Les 4 Zuivel George

• Voeding
• MBO
• Studiejaar 1

Zuivel 

Lesplanning

•  Behandelingen/bewerkingen van de melk in de melkfabriek
• Naar de fabriek met opdrachten Inge

Leerdoelen - Les 4

Jij:

• kunt verschillende bewerkingen van melk benoemen
• kunt een korte uitleg geven over het doel van deze bewerking
• kunt de gebruikte apparatuur benoemen en de werking ervan uitleggen
• kunt met behulp van het meng-vierkant de juiste mengverhouding uitrekenen om een gewenste melksamenstelling te krijgen.

Behandelingen melk

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

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

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?

Er zijn 3 verschillende hittebehandelingen Thermiseren, Pasteuriseren en steriliseren. Wat zou het verschil tussen deze behandelingen zijn?

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. De melk wordt kort verhit

op 65 °C om het aantal m.o. te verkleinen. vaak ligt de tijd rond de 15 seconden. Het zorgt er voornamelijk voor dat het kiemgetal van de PAAF mo laag blijven zodat deze geen hitteresistente enzymen kunnen maken. Vragen Wordt melk altijd gethermiseerd? dit gebeurd wel vaak, maar hoeft niet altijd. Thermiseren wordt gedaan om de melk langer te bewaren. het aantal M.O. wordt verkleind. als je de melk die binnenkomt (mits niet te lang bewaard bij de boer) direct verwerkt is thermiseren niet altijd nodig.

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

Ziekmakende en bederf veroorzakende m.o. worden gedood. Vraag : welke micro-organismen worden dan niet afgedood? sporen en hitteresistente mo.

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 buiten het koelschap. vraag: openen houdbare melk.

PAAF (pseudomonas, alcaligenes, acinetobacter en flavobacterium) zijn de belangrijkste mo bij de zuivel (naast listeria en baccillus cereus(sporen)

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(eiwitten) zijn deze niet meer werkzaam en kunnen ze bijvoorbeeld lipase de vetten niet meer splitsen waardoor de melk niet ranzig wordt.

er zijn ook hitteresistente enzymen, deze worden niet gedenatureerd.

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.

Daarnaast zorgen de ribbels ervoor dat er meer flow in de melk komt waardoor het gelijkmatiger verhit wordt.

0

De rauwe melk en de gepasteuriseerde melk worden hier gescheiden door een rubbertje. Als dat rubbertje lek is zou er rauwe melk bij de gepasteuriseerde melk kunnen komen. Hoe wordt voorkomen dat er, als er een lek in het rubber zit, geen rauwe melk bij de gepasteuriseerde melk kan komen?

De pasteurisatietemperatuur is een CCP. Het moet dus altijd behaald worden en er mag absoluut geen rauwe melk bij de gepasteuriseerde melk kunnen komen. Andersom is het natuurlijk niet erg, want de rauwe melk wordt nog verhit. om ervoor te zorgen dat bij een lek rubber er alsnog geen rauwe melk bij de gepasteuriseerde melk kan komen heeft de gepasteuriseerde melk altijd een hogere druk dan aan de rauwmelkse kant. 

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.

Stel er is vergeten om de melk te thermiseren en bij de verdere verwerking bleek achteraf dat er een veel te hoog kiemgetal pseudomonas aanwezig was waardoor deze lipase en proteïnase is gaan ontwikkelen. Welke gevolgen kan dit hebben voor de pasteurisatie?

Pseudomonas kan de enzymen proteïnase en lipase produceren, deze zijn hitteresistent en kunnen tijdens de pasteurisatie eiwitten en vetten blijven splitsen. doordat er meer eiwitten zijn gesplitst krijg je meer afzetting van eiwitten aan de wand van je pasteur. Hierdoor moet je eerder gaan reinigen wat niet helpt bij de productiviteit van de fabriek.

Maak de vragen Verhitten en Pasteuriseren.

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.

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

Ondermelk bevat altijd nog een klein beetje vet, hoe kan dit?

Het is niet mogelijk om al het vet te scheiden. Kleine vetbolletjes kunnen meegaan met de ondermelkstroom. vandaar dat er altijd een kleine hoeveelheid melkvet in de ondermelk zit.

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.

Wat zou er gedaan worden met het bactofugaat (slib/schot)?

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. 

Maak de vragen van Centrifuge en bactofuge

Homogeniseren van melk

Homogeniseren

De vetdeeltjes in de melk worden verkleind. 

rauwe melk heeft verschillende groottes van vetbolletjes, deze gaan samenklonteren waardoor ze gaan opromen. door het homogeniseren worden de vetbolletjes verkleind en kunnen ze minder snel opromen.

Homogeniseren van melk

• Het vet wordt fijn verdeeld in de melk.
• Met hoge snelheid en kracht 
• Kneuskop
• Voorkomt samenvloeien en opromen

Dit gebeurt door de melk met hoge

snelheid en kracht tegen een kneuskop

aan te laten botsen.

De vetdeeltjes spatten dan in kleine

stukjes uit elkaar en kunnen zo niet

meer samenvloeien en opromen.

Het vet is fijn verdeeld in de melk.

vergelijk vetbolletje met een waterballon.

als je deze hard tegen de muur gooit dan gaat het vliesje (de ballon) kapot en spat het uiteen in veel kleine druppels.

verschillende koppen nodig voor een continue proces.

Waarom zou deze homogenisator meerdere kneuskoppen hebben?

Melkinstallatie - Zone.college

 Einde les dit plaatje weer bekijken en vragen welke apparatuur te herkennen/in de installatie aanwezig is?

Wij hebben een pasteur-regeneratief en een centrifuge (ontromer) in de lijn staan.

Standaardiseren van melk

• Room en ondermelk worden met elkaar in gemengd zodat melk het gewenste eiwit- en vetgehalte heeft.

Bijvoorbeeld voor volle -, halfvolle -, magere melk, kaasmelk (48+, 40+, 30+, 20+ kaas), yoghurt.

Standaardiseren van melk

Gewenste samenstelling berekenen

Stel je voor dat je 100 kg kaasmelk nodig hebt met daarin 3,5% vet.

Dan heb je M kg volle melk en X kg ondermelk nodig.

In M kg volle melk zit: 4,5% vet

In X kg ondermelk zit: 0,05% vet

In de kaasmelk moet uiteindelijk zitten: 3,5% vet

Hoe bereken je de hoeveelheid volle melk en de hoeveelheid ondermelk?

Gewenste samenstelling berekenen

De mengverhouding bereken je met het 'meng-vierkant'.

Links de vetgehaltes van de volle melk en de ondermelk.

In het midden het gewenste vetgehalte van de kaasmelk

IN de volgende dia's volgt de uitleg over hoe te rekenen met het mengvierkant.

Gewenste samenstelling berekenen

Aan de rechter kant plaats je de verschillen tussen de getallen.

Deze getallen geven de verhouding aan tussen de kg volle melk en ondermelk.

M kg volle melk : X kg ondermelk = 3,45 : 1,00

In deze en volgende volgt de uitleg over hoe te rekenen met het mengvierkant.

Verhouding van het aantal delen product A en aantal delen product B vinden studenten vaak moeilijk te begrijpen. 

Ik gebruik dan het voorbeeld van het maken van ranja/limonadesiroop, daar is de mengverhouding: 1 deel siroop + 7 delen water = 8 delen eindproduct. 

Gewenste samenstelling berekenen

Als je 100 kg kaasmelk wilt maken heb je nodig:

Uitleg over hoe te rekenen met het mengvierkant.

Bij de berekende hoeveelheid ondermelk staat een fout in de tekst. Er staat volle melk i.p.v. ondermelk.

Rekenen met het meng-vierkant

Nu ga je zelf aan het rekenen.

Gewenst is 150 kg melk met een vetgehalte van 1,5%

Beschikbaar is:

- Ondermelk 0,05% vet

- Volle melk 4,4% vet

Bereken hoeveel volle melk en hoeveel ondermelk gemengd moeten worden om deze melk te maken.

Rekenen met het meng-vierkant

Maak de vragen homogeniseren en mengvierkant.

Vragen over de lesstof?

Check - Leerdoelen - Les 4

Jij:

• kunt verschillende bewerkingen van melk benoemen
• kunt een korte uitleg geven over het doel van deze bewerking
• kunt de gebruikte apparatuur benoemen en de werking ervan uitleggen
• kunt met behulp van het meng-vierkant de juiste mengverhouding uitrekenen om een gewenste melksamenstelling te krijgen.

Welke melk krijgt de behandeling 'thermiseren'?

Melk die een paar dagen bewaard moet worden voordat deze verwerkt kan worden krijgt de behandeling thermiseren (kort verhitten bij 65°C zodat de eerst m.o. gedood worden en de melk langer te bewaren is).

Welke tijd-temperatuur combinatie hoort bij pasteuriseren van melk?

1. 10-12 sec. - 65°C
2. 10-12 sec. - 72°C
3. 10-12 sec. - 95°C
4. 10-12 sec. - 121°C

Wat is het doel van het centrifugeren van de melk?

Door melk te centrifugeren wordt de melk gescheiden in room (vet) en ondermelk (tapte melk = water)