Ugrás a tartalomhoz

Tej és tejtermékek a táplálkozásba

Csapó János, Csapóné Kiss Zsuzsanna

Mezőgazda Kiadó

4.4. A sűrített tej és a tejpor

4.4. A sűrített tej és a tejpor

4.4.1. Sűrített tej

4.4.1.1. Összetétel

A sűrített tej a víz részleges eltávolításával készül, aminek során a tej szárazanyag-tartalma két-háromszorosára nő. A víz elpárologtatása vákuumban viszonylag alacsony (72–45 °C, növekvő vákuum mellett) hőmérsékleten nem okoz lényeges változást a tej összetételében. Nagyobb változások a sűrítést követő sterilezés alatt fordulnak elő, amikor a sűrítményt konzervdobozokban 115–120 °C-on, 20 percig vagy átfolyó rendszerű sterilezőn 135–150 °C-on pár másodpercig tartják. Németországban a kereskedelmi forgalomban kétfajta sűrített tej kapható; az egyik 7,5% zsírt és 25% szárazanyagot, a másik 10% zsírt és 33% szárazanyagot tartalmaz. Ezenkívül kapható még egy csökkentett zsírtartalmú készítmény is 4% zsírral és 24% szárazanyag-tartalommal. Az Egyesült Államokban érvényes szabvány szerint a sűrített tej minimális zsírtartalma 7,9%, szárazanyag-tartalma pedig legalább 25,9%. A cukrozott sűrített tej tartósságát a szacharóz biztosítja. A tejet manapság már hőkezelés nélkül, ún. fordított ozmózissal is be lehet sűríteni, de ezt a műveletet is hőkezelés kíséri a termék tartósítása miatt.

A sűrített tejben ugyanúgy, mint a sterilezettben, a savófehérje majdnem teljesen denaturálódik. A kazein hőstabilitása a tej koncentrációjának növelésével csökken, ennek ellenére a kazein koagulációja a fenti körülmények között csak igen ritkán fordul elő. A fehérje aminosav-összetétele a sűrített tejben alig különbözik a kiindulási tejétől. A lizinveszteség a technológiai folyamatok során elérheti a 20%-ot is, de ez alig befolyásolja a sűrített vagy cukrozott tej fehérjéje biológiai értékét. Patkánykísérletekkel nem tudtak ilyen tejek fehérjéje emészthetőségében lényeges változást kimutatni. A koncentrált, sűrített tejben a Maillard-reakció terméke, a hidroxi-metil-furfurol (HMF) nagy koncentrációban fordul elő. Egy kísérletben 60 μmol/dm3 koncentrációt mértek, ahol a szélsőértékek 30 és 100 μmol/dm3 között változtak. Negatív összefüggést kaptak a sűrített tej HMF-tartalma és a hasznosítható lizintartalma között.

A sűrített tej vitamintartalmának vesztesége hasonló a sterilezett tejéhez, de a cukrozott sűrített tejben a vitaminveszteség kisebb. Javasolják a sűrített tej aszkorbinsavval való kiegészítését oly mértékben, hogy az így kapott sűrített tej jelentős mértékben járuljon hozzá a napi C-vitamin-szükséglethez. Kanadában előírják a sűrített tej minimális C-vitamin-tartalmát. Hasznos a C-vitamin kiegészítés azért is, mert a C-vitamin megakadályozza a melanoidok kialakulását. Javasolják ezenkívül még a sűrített tej kiegészítését A- és D-vitaminnal is.

A sűrített tejben a Maillard-reakció során ugyanazok az aromaanyagok fordulnak elő, mint az egyéb hőkezelt tejekben; ezek a kéntartalmú anyagok, metil-ketonok, aldehidek és laktonok. A sűrített tej sterilezése jelentős mértékben megnöveli a szabad SH-csoportok mennyiségét.

A 4.4.1. táblázat a sűrített és cukrozott tejek összetételét mutatja. A csökkentett zsírtartalmú sűrített tej 7,5% fehérjét, a cukrozott sűrített tej 42% szacharózt és 13% laktózt tartalmaz.

4.4.1. táblázat - A sűrített tej átlagos összetétele

Komponens

Mértékegység

1 kg-ban lévő mennyiség

sűrített tej*

cukrozott sűrített tej

Fehérje

g

68/88

82

Zsír

g

77/100

88

Szénhidrát

g

99/125

550

Ásványi anyagok

g

16

18

Ca

g

2,5/3,1

2,8

P

g

2,0/2,5

2,4

Na

g

1,1/1,3

1,2

K

g

3,1/4,2

3,7

Mg

g

0,28/0,35

0,30

Fe

mg

1,5

1,2

Cu

mg

0,4

0,4

Zn

mg

8,5

Mn

µg

10

10

F

mg

0,4/0,5

Se

mg

0,2

I

mg

0,25

0,25

Vitaminok

A-vitamin

mg

0,7/1,0

0,9

Tiamin

mg

0,6/0,8

0,8

Riboflavin

mg

3,7/4,7

4,0

Piridoxin

mg

0,5

0,5

Nikotinsav

mg

2,0

2,0

Pantoténsav

mg

7,5

8

Biotin

µg

10

10

Kobalamin

µg

1,5

6

Folsav

mg

0,07

0,1

Aszkorbinsav

mg

15

20

D-vitamin

µg

1

1

Tokoferol

mg

2,5

3


* Az első érték a 7,5% zsírtartalmú, a második érték a 10% zsírtartalmú sűrített tejre vonatkozik

4.4.1.2. Az összetétel változása a tárolás során

A sűrített tej 10 °C-on kb. hat évig eltartható. A besűrűsödés és a kocsonyásodás megelőzésére, valamint a tárolás idejének megnövelésére a sűrített tejet polifoszfátok, nátrium-citrát és nátrium-hidrogén-karbonát hozzáadásával stabilizálják. A polifoszfátok mono- és difoszfátokra bomlanak le az előállítás és a tárolás folyamán. A polifoszfátokkal stabilizált sűrített tej ásványi anyagainak (foszfor, kalcium, magnézium) és fehérjetartalmának hasznosulása ugyanolyan volt, mint a kiindulási tejé.

A sűrített tej összetételének változását a tárolás folyamán jelentős mértékben befolyásolja a tárolás hőmérséklete. Hideg körülmények közti tárolásnál a vitaminveszteség még évek múltán is elhanyagolható. A B1- és a B2-vitamin koncentrációja egy év alatt mintegy 30%-kal csökkent. A sterilezés 20% veszteséget okoz a hozzáadott C-vitamin-tartalomban, további 20% elvész 12 hónapos tárolás alatt 21 °C-on, és 60% a veszteség, ha a tárolás hőmérséklete 36 °C. Nincs jelentős változás az aminosav-összetételben vagy a tejfehérje PER-értékében a 12 hónapos tárolási periódus alatt. 20 °C-os tárolási hőmérsékleten a tej íze romlik, mert nő a szabad zsírsavak mennyisége, és a metil-ketonok és hidroxi-metil-furfurol koncentrációja is meghaladja az érezhetőség határát. Újabban egy új, nemkívánatos aromát is azonosítottak sűrített tejből, az o-amino-acetofenont.

Az ólom- és óntartalmú varratok a tárolóedényeken nem növelik jelentősen a sűrített tej ólomtartalmát a tárolás folyamán. A sűrített tej átlagos ólomtartalma az Egyesült Államokban 80 mg/dm3, és ennél magasabb érték csak akkor fordul elő, ha a sűrített tej koncentráltabb a szokásosnál. A sűrített tej óntartalma viszont nő a tárolás folyamán a frissen előállított sűrített tejben mért 5–20 mg/kg-ról 40–100 mg/kg-ra. Az óntartalom tovább nő, ha a sűrített tejet nyitott edényben rövid ideig tárolják. Az óntartalom kioldódását meg lehet előzni, ha ónmentes, saválló acélból készült edényeket használnak vagy ha az edények falát színtelen lakkal bevonják.

4.4.2. Tejpor

4.4.2.1. Összetétel

A szárítás hatásának tanulmányozásánál figyelembe kell venni, hogy a tejet a szárítást megelőzően mintegy 45% szárazanyagig koncentrálják vákuumban, ami után sterilezés természetesen nem szükséges. Két eljárást használnak tejpor előállítására, amelyek között lényeges különbség van. A porlasztva szárítás alacsonyabb hőmérsékleten megy végbe, mint a hengeres szárítás, ugyanis porlasztva szárításnál csak 0,5–1,0 másodpercig éri 80–100 °C-os hőhatás a tejet, míg ezek az értékek hengeres szárításnál 2–3 másodperc és 100–130 °C. A porlasztásnál a tej 50 μm-es cseppecskék formájában kerül kapcsolatba a forró levegővel, ami lehetővé teszi az igen rövid ideig tartó szárítást. Mivel a savófehérje denaturációja kapcsolatban van a hőmérséklettel, az alacsonyabb hőmérséklet a porlasztva szárítás során kisebb denaturációt okoz, mint a hengerszárítás, amelynek során a savófehérje jelentős része kicsapódik. Ugyanez érvényes a Maillard-reakcióra is, míg a porlasztva szárítás során csak gyenge barnulás fordul elő, addig a hengerszárítás során kapott anyag HMF-tartalma kissé nagyobb, átlagosan 12 μg/100 g (ez az érték a porlasztva szárításnál csak 7 μg/100 g), sőt a régebbi típusú hengerszárítóknál a HMF-tartalom elérheti az 50 μg/100 g-ot is. A tejpor HMF-tartalmát a tej előzetes hőkezelése csak csekély mértékben befolyásolja. A tejport a hőkezelés hatására ki nem csapódott savófehérje-nitrogén alapján minősítik; alacsony hőhatás esetén ez az érték 6 mg N/g, közepes hőhatásnál 1,51–5,99 mg/g, míg erőteljes hőkezelésnél maximum 1,50 mg N/g tejpor.

A szárítási eljárás során a fehérje aminosav-összetétele csak kismértékben változik meg, és az instantizálás sem okoz jelentős összetételbeli változást. Porlasztva szárítás során a lizinveszteség maximum 5%, míg hengerszárítással elérheti a 10–15%-ot is. A lizinveszteséget befolyásolja a tej előhőkezelése is. A hasznosítható lizintartalom a porlasztva szárítást követően az eredeti tejhez viszonyítva 90–97%, míg hengerszárítás után, az alkalmazott technológia, illetve paraméterek függvényében csak 60–95% (4.4.1. ábra). Amikor a tejpor színéből a szárítás magas hőmérsékletére lehet következtetni, akkor a hasznosítható lizintartalom 50% körül alakul. A hasznosítható lizintartalom mellett veszteségeket mértek a cisztin-, a metionin-, a treonin- és a leucintartalomban is a szárítás után.

4.4.1. ábra - A tejporok hasznosítható lizintartalmának változása a tejporkészítési technológia függvényében

A tejporok hasznosítható lizintartalmának változása a tejporkészítési technológia függvényében


A PER- és az NPU-értékeket meghatározva megállapították, hogy csak minimális különbség van a tejpor és a kiindulási tej között. A lizin, a metionin és a cisztin valódi emészthetősége a sovány tejporban 94–97%, és az NPU-érték is csak a hengeren szárított tejporban csökken. Állatkísérletekkel nem tudtak különbséget kimutatni a különböző szárítási technológiákkal készült tejporfehérje táplálkozási értékében. Csecsemők a tejporból készült tápszert jobban emésztették, mint az eredeti nyers tejet, mert egy kísérlet során az előbbi esetében nagyobb mennyiségű lizin került a gyomorba. A hőkárosodást szenvedett tejporfehérje biológiai értéke csökken. Növésben lévő állatokkal végzett kísérletekben kimutatták, hogy szoros összefüggés van a tej hasznosítható lizintartalma, a testtömeg-növekedés és a fehérjehasznosítás között.

A hőkezelés hatására bekövetkező fehérjekárosodás megnöveli azon ninhidrin-pozitív anyagok koncentrációját, amelyek a bázikus aminosavak közé tartoznak és amelyek a kazein és a glükóz vagy a kazein és a laktóz reakciójából jönnek létre. A furozin, a fruktózlizin egyik származéka, a Maillard-reakció kezdeti szakaszában jön létre lizin-laktóz komplex formájában, a furozin meghatározását ezért a tejpor hőkárosodásának mérésére javasolják. A hőkárosodást szenvedett tejporban a lizin legfontosabb reakcióterméke a fruktózlizin. Patkányokkal végzett kísérletek bizonyították, hogy a fruktózlizin emészthetetlen, a szervezet nem tudja hasznosítani, nem tud felszívódni hidrolízis nélkül.

A 4.4.2. táblázat a tejpor, különösen a sovány tejpor magas fehérjetartalmát mutatja. A tejpor ásványianyag-tartalma, különösen kalciumtartalma, valamint B-vitamin-tartalma nagy. Amikor porlasztással olyan tejből készítenek tejport, amelyben a laktózt előtte hidrolizálták, a tejfehérje minősége és hasznosítható lizintartalma jelentős mértékben csökken, mivel a Maillard-reakció a sűrítés és a szárítás során a laktóz hidrolízise miatt jelentős mértékben felgyorsul. Ez az eljárás együtt jár a HMF-tartalom megnövekedésével és a lizintartalom csökkenésével. A termék a tárolás közben gyorsan megbarnul. Mindezek miatt a hidrolizált laktózt tartalmazó tej kondenzálása és szárítása különösen nagy figyelmet és speciális feltételeket követel.

4.4.2. táblázat - A tejpor átlagos összetétele

Komponens

Mértékegység

1 kg-ban lévő mennyiség

teljes tejpor

sovány tejpor

Nedvesség

g

33

38

Fehérje

g

255

355

Zsír

g

265

9

Tejcukor

g

380

515

Ásványi anyagok

g

62

79

Ca

g

9

13

P

g

7

10

Na

g

3,7

5

K

g

12

16

Mg

g

1,0

1,2

Fe

mg

4,8

5,8

Cu

mg

1,8

1,8

Se

mg

0,09

0,14

Mo

mg

0,24

0,27

F

mg

0,6

Co

µg

12

12

Vitaminok

A-vitamin

mg

3,3

0,2

D-vitamin

µg

30

0,3

Tiamin

mg

2,9

3,5

Riboflavin

mg

14

19

Nikotinsav

mg

7

10

Pantoténsav

mg

26

34

Piridoxin

mg

3,6

4,3

Biotin

mg

0,12

0,17

Folsav

mg

0,09

0,12

Kobalamin

µg

27

31

Aszkorbinsav

mg

60

70


A 4.4.3. táblázat a szárítás hatására bekövetkező B- és C-vitamin-károsodásról ad információt. A porlasztva szárítás viszonylag kis vitaminveszteséget okoz, de a hengerszárításnál, a technológiai paraméterek függvényében, a vitaminveszteség jelentős lehet. A szárítási technológia némileg csökkenti az A- és az E-vitamin-, a riboflavin-, a biotin- és a pantoténsav-tartalmat, míg a piridoxintartalomra, úgy tűnik, nincs hatással.

4.4.3. táblázat - A tej szárítása során bekövetkező vitaminveszteség

Vitamin

Vitaminveszteség (%)

porlasztva szárítva

hengerszárítóval

Tiamin

10

15–30

Kobalamin

20–30

30–40

Aszkorbinsav

20

30–40


A sovány tejpor zsíroldható vitamintartalma alacsony, ezért ennek kiegészítését javasolják A- és D-vitaminnal vagy tokoferollal. Különösen jelentős azoknak a sovány tejpor küldeményeknek a kiegészítése A-vitaminnal, amelyeket a fejlődő országokba szállítanak, ahol a gyerekek A-vitamin-hiányosan táplálkozásnak és ahol még ma is jelentős az angolkóros kisgyerekek száma. Az előzőek alapján megállapítható, hogy ilyen gyerekeknél előnyös lenne a 40–80 g vitaminnal kiegészített tejpor fogyasztása, amelyben a WHO ajánlása alapján 1,5 mg retinol (A-vitamin) és 12,5 μg kolekalciferol (D-vitamin) vitamin-kiegészítés van 100 g-onként.

Néhány évvel ezelőtt szövetelhalást találtak olyan patkányok májában, amelyek egyedüli fehérjeforrásként csak sovány tejport kaptak. A szövetelhalást csak a hengerszárítón készített tejpor esetében figyelték meg. Megállapították azonban azt is, hogy a szövetelhalás nem valamilyen, a tejporban előforduló mérgező anyag következménye, hanem néhány esszenciális anyag hiánya, amelyek a szárítás folyamán mennek tönkre. Így pl. a májban szövetelhalást okoz, ha az etetett fehérje hiányt szenved kéntartalmú aminosavakból. Ezt követően a tejpor szeléntartalmát tették felelőssé a kórok kialakulásáért, mert arra a megállapításra jutottak, hogy a tej szeléntartalmának több mint 50%-a elillan a szárítás folyamán, ezért a szelénhiányt kapcsolatba hozták a máj nefrotikus elváltozásával. Ezt a teóriát megerősítette, hogy a szelénkiegészítés megóvta a kísérleti állatokat a májproblémák kialakulásától. Kimutatták azt is, hogy csak egyfajta tejpor okoz nefrotikus változásokat, mégpedig az, amelyet hosszú időn keresztül hőhatásnak tettek ki. Egy másik kísérletben még akkor sem tudtak nefrotikus tüneteket kimutatni, ha olyan tejporral etették az állatokat, melyet hengerszárítón, extrém magas hőmérsékleten készítettek. Az is kiderült, hogy a szelénveszteség 5%-nál kisebb, függetlenül attól, hogy a tejport hengerszárítón vagy porlasztással készítették. A szelén hatékonysága attól függ, hogy milyen vegyület formájában fordul elő, ezért elképzelhető, hogy néhány nagyon aktív szelénvegyület inaktiválódik a tejporkészítés folyamán. Egyértelműen állítható, hogy manapság a tejporkészítési technológia olyan színvonalra jutott el, hogy elképzelhetetlen nefrotikus anyagok képződése az előállítás folyamán.

A tejpor nehézfémtartalma igen alacsony. A különböző nehézfémek átlagos koncentrációja a tejben a következő: ólom 30 μg/kg, kadmium 14 μg/kg, higany 1 μg/kg.

4.4.2.2. Az összetétel változása a tárolás során

A sterilezés nem része a tejpor-előállítási technológiának, ezért a végtermék nem teljesen mentes a mikroorganizmusoktól, de a tejpor alacsony nedvességtartalma gyakorlatilag lehetetlenné teszi azok elszaporodását a tárolás folyamán. A tejpor mikrobiológiai analízise azt mutatja, hogy összcsíraszáma, E. coli és más speciális mikroorganizmusainak a száma jóval a megengedett határérték alatt marad. A tejporkészítéshez használt tejnek a patogén mikroorganizmusoktól mentesnek kell lenni, mert a hőkezelés, különösen a porlasztva szárítás során a mikroorganizmusok nem pusztulnak el teljesen. Amikor szalmonellával célzottan fertőzött tejből készítettek tejport, azt tapasztalták, hogy a végtermékben a mikroorganizmusok száma jelentős mértékben csökkent, de egyetlen tejporminta sem volt mentes a fertőzéstől. Ennek ellenére manapság csak nagyon kevés esetben mutattak ki szalmonellát tejporból.

A teljes tejpor magas zsírtartalma fogékonnyá teszi azt az oxidációra, amelynek során rossz ízű és illatú termékek keletkeznek. A rossz íz és zamat kialakulásáért a laktonok, az aldehidek és a ketonok felelősek, amelyek koncentrációja nő a tárolás folyamán. Ennek ellenére az egyes ketonok koncentrációja 37 °C-on való 16 hónapos tárolás után alacsonyabb volt, mint azok kimutathatósági határa. A nitrogénatmoszférában való tárolás csökkenti az ilyen anyagok kialakulását. Az oxidált minták telítetlen aldehideket is tartalmaznak, amelyek az oxidált íz okozói. Újabban olyan bébitápszerekből, amelyeket szélsőségesen rossz körülmények között tároltak, hosszú szénláncú alifás aldehideket is ki tudtak mutatni. Ezek a karbonil-csoportot tartalmazó komponensek a Maillard-reakcióból is származhatnak, ami szintén előfordul a tejporban a tárolás folyamán. A pirazinok felelősek részben a tejpor sült, illetve főtt ízéért. Antioxidánsok tejporhoz keverése vagy az oxigén távoltartása a tárolás folyamán megóvja a tejport az ilyen jellegű átalakulástól. Javasolják azt is, hogy savófehérjéket adjanak a teljes tejporhoz, mert az SH-csoportok növekvő száma inhibiálja az oxidációt a tárolás folyamán. Sem a szárítási folyamat, sem a tárolás nem okoz veszteséget az esszenciális zsírsavak koncentrációjában.

A tejfehérje minősége csak igen kis mértékben változik meg akkor, ha a tejport megfelelően, nem túl magas hőmérsékleten és alacsony nedvességtartalom mellett tárolják. Egy olyan tárolási kísérletben, ahol a tejport 25 és 37 °C-on, egy éven keresztül tárolták, a fehérje PER- és NPU-értéke nem változott számottevő mértékben. A fehérje relatív táplálkozási értéke 8%-kal csökkent, és hasonló mértékben csökkent a hasznosítható lizintartalom is. Más vizsgálatok a PER-érték némi csökkenését mutatták ki. Hengeren szárított tejporban a lizintartalom csak 2%-kal csökkent hat hónapos tárolás folyamán. A hasznosítható lizintartalom csökkenése növekvő nedvességtartalom mellett nő a tárolás folyamán, de a vákuum alatti tárolás csökkenti a lizinveszteséget. A fehérje minőségének romlásáért a Maillard-reakciót tartják a fő felelősnek, ami optimális körülmények között is bekövetkezhet hosszabb tárolás alatt. Ezt a folyamatot a tejpor HMF-tartalmának mérésével lehet követni. A tejfehérje biológiai értékének megóvása miatt nem célszerű a tejport nagyon hosszú ideig tárolni, még optimális tárolási feltételek esetén sem.

A tárolási feltételek hatással vannak a tejpor vitamintartalmára is. Általánosságban megállapítható, hogy a vitaminveszteség a tárolás alatt alacsony. Egy esetben 33%-kal csökkent a tejpor B6-vitamin-tartalma porlasztva szárítással készült tejporban, 40 hónapos tárolás során. Egy másik esetben a B1- és a C-vitamin mennyisége 10%-kal csökkent kétéves tárolás során. A tejpor C-vitamin-tartalma függ a csomagolóanyag oxigén- és vízáteresztő képességétől, és a tejport a fénytől is óvni kell, hogy megelőzzük a fényre érzékeny vitaminok, főként a riboflavin elbomlását.