mejeriteknologi

Centrifugering anvendes til at udskille mælkens fedtkugler for at regulere fedtindholdet og til at udskille smudspartikler og bakteriesporer.

Regulering af fedtindhold og rensning

Mælken, som mejeriet indsamler fra landmændene, indeholder 3-7 % fedt. Massefylden for mælkefedt er mindre end for den fedtfrie del af mælken, og fedtet i mælken findes i form af fedtkugler med en diameter på ca. 1-10 μm. Derfor kan mælk adskilles i fløde med over 40 % fedt og skummetmælk med mindre end 0,1 % fedt i løbet af nogle timer ved henstand under påvirkning af Jordens tyngdekraft eller i løbet af sekunder under indvirkning af centrifugalkræfter i en mælkecentrifuge. Samtidig får man udskilt smudspartikler med massefylde større end mælkens. Ved blanding af fløde og skummetmælk kan man herefter regulere fedtindholdet til de enkelte mælkeprodukter.

Baktofugering

Baktofugering er rensning ved centrifugering i særlig hurtigtgående centrifuger; herved fracentrifugeres over 90 % af mælkens indhold af bakteriesporer, hvis massefylde er større end mælkens. Baktofugering anvendes især til rensning af mælk til ostefremstilling.

I Danmark er det påbudt, at al mælk i et mejeri skal varmebehandles på en sådan måde, at smittefarlige bakterier med sikkerhed dræbes. Dette kan opnås ved pasteurisering, hvorved der tillige opnås bedre holdbarhed for mælkeprodukterne, fordi de fleste bakterier, men ikke bakteriesporer, bliver dræbt, og fordi en del af mælkens enzymer bliver inaktiveret.

Pasteurisering

Pasteurisering er i Danmark defineret som en varmebehandling, der sikrer, at mindst 99,6 % af mælkens fosfatase-enzym bliver inaktiveret. Det kan opnås ved 72 °C i 15 s; hurtig opvarmning og afkøling foregår i pladevarmevekslere, hvor mælken løber i tynde lag. Ved højpasteurisering skal enzymet peroxidase inaktiveres, hvilket kan opnås ved 90 °C i 15 s.

Sterilisering

Ved sterilisering bliver alle bakterier og bakteriesporer dræbt; dette kan opnås ved kogning under tryk, autoklavering (se autoklave), ved fx 115 °C i 15 min eller ved UHT-behandling (ultrahøj temperatur), fx 140 °C i 5 s. Autoklavering foretages, efter at produktet er fyldt på dåser eller flasker, hvorimod UHT-behandling sker med en løbende mælkestrøm, hvorfor den efterfølgende emballering skal foregå aseptisk for at opretholde steriliteten.

Membranfiltrering er filtrering af mælk under tryk gennem membraner med så små porer, at enkelte af mælkens bestanddele kan tilbageholdes og derved koncentreres. Alt efter filtrenes porestørrelse tales der om hhv. mikrofiltrering (porediameter 1 μm), som bruges til at fjerne bakteriesporer fra ostemælk, ultrafiltrering (porediameter 0,01 μm), som bruges til at koncentrere proteinerne i mælk til ost og surmælksprodukter og til at udvinde protein fra valle, samt omvendt osmose (porediameter 0,001 μm), som bl.a. benyttes til at udvinde mælkesukker (laktose) af valle.

Homogenisering med findeling af mælkens fedtkugler anvendes til nogle produkter, fx for at modvirke flødeafsætning i konsummælk eller for at opnå hvidere farve i ost (se homogenisering).

Letmælk og sødmælk med hhv. 1,5 % og 3,5 % fedt fremstilles med eller uden homogenisering og med en lempelig pasteurisering ved 72-76 °C i 15 s, idet man her ønsker at undgå den kogte smag, der fremkommer ved kraftigere varmebehandling. Fløde højpasteuriseres, da man herved kan modvirke iltning af mælkefedtet. Letmælk, sødmælk, kakaomælk og fløde fremstilles også som langtidsholdbare produkter steriliseret ved UHT-behandling eller autoklavering.

Tykmælk, yoghurt, kefir m.m. fremstilles af højpasteuriseret mælk, som syrnes med forskellige kulturer af mælkesyrebakterier (starterkulturer). Kvark og skyr fremstilles af syrnet mælk ved afdræning af valle.

Dessertprodukter (is, fromager m.m.) fremstilles af mælk eller fløde, som tilsættes sukker, fortykningsmidler og emulgatorer, evt. frugt, kakao, vanilje osv. Derefter indpiskes luft, og produktet bringes til at stivne ved afkøling eller frysning.

Smør fremstilles ved indpiskning af luft i fløde i en kærne, hvorved fløden skiller i smør og kærnemælk. Kærnemælken aftappes, og smørret æltes, indtil al restkærnemælk er så fint fordelt, at udseendet bliver ensartet, blankt. Herved bliver smørret tillige mere holdbart. Under æltningen kan der tilsættes salt. Syrnet smør fremstilles af fløde syrnet med mælkesyrebakterier. Fløde til smør højpasteuriseres.

Ost fremstilles i Danmark af pasteuriseret mælk, der tilsættes løbe (enzym) og en kultur af mælkesyrebakterier. For fast ost er det tilladt at tilsætte kaliumnitrat (salpeter) for at modvirke udvikling af sporer af smørsyrebakterier under modningen. Salpetertilsætning kan udelades, hvis mælkens indhold af bakteriesporer er lavt, fx hvis sporeantallet er blevet reduceret ved baktofugering eller mikrofiltrering. Løben udfælder mælkeproteinet kasein, hvorved mælken danner en gelé, der skæres i firkantede ostekorn med 5-10 mm kantlængde. Ostekornene trækker sig under udskillelse af valle sammen til en fast ostemasse indeholdende ca. 75 % af mælkens proteiner, ca. 90 % af mælkefedtet, ca. 3 % af mælkesukkeret og ca. 30 % af mineralerne, heraf hovedparten af mælkens indhold af calcium og fosfat. Mælkesyrebakterierne omdanner mælkesukkeret til mælkesyre, hvilket er vigtigt for ostens holdbarhed.

Ostemassen presses i osteforme, hvorefter ostene nedlægges i saltlage, hvor de optager 1-3% salt. De fleste oste modnes herefter i 1-6 måneder eller mere ved 10-25 °C. Under modningen nedbrydes en del af ostens protein og fedt (vha. enzymer fra løben, mælken og mælkesyrebakterierne) til mindre molekyler, hvorved den særlige lugt og smag fremkommer, og konsistensen ændres fra gummiagtig til smidig, skærbar, evt. smuldrende. I skimmeloste medvirker tillige enzymer fra skimmelsvampene, og i kitmodnede oste danner bakterier på overfladen et lag af ostekit, som bidrager med en overflademodning. Hullerne i oste fremkommer som følge af bakteriers dannelse af kuldioxid. Forskellige ostesorters karakteristiske egenskaber fremkommer som følge af variation i fremgangsmåden ved fremstilling og modning, fx mht. temperatur, og hvilke kulturer af mælkesyrebakterier og andre bakterier samt evt. skimmelsvampe der anvendes. Smelteost fremstilles af ost, som rives, tilsættes smeltesalt (natriumcitrat og natriumfosfat) og smeltes ved 80-100 °C. Den smeltede masse aftappes i emballagen og størkner ved afkøling. Se også ost.

Mælkekonserves er mælkeprodukter, som er gjort holdbare og har fået formindsket vægt og rumfang ved afdampning af vand. Kondenseret mælk er mælk inddampet under vakuum til ca. det halve rumfang, hvorefter produktet gøres langtidsholdbart ved autoklavering eller UHT-behandling eller ved tilsætning af sukker (sukret kondenseret mælk).

Mælkepulver fremstilles ved fuldstændig indtørring af mælk ved forstøvning af kondenseret mælk i et stort kammer, hvori der indblæses varm luft.