja suvih mlečnih proizvoda, zbog konzervišućeg efekta odstranjivanja vode, na ma1om prostoru i bez posebnih uslova čuvanja. Čini suve mlečne proizvode nezamenljivim u predelima sa nepovoljnim klimatskim prilikama gde je održivost mlečnih proizvoda u nesušenom stanju veoma ma1a i stvara niz problema. Sušeni mlečni proizvodi su, iz istih razloga, od naročitog značaja i u neočekivanim i neuobičajenim uslovima ishrane, kakvi su rat, zemljotres, epidemije i dr.
Sve ovo čini da svetska proizvodnja i asortiman sušenih mleka i proizvoda od mleka i koncentrisanih mleka iz godine u godinu stalno raste, tako da se i u narednom periodu očekuje dalji porast. Teoretski postoji više načina da se iz određenog prehrambenog proizvoda ukloni voda; prosejavanje, centrifugovanje, ekstrakclja. Homogenizacija, hiperfiltracija i isparavanje. Najpogodniji način koncentrisanja mleka i proizvoda od mleka je isparavanje vode i uklanjanje nastale pare, te se ovaj način najčešće u industriji prerade mleka i primenjuje. Za mleko u prahu znalo se vrlo davno, odnosno sušenje
primitivan način, korišćenje» sunčeve energije, je jedan od najstarijih poznatih postupaka konzervisanja, Marko Polo u opisima svojih putovanja u XIII veku spominje proizvod za koji se smatra da je mleko u prahu. Za koncentrovano mleko postoje podaci da su Japanci još u VII veku prolzvodili i koristili, ali ne i sušili. Pravi zamah dobija industrija koncentrovanih i sušenih mlečnih proizvoda tek u XIX veku, kada je Francuz Nicholas Appert opisao svoj postupak 1810. godine. Proces se sastojao iz koncentrisanja mleka uparavanjem u otvorenom sudu na 2/3 prvobitne zapremine, punjenja u boce i zatim termičkog tretmana u vodenom kupatilu 2 h. Kvalitet proizvoda koji je dobio nije se promenio
tokom 18 meseci sk1adištenja. Uskoro potom slede i pokušaji da se koncentrisano mleko učini trajnim dodatkom šećera (Malbec, 1826; Newton, 1835). Industrijski proizvedeno kondenzovano mleko (uz primenu parcijalnog vakuuma pri uparavanju) prvi put se pojavilo na tržištu sredinom XIX veka (Borden, 1856). Postupak za proizvodnju mleka u prahu prvi je opisao takođe Nicholas Appert početkom XIX veka. Međutim, prva komercijalna proizvodnja mleka u prahu potiče iz 1855. godine, na bazi jednog engleskog patenta (Grimwoode, 1855), doduše uz dodatak Na2CO3(K2CO3) i šećera. Proizvodnja mleka u prahu bez dodatka počela je tek krajem XIX veka (1898), posle niza prethodnih istraživanja i patenata. Zahvaljujući mnogobrojnim istraživanjima i pronalascima koji slede, tehnološki procesi proizvodnje koncentrovanih i sušenih mlečnih proizvoda stalno su usavršavanja. Razvijeni su novi postupci sušenja i drugih mlečnih proizvoda kao što su: sladoledna smeša, kazeinati, sir, modifikovani mlečni proizvodi i dr. Značajnu novinu u tehnologlji sušenja i kvalitetu proizvoda u prahu doneo je postupak instantizacije (Peebles, 1955). Sličnu ekspanziju,u metodama koncentrisanja izazvale su membranske metode (ultrafi1tracija, hiperfiltracija, elektrodijaliza, jonska izmena i dr.), koje su sedamdesetih godina razvijene do industrljske primene. Tokom poslednjih godina membrane su usavršavane, a primena razvijena za mnoge proizvode (koncentrisane i sušene, sladoled, fermentisane napitke, sireve i dr,). U početku najrazvijenije područje primene – tehnologija mleka, proširilo se kasnije i na druge industrijske grane: industrija prerade voća, jaja, proizvodnja piva, tehnologija kafe, i dr.
I PREDGOVOR
1. U V O D
2. BIOLOŠKA VREDNOST, NUTRITIVNI, TEHNOLOŠKI I STRATEGIJSKI ZNAČAJ KONCENTROVANIH I SUŠENIH MLEČNIH PROIZVODA
3. KONDENZOVANO NEZASLAĐENO MLEKO
3.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE KONDENZOVANOG NEZASLAĐENOG MLEKA
3.2. TEHNOLOŠKI PROCES PROIZVODNJE KONDENZOVANOG NEZASLAĐENOG (EVAPORISANOG) MLEKA
3.2.1.Prijem i izbor mleka
3.2.2.Prečićavanje, hlađenje i skladištenje
3.2. 3. Standardizacija (I)
3.2.4. Termička obrada
3.2.5. Uparavanje
3.2.6. Homogenizacija 3.2.6.1. Homogenizator
3.2.7.Standardizacija (II)
3.2.8. Pakovanje
3.2.9. Sterilizacija
3.2.10. Skladištenje
3.3, KONTROLA PROCESA I KVALITET KONDENZOVANOG NEZASLAĐENOG MLEKA
3.4. PRIMENA KONDENZOVANOG NEZASLAĐENOG MLEKA
4. KONDENZOVANO ZASLADJENO MLEKO
4.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVOOHJE KONDENZOVANOG ZASLAĐENOG MLEKA
4.2. TEHNOLOŠKI PROCES PROIZVODNJE KONDENZOVANOG ZASLAĐENOG MLEKA
4.2.1« Prljem i izbor mleka, prečišćavanje hladjenje i skladištenje
4.2.2. Standardizacija (I)
4.2.3. Termička obrada
4.2.4. Uparavanje
4.2.S. Dodavanje šećera
4.2.4. Standardizacija (II)
4.2.7. Hlađenje i krista1izacija
4.2.8. Pakovanje
4.2.9. Skladištenje
4.1. KOHTROLA PROCESA I KVALITET KONDENZOVANOG ZASLAĐENOG MLEKA
4.4. PRIMENA KONDENZOVANOG ZASLAĐENOG MLEKA
5. OSTALI KONCENTROVANI PROIZVODI
5.1. KONDENZOVANO OBRANO MLEKO
5.2. AROMATIZOVANO KONOENZOVANO NEZASLADJENO MLEKO
5.3. KONDENZOVANO ZASLADJENO OBRANO HLEKO
5.4. „BLOK MLEKO“
5.5. KARAMELIZOVANO KONDENZOVANO MLEKO
5.6. RAZNI KONCENTROVANI PROIZVODI
6. MLEKO U PHAHU
6.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE MLEKA U PRAHU
6.2. TEHNOLOŠKI PROCES PROIZVODNJE MLEKA U PRAHU
6.2.1. Prijem mleka
6.2.2. Prečišćavanje, hlađenje i skladlštenje
6.2.3. Standardizacija
6.2.4. Termička obrada
6.2.6. Homogenizacija
6.2.6. Uparavanje
6.2.7. Sušenje
6.2.7.1. Sušenje na valjcima
6.2.7.2. Sušenje raspršivanjem u komori sa toplim vazduhom
6.2.8. Pakovanje
6.2.9. Skladštenje
6.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET MLEKA U PRAHU
6.4. PRIMENA MLEKA U PRAHU
7. OBRANO MLEKO U PRAHU
7.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE OBRANOG MLEKA U PRAHU
7.2. TEHNOLOŠKI PROCES PROIZVODNJE OBRANOG MLEKA U PRAHU
7.2.1. Separiranje
7.2.2. Pasterizacija
7.2.3. Termički tretman
7.2.4. Uparavanje
7.2.5. Sušenje
7.2.6. Pakovanje
7.2.7. Skladištenje
7.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET OBRANOG MLEKA U PRAHU
7.4. PRIMENA OBRANOG MLEKA U PRAHU
8. INSTANT MLEKO U PRAHU
8.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE INSTANT MLEKA U PRAHU
8.1. TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE INSTANT MLEKA U PRAHU
8.2.1. Instantizacija u dve faze
8.2.2. Instantizacija punomasnog mleka u prahu
8.2.3. Instantizacija u jednoj fazi
8.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET INSTANT MLEKA U PRAHU
8.4. PRIMENA INSTANT MLEKA U PRAHU
9. REKONTITUISANO MLEKO U PRAHU
10. ANHIOROVANA MLEČNA MAST
10.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE ANHIDROVANE MLEČNE MASTI
10.2.1. Tehnološki proces proizvodnje anhidrovane mlečne masti iz maslaca
10.2.2. Tehnološki proces proizvodnje anhidrovane mlečne masti iz pavlake
10.2.3. Kvalitet i primena anhidrovane mlečne masti
11. MODIFIKOVANO MLEKO U PRAHU
12. IMITACIJA MLEKA U PRAHU
13. SURUTKA U PRAHU
13.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE SURUTKE U PRAHU
13.2. TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE SURUTKE U PRAHU
13.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET SURUTKE U PRAHU
13.4. PRIMENA SURUTKE U PRAHU
14. KONCENTRATI PROTEINA SURUTKE
14.1. ULTRAFILTRACIJA I HIPERFILTRACIJA
14.1.1. Teorijske osnove ultrafiltraclje i hiperfiltracije
14.1.2. Tehnika izvođenja ultrafiltracije i hiperfiltracije
14.1.2.1. Membrane i modeli za ultrafiltraciju i hiperfiltraciju
14.1.2.2. Tehnološka linija ultrafiltracije i hlperfiltracije
14.2. DEJONIZACIJA (ELEKTRODIJALIZA I JONSKA IZMENA)
14.2.1. Teorijske osnove dejonizačije
14.2.2. Tehnika izvođenja dejonizacije
14.2.2.1. Elektrodijaliza
14.2.2.2. Jonska izmena
14.3. KOAGULACIJA TOPLOT0M I KISELINOM (CENTRI WHEY)
14.3.1. Teorijske osnove koagulacije toplotom 1 kiselinom
14.3.2. Tehnika izvođenja koagulacije toplotom i kiselinom
14.4. KONTROLA PROCESA I KVALITET KONCENTRATA PROTEINA SURUTKE
14.5. PRIMENA KONCENTRATA PROTEINA SURUTKE
15. KAZEIN
15.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE KAZEINA
15.2. TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE KAZEINA
15.2.1. Šema tehnološkog procesa prolzvodnje klselog kazelna
15.2.1.1. Precipitacija
15.2.1.2. Odvajanje surutke
15.2.1.3. Ispiranje
15.2.1.4. Presovanje
15.2.1.5. Sušenje
15.2.1.6. Temperiranje
15.2.1.7. Mlevenje
15.2.1.9. Pakovanje
15.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET KAZEINA
15.4. PRIMENA KAZEINA
16. NATRIJUM KAZEINAT
16.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE NATRIJUM KAZEINATA
16.2 TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE NATRIJUM KEZAINATA
16.2.1. Pravljenje suspenzije kazeina
16.2.2. Rastvaranje kazeina hidroksidom
16.2.3. Sušenje kazeinata
16.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET Na-KAZEINATA
16.4. PRIMENA NATRIJUM KAZEINATA
17. KOPRECIPITATI
17.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNOE KOPRECIPITATA
17.2. TEHNOLOŠKI PROCES PROIZVODNJE KOPRECIPITATA
17.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET KOPRECIPITATA
17.4. PRIMENA KOPRECIPITATA
18. LAKTOZA I RAFINISANA LAKTOZA
18.1. TEORIJSKE OSNOVE PROIZVODNJE LAKTOZE I RAFINISANE LAKTOZE
18.2. TEHNOLOŠKI PROCESI PROIZVODNJE LAKTOZE I RAFINISANE LAKTOZE
18.2.1. Tehnološki proces proizvodnje sirove laktoze
16.2.1.1. Uparavanje
18.2.1.1. Kristalizacija
18.2.1.2. Odvajanje kristala
18.2.1.3. Sušenje, mlevenje, prosejavanje i pakovanje
18.2.1.4. Proizvodnja laktoze uz prethodno uklanjanje proteina surutke
18.2.2. Šema tehnološkog procesa proizvodnje rafinisane laktoze
18.2.2.1. Rafinacija
18.2.2.2. Sušenje, mlevenje, prosejavanje i pakovanje
18.3. KONTROLA PROCESA I KVALITET LAKTOZE I RAFINISANE LAKTOZE
18.4. PRIMENA LAKTOZE I RAFINISANE LAKTOZE
19. OSTALI SUŠENI PROIZVODI
19.1. MODIFIKOVANA MLEKA U PRAHU ZA BEBE („INFANT FORMULAE“)
19.1.1. Teorijske osnove proizvodnje „Infant formula“
19.1.2. Tehnološki procesi proizvodnje „Infant formula“
19.1.2.1. Prijem i izbor sirovine
19.1.2.2. Prečišćavanje,deaeracija i separiranje
19.1.2.3. Pasterizacija
19.1.2.4. Uparavanje
19.1.2.5. Dodavanje komponenata
19.1.2.6. Homogenizacija
19.1.2.7. Sušenje
19.1.3. Komponente u sastavu „Infant formulae“
19.1.4. Fiziološko-zdravstveni aspekt „Infant formulae“
19.1.5. Kvalitet „Infant formulae“
19.2. MLEČNI NAPICI U PRAHU
19.3. DIJETALNI SUŠENI PROIZVODI
19.4. BELIOCI KAFE
19.5. FERMENTISANI NAPICI U PRAHU
19.6. PAVLAKA U PRAHU
19.7. SIR U PRAHU
19.8. SLADOLEDNA SMEŠA U PRAHU
19.9. MLAĆENICA U PRAHU
19.10. JEDNOČELIJSKI PROTEINI
19.11. RAZNI SUSENI PROIZVODI
LITERATURA