لاختبار الصبغات (أزرق المثلين – الريزازورين) وهي
اختبارات تعتمد علي فترة اختزال لون الصبغة كلما طالت الفترة اللازمة
لاختزال لون الصبغة (تحول لون أزرق المثلين إلي المثلين)
كلما كانت جودة اللبن أفضل حيث لوحظ أن اللبن الجيد يحتاج فترة من 4 – 5 ساعات لاختزال لون الصبغة.
بالنسبة لاختبار صبغة الريزازورين يتم مقارنة اللون الناتج في
أنبوبة الاختبار مع لوحة قياسية لمقارنة الألوان لتحديد جودة اللبن.
بعد إجراء الاختبارات الروتينية لاستلام اللبن عند وصوله إلي
المصنع يتم تجميع اللبن في خزانات
كبيرة مبردة حيث يخزن اللبن في معظم
مصانع الجبن لفترات قصيرة أو طويلة تحت
درجات حرارة منخفضة لتثبيط نمو
الميكروبات وإطالة فترة حفظ اللبن طبقا
لنظام العمل والطاقة الإنتاجية
للمصنع. ويعتبر تخزين اللبن من العمليات
الهامة وخاصة في المصانع الكبيرة
حيث يخزن في خزانات كبيرة تحت درجات
حرارة منخفضة. وقد تجري عملية تسوية
للبن بإضافة البادئ في خزانات التخزين
قبل نقله إلي أحواض تصنيع الجبن
اللازمة، خلط اللبن مع دفعات أخري من
إنتاج مزارع مختلفة، تعديل تركيب
اللبن وغيرها من المعاملات الأخرى
الضرورية. يجب أن تكون الخزانات مصنوعة
من مادة يسهل تنظيفها كما أن ملحقات
الخزانات من مضخات وخطوط أنابيب لنقل
وتوصيل اللبن يجب أن تكون مصممة
بحيث لا تكون مصدراً لتلوث اللبن
بالميكروبات. كما يجب أن تكون الخزانات
معزولة لعدم فقد أو كسب حرارة
والمحافظة علي درجة حرارة اللبن ثابتة
طول فترة التخزين وفي بعض الأحيان قد
يكون ملحق بهذه الخزانات وحدات تبريد
محتوي هذه الخزانات كما يجب أن
تكون الخزانات مزودة بمقلبات أتوماتيكية
لتقليب اللبن في هذه الخزانات
لمنع صعود الدهن علي السطح وتكوين
طبقة القشدة. وفي حالة الخزانات
الكبيرة والتي تصل إلي 15000 – 25000
جالون لبن فأنه يصعب تنظيفها
باستخدام الطرق التقليدية لذلك يجب
أن يزود بنظام التنظيف المكاني.
- 1-3-1: تأثير البكتريا المقاومة للبرودة والمعاملة الحرارية:
تخزين اللبن في أوعية التخمر
تخزين اللبن الخام في خزانات أسطوانية
كبيرة Silos في مصانع الألبان
الكبيرة عند درجات حرارة بين 6 – 10 م
يشجع من نمو البكتريا المقاومة
للبرودة Psychrotrophic bacteria هذه البكتريا تستطيع أن تنمو عند درجات
حرارة أقل من 7 م بالرغم من أن درجات
حرارة النمو المثلي لها تقع بين 20 –
30 م. توجد هذه البكتريا في الخزانات
وتكون أساسا بكتريا سالبة لجرام
من أجناسAlcaligenes, Achromobacter, Pseudomonas, Enterobacter لكن
أمكن عزل بكتريا موجبة لجرام من جنس
Bacillus . معظم البكتريا المقاومة
للبرودة يقضي عليها بالبسترة ولكنها تفرز
إنزيمات خارج الخلايا تكون
مقاومة للحرارة بدرجة كبيرة
وقادرة علي مقاومة البسترة (HTST) أهم هذه
الإنزيمات بالنسبة لصناعة الجبن هي إنزيمات
البروتينيز والليبيز التي تؤدي
إلي تحلل كل من البروتين والدهن علي التوالي.
ومن المعتقد أن إنزيمات البروتينيز المقاومة
للحرارة تكون مسئولة عن
انخفاض محصول الجبن نتيجة تحلل البروتين
مما يسبب فقد مواد نتيروجينية في
الشرش في صناعة الجبن الطرية نجد أن
أعداد البكتريا المقاومة للبرودة 10
cfu /مل من اللبن تكون مسئولة عن
انخفاض محصول الجبن بحوالي 5 % نتيجة
التحلل البروتيني في صناعة الجبن Cottage
يكون الفقد في المحصول محسوساً
فقط عندما يصل العدد الكلي للبكتريا 10 cfu /مل ويكون مرتبطاً بزيادة NPN
الناتجة من تحلل البروتين عندما
تصل أعداد البكتريا إلي 10 cfu /مل فإن
التجبن يحدث بمعدل أكثر بطأ
وتكون خثرة جبن Cottage أكثر طراوة كما أن هذا
المستوى من نمو البكتريا يسبب فقد كبير
في محصول نمو البكتريا المقاومة
للبرودة في اللبن تسبب أيضا انخفاضا كبيرا
في محصول لجبن التشدر فإن أعداد
البكتريا المقاومة للبرودة الموجودة في
اللبن الخام المخزن تحت الظروف
العملية من غير المحتمل أن تسبب فقدا كبيرا
في المحصول. وقد وجد أن محصول
جبن التشدر لا يتأثر بنمو البكتريا
المقاومة للبرودة عند مستوي 10 cfu
/مل ولكن أعداد أكبر تصل إلي 10 cfu /
مل يسبب انخفاضا في محصول الجبن.
لتقليل نمو البكتريا المقاومة للبرودة أثناء
تخزين اللبن لصناعة الجبن
فأنه يمكن تعريض اللبن لمعاملة حرارة أو
تخزينه عند درجة حرارة أقل من 6م.
جبن التشدر المصنوعة من اللبن خزن عند 2م لمدة 4 أيام يحتوي علي صفات
طعم أفضل من الجبن المصنع
من لبن خزن 6م والتخزين عند درجات حرارة أقل لا
يسبب انخفاضا من محصول الجبن.
أنزيمات الليبيز الناتجة من البكتريا
المقاومة للبرودة التي تقاوم
البسترة قد تسبب زناخة Rancidity في الجبن التشدر وفي الجبن الهولندية وجبن
الكممبيرت.
بالإضافة إلي تغيرات في ميكروفلورا اللبن نتيجة التخزين تحت درجات التبريد فأنه قد لا يحدث تغيرات
طبيعية – كيماوية في الكازين.
الكازين المتكون في خلايا الغدد الثديية
يوجد في صورة ذائبة وفي صورة جسيمات.
أثناء التخزين عند درجات حرارة منخفضة
يزيد تركيز الكازين الذائب والذي
يؤدي إلي انخفاض في محصول الجبن
ولكن وجد أن تعريض اللبن لمعاملة حرارية
قبل صناعة الجبن يمكن أن يقلل من هذا التأثير.
عموما فان انخفاض محصول الجبن
نتيجة أطالة فترة التخزين المبرد للبن
يمكن تجنبه بمعاملة اللبن حراريا Thermization قبل التبريد والتخزين.
التسخين إلي 74م لمدة 10 ثوان يؤدي
إلي زيادة محصول الجبن بحوالي 5% بعد
تخزين اللبن على درجة 3م لمدة 7 أيام
تسخين اللبن لدرجة 65م لمدة ثانية
قبل التخزين يحافظ علي مستوي البكتريا
المقاومة للبرودة عند مستويات مقبولة
لمدة 3 أيام متتالية. تخزين اللبن لفترات
أطول أو تعريض اللبن لمعاملات
حرارية أقل يؤدي إلي فقد في المحصول والجودة.
وجد أن محصول جبن الايدام
والامبرجر قد ارتفع بحوالي 1.5 – 2 %
بالتسخين لدرجة 73م لمدة 30ثانية
والتبريد إلي حوالي 8 – 10 م ثم إعادة
التسخين لدرجة 67م لمدة 30ثانية قبل
التبريد طول الليل والبسترة. لذلك
فأن تسخين اللبن قبل التخزين تحت درجات
حرارة منخفضة قد يساعد علي بقاء
البكتريا المقاومة للبرودة عند مستوي
أقل من المستويات التي تسبب مشاكل
في صناعة الجبن. خاصة إذا كانت درجة
حرارة التخزين عند 6 – 7م بدلا من 2م.
كما يحتمل أيضا أن المعاملة
الحرارية الأكثر ارتفاعا قد يؤدي إلي تحسين الجودة الميكربيولوجية أكثر
من حدوث تفاعل بين بروتينات الشرش والكازين.
2- تصفية اللبن:
تحصل مصانع الجبن علي ما تحتاجه
من ألبان من مصادر مختلفة تختلف في درجة
جودة ونظافة ألبانها. وقد تحتوي هذه
الألبان علي أوساخ وشوائب وبعض المواد
الغريبة التي قد تصل إلي اللبن من البيئة
المحيطة بعملية الإنتاج (الجو –
الحيوان – العمال – الأدوات المستعملة في الإنتاج –
العليقة..) لذلك يجب أن يمرر اللبن خلال مرشحات لإزالة هذه
الأوساخ والشوائب المرئية. تتميز
عملية الترشيح Filtration بالسهولة
والبساطة وقلة التكاليف وعادة يستخدم
قطن أو قماش ترشيح ضيق الثقوب مناسبا
لإزالة الشوائب والأوساخ المرئية
ولكنها لا تزيل كرات الدم البيضاء التي
قد تكون موجودة في اللبن طبيعيا وقد
تجري عملية ترشيح اللبن علي البارد
أو الساخن. ويفضل كثير من المعامل عملية
ترشيح اللبن علي البارد حيث لا
يلزم عملية تسخين لرفع درجة حرارة اللبن
قبل الترشيح مما يؤدي إلي تقليل
التكاليف كما أن كثير من الشوائب
والمواد الغريبة توجد علي صورة غير
ذائبة علي درجة حرارة منخفضة وبذلك
يسهل فصلها في الترشيح. قد تلجأ
المصانع إلي تدفئة اللبن قبل عملية
الترشيح إذا كانت نسبة الدهن في اللبن
4% أو أعلا لزيادة سرعة انسياب
اللبن خلال المرشحات.
من الضروري تغيير قماش أو قطن
الترشيح من وقت لأخر أثناء عملية الترشيح
لاستمرار كفاءة عملية الترشيح. في
المصانع الكبيرة يفضل وجود وحدتين على
الأقل لضمان عدم توقف العمل أثناء تغيير
قماش الترشيح. وقد وجد أن
الترشيح لا يؤثر علي عدد البكتريا في
اللبن لذلك فإن عملية الترشيح تعتبر
عملية تنظيف للبن Cleaning milk .
3- التنقية:
المنقيات Clarifiers عبارة عن أجهزة
تعمل علي إزالة الشوائب والقاذورات
التي يصعب إزالتها في عملية التصفية باستخدام قوة الطرد المركزي عند سرعة
6000 دورة في الدقيقة أو أعلا. تزيل
المنقيات جميع الشوائب الدقيقة
الموجودة في اللبن والتي يكون وزنها النوعي
أعلا من 1.032 (أي أعلا من
كثافة اللبن) وتشمل القاذورات والخلايا
ومجاميع البكتريا الكبيرة Clumps.
تشبه المنقيات فرازات اللبن ماعدا المخروط Bowl
حيث تتميز أقراص المنقي
بأن قطرها يكون أصغر وبذلك يحتوي
المنقي علي مساحة أكبر تتراكم فيه
القاذورات والشوائب الموجودة في اللبن.
الثقوب التي توجد في الأطباق لتوزيع اللبن
تكون قريبة من حوافها بينما
في حالة الفراز تكون قريبة من مركز الأطباق
كما توجد فتحة واحدة لخروج
اللبن بعد تنقيته بخلاف الفراز حيث توجد
فتحتان أحدهما لخروج القشدة
والأخرى لخروج اللبن الفرز.
يدخل اللبن عند درجة حرارة 32 – 38م إلي
مخروط المنقي من نقطة قريبة من
حواف الأطباق ويدفع إلي الداخل في اتجاه
رأسي بين الأقراص حيث تنفصل
المواد الغريبة التي تكون أثقل من مكونات
اللبن بتأثير قوة الطرد المركزي
إلي الحيز الخارجي للأطباق حيث تتراكم
وتكون ما يعرف بحول المنقي Slime
الذي يتكون من المواد الغريبة في اللبن –
البروتين – الدهن – فوسفات
الكالسيوم وغيرها من الأملاح المعدنية
وكرات الدم البيضاء والبكتريا.
تختلف كمية وحل المنقي باختلاف كمية المواد الغريبة، مرحلة الحليب، حموضة اللبن، درجة حرارة التنقية ومدة عملية التنقية.
تقوم عملية التنقية بالتخلص من كرات
الدم البيضاء والبكتريا بدرجة كبيرة
وقد وجد أن عدد كرات الدم البيضاء تختلف
من 1.3 – 3 مليون لكل جرام من
وحل المنقي بمعدل انخفاض يصل إلي
حوالي 40% في اللبن. كما وجد أن عدد
البكتريا في وحل المنقي يتراوح من 900 إلي 750 مليون/جرام.
عملية بسترة اللبن طرق البسترة: هناك طريقتان للبسترة هما: 4-1:البسترة
البطيئة Holding method
وتتلخص في تسخين كل قطرة من اللبن إلي
درجة حرارة 62 م علي الأقل لمدة 30
دقيقة ثم التبريد السريع إلي درجة حرارة 55م
ويجب أن يكون الجهاز معتمدا
جيد الاستعمال ومجهزا بترمومتر بياني
وتمتاز الطريقة البطيئة بأنها كفيلة
بالقضاء علي معظم البكتريا دون حدوث
تغير يذكر علي طبقة القشدة.
4-2: الطريقة السريعة
High Temperature Short Time (H.T.S.T)
هذه الطريقة هي الأكثر استعمالا لبسترة اللبن
في جميع أنحاء العالم وفيها
يسخن اللبن إلي درجة حرارة (71-73م)
أو أكثر قليلا لمدة 15 ثانية ثم يبرد
فجائيا إلي درجة حرارة تقل عن (5-10م)
وتستخدم طريقة البسترة السريعة في
بسترة القشدة المعدة لصناعة الزبد
وبدأ استعمالها يزيد في السنوات
الأخيرة لمعاملة ألبان الشرب والقشدة
المعدان للاستهلاك وحديثا جدا بدأ
تطبيقها في تعقيم الألبان. وتعتمد الطريقة
علي نظرية التبادل الحراري
لتسخين أو تبريد اللبن ويتم ذلك
باستعمال مبادل الحرارة ذو الألواح.
مقارنة بين الطريقة السريعة والطريقة البطيئة:
- تناسب الطريقة
البطيئة الكميات المحدودة من الألبان
- التي تقل عن 5 طن يومياً فإذا زادت
كمية اللبن عن ذلك كثيراً أصبحت
- الطريقة السريعة أكثر تناسب.
- تستغرق البسترة بالطريقة السريعة
- وقتاً أقل من البسترة بالطريقة
البطيئة كما يمكن البدء في تعبئة
- اللبن بمجرد الانتهاء من بسترته.
- الطريقة البطيئة تكون أجهزتها أبسط في التركيب والتشغيل عما في الطريقة السريعة حيث أنه يسبب
- قصر فترة التسخين يستلزم الأمر:
- ضبط كمية وسرعة مرور اللبن في الجهاز.
- ضبط كمية وسرعة ودرجة حرارة وسط التسخين.
- ضبط فترة الحجز لمدة 15 ثانية.
- تساعد الطريقة السريعة علي استغلال
- الأيدي العاملة إلي أقصي حد
وذلك بتوفير الوقت المخصص للنظافة
- وزيادة قدرة الآلات التصنيعية دون
الحاجة إلي زيادة عدد ساعات العمل.
- ليس هناك فوارق محسوسة بين الطريقتين فيما يتعلق بتأثيرهما علي صفات اللبن الظاهرية
- أو الكيماوية علي القيمة الغذائية.
كفاءة عملية البسترة:
يعتبر اختبار الفوسفاتيز هو الاختبار الرسمي
للكشف عن مدي كفاءة البسترة
أو خلط اللبن المبستر باللبن الخام.
وأساس هذا الاختبار أن إنزيم
الفوسفاتيز والذي يوجد في اللبن الخام
يتلف أو يقضي علية بدرجة حرارة
البسترة ووقت الحفظ.
وعلي ذلك فإن غياب الفوسفاتيز يدل علي
أن اللبن قد سخن تسخينا كافيا
بينما وجوده باللبن يدل علي عدم تسخينه بدرجة
كافية أو احتمال تلوثه بلبن
خام.
ويلخص الاختبار في خلط كمية من اللبن
المبستر في أنبوبة اختبار مع استر
عضوي يحتوي علي الفينول وهو
Disodium-Phenyl-Phosphate
(مادة التفاعل الإنزيمي)
وكذلك محلول منظم لإيجاد PH مناسب
في حدود 9.0-9.6 ثم حفظ
الأنبوبة في حمام مائي علي درجة حرارة 37م
لمدة ساعة. ففي حالة وجود إنزيم
الفوسفاتيز فإنه يحلل الأستر العضوي
ويطلق الفينول منه والذي يمكن قياسه
بطريقة لونية مع استعمال دليل ينتج
الأندوفينول الأزرق. هذا وكلما قلت
درجة اللون الأزرق المتكون كلما دل ذلك
علي انعدام إنزيم الفوسفاتيز أو
ندرته.
ويلاحظ أن هذا الاختبار حساس لدرجة
أنه يمكن كشف أي خطأ بسيط في عملية
البسترة أو إضافة نسبة بسيطة من اللبن
الخام قد لا تتعدي 0.1% إلي اللبن
المبستر.
التبريد:
يلزم توفير حجرات مبردة في المصانع حيث
يمكن تخزين اللبن إلي أن يحين وقت
نقله ثم توزيعه علي المستهلكين.
وعند تخزين اللبن توضع الأقفاص من السلك
فوق بعضها إلي ارتفاع 10-12 وحدة
منها وتحفظ علي درجة 5م أو أقل بحيث
يثبط نمو الميكروبات.
5- إضافة البادئ:
بعد إعداد اللبن لصناعة الجبن كما
سبق الإشارة إليه يجري تعديل لدرجة
حرارة اللبن إلي الدرجة المناسبة
لإضافة البادئ والذي يختلف باختلاف نوع
الجبن المراد إنتاجه. عادة يطلق علي هذه
العملية في صناعة الجبن "تسوية
اللبن milk ripening" والتي تعتبر من الخطوات
الأساسية في صناعة معظم أن لم
يكن جميع أنواع الجبن بهدف زيادة
الحموضة بصورة منتظمة خلال مرحلة
التصنيع (خلال فترة قد تصل إلي 24 ساعة).
عادة يتم زيادة الحموضة في اللبن
من خلال إنتاج حامض اللاكتيك بواسطة البادئ
المضاف أو بواسطة مواد منتجة
للحامض والتي تعرف بالتحميض المباشر
Direct acidification حيث تستخدم
حاليا في صناعة بعض أنواع من الجبن غير المسواة
مثل Ricotta والجبن الأبيض
Queso blanco وجبن Cottage وكذلك المزاريلا
والفتا بطريقة UF حيث يستخدم
حمض اللاكتيك – الخليك – الفوسفوريك – HC1
والستريك لضبط PH اللبن إلي
5.0.
تتلخص مزايا التحميض المباشر فيما يلي :
- التخلص من المشاكل المرتبطة بمزارع البادئات مثل فشل البادئ نتيجة الإصابة بالفاج أو
- وجود مضادات حيوية في اللبن.
- تقليل الفترة اللازمة لإنتاج الجبن بدرجة كبيرة.
طرق الحفظ Methods of preservation
من الضروري حفظ مزارع البادئ للمحافظة
علي الأحياء الدقيقة الأصلية بحيث
يمكن الرجوع إليها في حالة فشل البادئ.
قد يؤدي النقل المتتالي باستمرار
أيضا إلي حدوث طفرات في السلالات
والتي قد تغير من السلوك والصفات العامة
للبادئ. يمكن الحصول علي مزارع
بادئات المنتجات اللبنية من مؤسسات
الأبحاث ومن الكليات التعليمية،
ومن بنوك حفظ المزارع أو المصنعين
التجاريين، ويمكن حفظ بكتريا مزارع
البادئات باستخدام إحدى الطرق الآتية
- البادئ السائل
- البادئ الجاف:
- *مجفف بطريقة الرذاذ. *مجفد. *مجفد مركز
البادئ المجمد:
*التجميد العميق علي -40م *
التجميد علي درجة حرارة منخفضة
(-196م) نيتروجين سائل.