Verhitten en koelen

Onderwerpen voorfabriek

Les 1:  

Les 2: 

Les 3:  

Lesplanning

• Lesdoelen
• Theorie
•  Aan de slag!

Lesdoelen

Jij:

• Aan het eind van deze les ben je in staat om de verhitting- en koelapparatuur van Rouveen/BioKaas toe te lichten. Met andere woorden, je weet hoe de apparatuur werkt, waarvoor het gebruikt wordt, waarom deze apparatuur.
• 
  
• 
  

Welke behandelingen uit de voorfabriek ken je al?

Behandelingen melk

In deze module komen de volgende behandelingen/bewerkingen aan bod:

• Verhitten – Thermiseren
  
• Verhitten – Pasteuriseren
  
• Verhitten – Steriliseren
• Ontromen – Centrifuge
  
• Bactofugeren
• Homogeniseren
• Standaardiseren
  

De meeste voorbehandelingen vinden gewoonlijk plaats in een centrale verwerkingsruimte. Deze ruimte wordt ook wel centrifugelokaal of melkverwerkingsafdeling genoemd. Thermiseurs/koelers kunnen echter al aangetroffen worden op bijvoorbeeld de melkontvangst. En dikwijls worden kaasmelkpasteurs aangetroffen in de ruimte waar de wrongelbereiders zijn opgesteld (de kaasmakerij).

De uitvoering van de voorbehandeling hangt onder andere samen met:

Het al dan niet direct verwerken van de kaasmelk

Soort en variatie in te maken kaas (dit betreft met name het vetpercentage van de te produceren kaas zoals bv. 48+, 40+, 35+, 30+)

Technische inrichting van de fabriek

Stroomschema voorfabriek

Melkinstallatie - Zone.college

Dit plaatje nu alleen ter introductie bekijken. Einde les dit plaatje weer bekijken en vragen welke apparatuur te herkennen/in de installatie aanwezig is?

Vervangen P&ID van Rouveen

Hittebehandeling van melk

Rauwe melk kan een aantal hittebehandelingen ondergaan.

• Thermiseren: De melk wordt kort verhit op 65 °C om het aantal m.o. te verkleinen.
• Pasteuriseren: De melk wordt 10 tot 12 seconden op 72°C verhit. Ziekmakende en bederf veroorzakende m.o. worden gedood.
• Steriliseren: De melk wordt verhit op 121°C of 140°C (UHT). Alle m.o. en evt. sporen worden gedood. 

Thermiseren: dit gebeurt met melk die bij de fabriek geleverd wordt maar nog niet meteen verwerkt kan worden (binnen 24 uur na de opslag op max 6 graden). De melk wordt kort verhit(maximaal 15 sec) op 65 °C om het aantal m.o. te verkleinen. hierna terug gekoeld tot 5 graden. de bacterieremmende eigenschappen gaan hierbij niet verloren. hierbij worden de psychrofiele en besmettings bacteriën die hitteresistente enzymen kunnen vormen ook afgedood. lipase enzym onwerkzaam (vetsplitsing). thermiseren bij 95 graden wordt soms met een deel van de melk gedaan, het doel hiervan is een hogere eiwit opbrengst (serum-eiwitten slaan neer) of een smedigere kaas (bij vetarme soorten, nadeel is dat de serumeiwitten de stremming negatief beïnvloeden en de kaassmaak wordt mogelijk bitter)

Pasteuriseren: de melk wordt 10 tot 12 seconden op 72°C verhit.

Ziekmakende en bederf veroorzakende m.o. worden gedood.

Deze melk wordt als koel-verse melk in de winkel verkocht (koeling).

Steriliseren: de melk wordt verhit op 121°C of 140°C (UHT).

Alle m.o. en evt. sporen worden gedood. Deze melk is bacterievrij

en lang houdbaar.

Pasteuriseren van melk

• Doden van ziekmakende micro-organismen = 72°C/15 sec. 
• Verlagen van totaal kiemgetal.
  
• Denatureren van enzymen.
  
• Verlopen van chemische reacties (bijv. het opzwellen van zetmeel bij vla bereiding).

Stelregel: Pasteuriseren < 100°C   -   Steriliseren > 100°C

door het denatureren van enzymen zijn deze niet meer werkzaam en kunnen ze bijvoorbeeld lipase de vetten niet meer splitsen waardoor de melk niet ranzig wordt. Let op, de enzymen die gevormd worden door een hoog kiemgetal aan bepaalde bacteriën is hitteresistent en overleven pasteurisatie wel (en een deel overleeft ook sterilisatie)

Pasteurisatie temperatuur is een CCP. Wat is dat en waarom?

Kiemgetal. Wat is dat?

1. Aantal micro-organismen
2. Aantal micro-organismen per ml
3. Aantal bacteriën
4. Aantal bacteriën per ml

Platen-pasteur

Warmte uitwisseling, tussen de platen stroomt aan de ene kant het te warmen product en aan de andere kant het warme water. Zo kun je ook koelen.

Op het plaatje rechts is de pasteur open gemaakt om te laten zien hoe de platen er uit zien.

Waarom zitten er ribbels in de platen?

Door de ribbels krijg je oppervlakte vergroting waardoor de warmte/koude nog meer over gedragen kan worden.

Waarom zitten er ribbels in de platen van de platenpasteur?

Door de ribbels krijg je oppervlakte vergroting waardoor de warmte/koude nog meer over gedragen kan worden.

Pasteur - regeneratief

Regeneratief = 

hergebruik warmte

Uitleg geven over regeneratief gedeelte en de werking. 

Het beste is dit te doen aan de hand van de stroom van de melk, letterlijk de lijn in de tekening volgen.

Rode stroom = warm water, pasteurisatie temperatuur

Blauwe stroom = koud water, koelen van gepasteuriseerd product.

Hete melk warmt koele melk op en de koele melk koelt de hete melk af, middenstuk.

Laag pasteuriseren

Laag- pasteuriseren (12-15 sec / 72-75 gr C)

• Enzym Alkalische fosfatase negatief. Niet aantoonbaar? dan ziekmakende MO afgedood

Niet te hoog omdat:

• Behouden van Lacto- peroxydase (remt groei van MO)
• Heel houden van Xanthine oxidase (Nitraat --> Nitriet = giftig)
• Voorkomen serum neerslag op caseïne.

Laag pasteurisatie

Serum op caseïne geeft:

• Slechte stremming en risico bittere smaak
• Neerslaan calcium ten gevolge van het onoplosbaar worden
• Door neerslaan calcium --> Slechte  stremming

Thermoresistente MO overleven laag pasteurisatie

Wat is hoog pasteuriseren?

1. > 80 graden C
2. > 80 graden < 100 graden C
3. > 80 graden C < 100 graden C / bepaalde tijd
4. > 75 graden C < 100 graden C

Hoog pasteurisatie

Toegepast bij

• Pasteuriseren van Room, melk voor melkpoeder bereiding of zuurselbereiding

Reden voor hoog pasteurisatie:

• Afdoden van thermoresistente MO
• Vormen van een goede voedingsbodem voor zuurselbereiding door afbraak van eiwitten
• Vorming van anti oxidanten

Ontromen van melk

• Door middel van centrifugaal kracht gescheiden
• Room (vet) en Ondermelk (water).

• Water is zwaarder dan vet hierdoor 

wordt het water naar buiten 

geslingerd en het vet roomt zich aan

de binnenkant (bij de as) op.

Na het thermiseren  vind bactofugeren en ontromen of centrifugeren plaats. Dit gebeurd vaak inline met het thermiseren of pasteuriseren.

Ontromen van melk

groot vetbolletje wordt automatisch naar binnen geslingerd. Hoe groter het vetbolletje hoe makkelijker te scheiden. 

Kleine vetbolletjes gaan makkelijker met de (onder)melkstroom mee. 

bolletje 2 "bedenkt" zich door de platen. 

Filmpje, tot ca. 1:00 afspelen, beeld stop zetten, uitleg zware delen en lichte deeltjes. 

Dit moment is ook goed te gebruiken als voorbeeld voor bactofuge, ziet 'vuil/bacteriemateriaal' ophopen in buitenste deel.

productinvoer --> 

licht gele --> room

oranje --> melk

Zwarte --> bacteriën.

Zelflossend onderdeel ophoping viezigheid verwijderen

Ontromen van melk

Na het ontromen is de melk verdeeld in twee vloeistoffen:

• room (>10% melkvet)
• ondermelk of tapte melk (0,3% melkvet)

Bactofugeren van melk

Na het ontromen gaat de stroom

ondermelk verder in het proces.

In de ondermelk kunnen nog 

schadelijke bacteriën zitten, 

deze kunnen met behulp van de 

bactofuge eruit gehaald worden.

werking is bijna hetzelfde als de centrifuge. Alleen bij ondermelk.

Het belangrijkste doel van deze processtap is het vernietigen van boterzuurbacterie-sporen die in kaas de afwijking "laat los" veroorzaken. Door kaasmelk te bactofugeren kan men tijdens de bereiding met veel minder conserveringsmiddel NaNO3 (natriumnitraat) volstaan. Indien de melk wordt gebactofugeerd zullen in principe zo'n 99 procent van de boterzuursporen worden verwijderd. Bij "dubbel" bactofugeren (de melkstroom wordt dan opnieuw gebactofugeerd) zullen nogmaals 99 procent van de overgebleven boterzuursporen worden verwijderd. Daardoor wordt de kans op boterzuurontwikkeling in de kaas geminimaliseerd.

Bactofugeren van melk

Bactofugeren met  het steriliseren

van het bacteriemateriaal.

De bactofuge is zelf-lossend, het slib (melk met bacteriemateriaal) wordt door stoom gesteriliseerd waardoor deze weer aan de melk toegevoegd kan worden. dit is een kleine hoeveelheid waardoor er geen kooksmaak aan de melk komt.

Bacteriemateriaal is zwaarder dan de ondermelk en zal in de centrifuge naar buiten geslingerd worden. De ondermelk zal naar "binnen" kruipen en afgevoerd worden.

Bactofugeren van ondermelk

Ondermelk thermiseren met ontromer en bactofuge.

In deze afbeelding gaat het om de plek van de bactofuge in het systeem.

De bactofuge zit in het productieproces na de centrifuge/ontromer.

De bactofuge is zelf-lossend, het slib (melk met bacteriemateriaal) wordt door stoom gesteriliseerd waardoor deze weer aan de melk toegevoegd kan worden.

rond de 50 graden celcius is de beste temperatuur om de room van de ondermelk te scheiden

na het centrifugeren wordt de melk 56  graden door de terugwinning van warmte. 

De meeste voorbehandelingen vinden gewoonlijk plaats in een centrale verwerkingsruimte. Deze ruimte wordt ook wel centrifugelokaal of melkverwerkingsafdeling genoemd. Thermiseurs/koelers kunnen echter al aangetroffen worden op bijvoorbeeld de melkontvangst. En dikwijls worden kaasmelkpasteurs aangetroffen in de ruimte waar de wrongelbereiders zijn opgesteld (de kaasmakerij).

De uitvoering van de voorbehandeling hangt onder andere samen met:

Het al dan niet direct verwerken van de kaasmelk

Soort en variatie in te maken kaas (dit betreft met name het vetpercentage van de te produceren kaas zoals bv. 48+, 40+, 35+, 30+)

Technische inrichting van de fabriek