صناعة الالبان ومنتجاتها

تعد صناعة الالبان ومنتجاتها من اكثر قطاعات الصناعات الغذائية تطورا وافضلها تنظيما. ولقد كان لتأسيس الاتحاد الدولي للألبان (International Dairy Federation) في عام 1903 م مساهمة فعالة في تقدم صناعة الالبان في جميع انحاء العالم، ويرجع ذلك الى انه وفر العديد من الندوات وورش العمل الخاصة بمناقشة القضايا الرئيسية التي تواجه صناعة الالبان عالميا ومحليا، بالإضافة الى الرعاية والتعاون الدولي في هذا المجال.

الحليب الخام

الحليب الخام (Raw Milk) عبارة عن الافراز الطبيعي للغدد الثديية (الضرع) الناتج عن الحلب الكامل لأنثى الحيوانات الحلوبة السليمة ظاهريا والخالي من السرسوب (اللبأ)، شريطة ان يتم جمعه بطريقة صحية، دون اية اضافة او نزع لأية مكون من مكوناته وعدم تعريضه لأية معاملة حرارية او تصنيعية.

يعد حليب الابقار هو المادة الخام الاساسية في عمليات تصنيع الالبان، حيث انه ينتج على مستوى تجاري في جميع دول العالم بنسبة تبلغ 85%، يلي ذلك حليب الجاموس بنسبة 11%، ثم الماعز والاغنام بنسبة 2% لكل منهما.

يعد الحليب من افضل المواد الطبيعية عالية القيمة الغذائية، حيث انه هو الغذاء الرئيسي للمواليد لاحتوائه على جميع العناصر الغذائية، جدول (1).

جدول (1) مكونات الحليب من العناصر الغذائية

ويعد الحليب ايضا من الاغذية الهامة في تغذية الانسان في جميع مراحل العمر. يحتوي حليب الابقار في المتوسط على نسبة متفاوتة من العناصر الغذائية المذكورة اعلاه اضافة الى نسب جيدة من الفيتامينات وبروتينات المناعة.

تشترك صناعة جميع منتجات الالبان في عديد من العمليات الاساسية التي تجري داخل المصانع والتي تشمل، التنقية والترشيح، والفرز والتعديل، والتجنيس، والمعاملات الحرارية، والتبخير، والترشيح الغشائي، والتجفيف، والتعبئة والتغليف، يوضح الشكل (1) اهم منتجات الحليب.

منتجات الحليب السائلة

تعد صحة المستهلك ومدة حفظ المنتج من الاهتمامات الاساسية لمنتجي الحليب السائل، لذلك كان من الضروري معاملة الحليب الخام بحرارة مناسبة قبل تسويقه على شكل منتجات سائلة (liquid milk products) تنتج تجاريا في عدة انواع، جدول (2).

جدول (2) انواع الحليب السائل وطرق المعاملة الحرارية

تهدف المعاملات الحرارية للحليب الى ضمان قتل جميع الكائنات الحية الدقيقة الممرضة والمتواجدة فيه، ولكنها قد تتسبب في اتلاف كلي او جزئي لأنزيمات الحليب، حسب درجة الحرارة والوقت المستخدمين، وليس لها تأثيرا بالغا على القيمة الغذائية والخواص الكيميائية للحليب. يتم تجنيس الحليب اثناء بسترته بغرض تفكيك حبيبات الدهن وتوزيعها بصورة متجانسة في المنتج.

قد يختلف الحليب السائل المعد للاستهلاك المباشر في تركيبه، فقد يصنع تارة في صورة حليب كامل الدسم (3% دهن)، وتارة اخرى في صورة حليب قليل الدسم (1-2% دهن)، كما قد يصنع في صورة حليب منزوع الدسم (اقل من 0،5% دهن). وفي بعض الاحيان يتم تعزيز الحليب السائل بإضافة جوامد صلبة لا دهنية، وفيتامين (د)، جدول (3).

يمكن استهلاك الحليب السائل كشراب، وفي هذه الحالة يضاف له بعض المنكهات (محسنات النكهة), ولذلك تنتشر حاليا في الاسواق مشروبات حليب بنكهات مختلفة (الشوكولاته, الموز, الفانيليا)، بالإضافة الى بعض المنتجات الاخرى التي ظهرت مؤخرا والتي تشمل مشروبات الحليب المعززة بالفيتامينات والمعادن، والحليب العضوي، والحليب قليل اللاكتوز.

جدول (3) مكونات انواع الحليب المبخر والمكثف المحلى

منتجات الحليب المركزة

يعد الحليب السائل عرضة للتلف السريع، ولإطالة مدة حفظة تجري له عمليات تركيز وتجفيف. ويمكن تركيز الحليب الكامل، والحليب الفرز، والشرش وبعض منتجات الالبان الاخرى عن طريق ازالة جزء من الماء الموجود في المنتج. توجد عدة طرق لتركيز الحليب السائل، مثل: التبخير، الترشيح الغشائي، التجميد، وتشمل منتجات الحليب المركزة ما يلي:-

* الحليب المبخر

يصنع هذا الحليب من حليب طازج مجنس بعد نزع جزء كبير من الماء بالتبخير تحت التفريغ بغرض التحكم في ثبات المنتج عند تعرضه للحرارة، ويستخدم في تصنيعه معدات التبخير متعددة المراحل، ثم تتم تعبئة وتعقيمه في اجهزة التعقيم المستمرة، ثم تبريده لدرجة حرارة الغرفة.

يصنع الحليب المبخر من حليب كامل الدسم، او منزوع الدسم او حليب فرز معاد ذوبانه مع دهن الحليب اللامائي. كما تضاف بعض المركبات لمنتجات الحليب، - مثل اورثوفوسفات الصوديوم، كلوريد كالسيوم او كربونات كالسيوم، مركبات الفوسفات او السترات – بغرض التحكم في ثبات المنتج ضد الحرارة. وتضاف المركبات المذكورة تبعا لقوانين دستور الاغذية الاوربي (Codex Alimentarius) بحد اقصى 0،2-0،3%. وقد يضاف مركب مكثف للقوام، مثل: كاراجينان (Carrageenan) بنسبة تتراوح بين (0،005 الى 0,015)، بغرض منع تكوين الطبقة القشدية.

* الحليب المكثف المحلى

يعد الحليب المكثف المحلى من اقدم منتجات الالبان المعروفة والمنتجة بصورة تجارية, ويصنع بإزالة نسبة ماء كبيرة من الحليب الطازج المجنس- تقدر بحوالي 55%- باستخدام طريقة التبخير تحت التفريغ، مع اضافة سكر السكروز؛ بغرض حفظة بدلا من الحفظ بالتعقيم كما في حالة الحليب المبخر.

تتحدد مكونات الحليب المبخر والحليب المكثف المحلى طبقا لدستور وقوانين الاغذية في كل دولة، جدول (3). ويجب الا تزيد نسبة البوتين في الجوامد اللادهنية عن 34%. يسمح دستور الاغذية بإضافة السكروز او خليط من السكريات المنتج بصورة امنة دون حدوث تبلور للسكر، ويقدر هذا التركيز بحوالي 62،5% في المحتوى المائي.

في حالة عدم توفر الحليب الطازج في بعض الدول، يصنع الحليب المكثف من مسحوق الحليب ودهن الحليب اللامائي او الزبد، ويسمى المنتج في هذه الحالة "الحليب المكثف المعاد تكوينه". يستبدل دهن الحليب في حالة الحليب المحلى المعاد تكوينه بزيوت نباتية، مثل: زيت النخيل، زيت دوار الشمس، زيت فول الصويا، ويجب ان يكتب على المنتج في هذه الحالة عبارة "حليب يحتوي على زيوت نباتية" مع الاخذ في الاعتبار ثبات هذه الزيوت ضد الاكسدة.

مساحيق الحليب

علب حليب جاف (مسحوق)

عرفت مساحيق الحليب (Milk powders) منذ قرون بعيدة، لكن صناعة منتجات الحليب المجففة بدأت في القرن الثامن عشر عندما اكتشفت طرق تركيز وتجفيف الحليب. ورغم ذلك لم ينتشر انتاج الحليب المجفف بصورة صناعية الا في عام 1905 م، عندما صنعت اول الة للتجفيف بالرذاذ التي تعد من اكثر طرق تجفيف منتجات الحليب كفاءة رغم وجود طرق اخرى، مثل: التجفيف بالأسطوانات، التجفيف بالأسرة الخاضة، التجفيف بالتجميد (التجفيد). تلا ذلك ظهور عدة اكتشافات بغرض تحسين جودة وكفاءة طريقة التجفيف بالرذاذ، مثل اضافة طريقة لإنتاج الحليب المجفف لحظي الذوبان. وفي بداية السبعينيات من القرن الماضي اكتشفت تقنية الترشيح الغذائي في صناعات الالبان، حيث اعطي تطبيقها فرصا عظيمة في تقنية تصنيع العديد من الالبان المجففة اضافة الى الشرش ومكوناته وليس الحليب فقط. ويوجد في الاسواق الان العديد من منتجات مساحيق الحليب، تشمل كلا من:

1- مساحيق الحليب الكامل.

2- الحليب منزوع الدسم.

3- الشرش.

4- بروتينات الحليب والشرش.

5- مشروبات الالبان.

6- مساحيق اغذية الرضع.

7- منتجات الاجبان.

8- سكر اللاكتوز.

9- مبيضات القهوة ومخاليط الايس كريم.

جدول (4) مكونات بعض مساحيق الحليب

يوضح الجدول (4) مكونات بعض مساحيق الحليب، بينما يوضح الجدول (5) مكونات انواع مساحيق الحليب او القشدة تبعا لمواصفات دستور الاغذية. ويجب الا تزيد نسبة البروتين في الجوامد اللادهنية عن 34%.

جدول (5) مكونات انواع مساحيق الحليب او القشدة تبعا لمواصفات دستور الاغذية الاوربي

الجدير بالذكر ان مساحيق الحليب تمتلك العديد من المميزات منها:

1- حفظ المنتج بجودة عالية دون الحاجة الى ظروف تخزين خاصة.

2- خفض كتلة وحجم المنتج مما يسهل تداوله ونقلة وتخزينه.

3- الحفاظ على التوازن بين الحليب المنتج والمستهلك.

4- يعتبر منتج غذائي مناسب للمناطق ذات المناخ الحار.

5- غذاء ثمين احتياطي للطوارئ.

6- مناسب لتصنيع الحليب المعاد تكوينه والمعاد ذوبانه.

7- مناسب للاستخدام في تصنيع العديد من المنتجات الغذائية واغذية الرضع.

الحليب المعاد ذوبانه والمعاد تكوينه

الحليب المعاد ذوبانه (Recombined Milk) هو الحليب السائل المتحصل عليه بإضافة ماء الى مسحوق الحليب الكامل او منزوع الدسم، بينما الحليب المعاد تكوينه (Reconstituted milk) هو الحليب السائل المتحصل عليه بإضافة ماء الى مسحوق الحليب منزوع الدسم. وضافة دهن الحليب منفصلا بكمية تكفي للحصول على نسبة الدهن المطلوبة في المنتج.

بدأت تقنية صناعة منتجات الحليب المعاد ذوبانه والمعاد تكوينه اثناء الحرب العالمية الثانية، بغرض تزويد قوات الجيش الامريكي بالحليب. بعد ذلك انتقلت تلك التقنية الى كثير من مناطق العالم الفقيرة بإنتاج الحليب الطازج.

تستعمل –حديثا- منتجات الحليب المعاد تكوينه، كمصادر مركزه لمكونات الحليب في عملية تعديل الحليب، بغرض تحسين جودة منتجاته وكفاءة عمليات التصنيع. يوجد الان العديد من منتجات الحليب المعاد تكوينه والمعاد ذوبانه، مثل: منتجات الحليب السائل, والحليب المركز، والالبان المتخمرة، والقشدة، والزبد، والاجبان والمثلجات اللبنية.

يستخدم الحليب المعاد تكوينه ايضا في تحضير مزارع البادئات في صناعات الالبان، حيث انها تعطي الظروف القياسية المطلوبة للكائنات الحية الدقيقة. تستخدم بعض الزيوت النباتية وبعض مركبات الحليب المركزة – مثل مركزات بروتينات الشرش – وبعض المكونات غير اللبنية عن طريق دمجها مع مكونات الحليب في انتاج بعض المشروبات ومنتجات غذائية مختلفة.

من مميزات عملية اعادة تكوين الحليب ومنتجاته ما يلي:

1- تصنيع منتجات بتركيب معدل على حسب رغبة المستهلك.

2- انتاج اغذية جديدة لها نفس خصائص وصفات منتجات الالبان.

3- الاهتمام بالمتطلبات الغذائية في بعض المناطق الجغرافية.

4- تمديد فترة الصلاحية وثبات المنتجات اثناء التخزين.

منتجات الالبان المتخمرة

الالبان المتخمرة (Fermented dairy products) هي مجموعة من منتجات الالبان يستخدم في تصنيعها مزارع البادئات – كائنات حية دقيقة غير ضارة بالصحة منتقاة تنمو بصورة نشطة في الحليب – التي تقوم بتحويل جزء من اللاكتوز الموجود في الحليب الى حمض لاكتيك اضافة الى بعض المركبات، مثل: حمض الخليك، وثنائي الاسيتايل، واسيتالدهايد، وثاني اكسيد الكربون، وبعض المركبات الاخرى التي تعطي كل منتج صفات النكهة والقوام المرغوبة. وقد يتكون في بعض منتجات الالبان المتخمرة – مثل الكفيير والكوميس – كحول الايثايل وثاني اكسيد الكربون.

تعد منطقتي الشرق الاوسط والشرق الادنى منشأ ظهور منتجات الالبان المتخمرة وذلك في عصور الفينيقيين والتتار، وانتقلت بعد ذلك عن طريق غزو القبائل المغولية لمناطق روسيا وشرق ووسط اوربا.

يتواجد حول العالم حوالي 400 منتج لنبي متخمر، بأسماء مختلفة، تصنع بطرق تقليدية معروفة وطرق صناعية حديثة. ويرجع اساس تنوع الالبان المتخمرة الى اختلاف عملية التخمر نتيجة اختلاف انواع الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة كبادئات والخاصة بكل منتج، وكذلك الى طريقة وظروف التصنيع. وعليه تختلف الصفات الحسية للمنتج اللبني المتخمر مثل صفات النكهة والقوام:-

من الامور المهمة عند تصنيع اي منتج لبني متخمر هو الاهتمام بالاختيار الدقيق لنوع او انواع الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة كبادئات مع الاهتمام بالنواحي الصحية وظروف التصنيع وخاصة درجة حرارة التحضين.

يعد اللبن الزبادي ( yoghurt) من اشهر انواع الالبان المتخمرة المعروفة، حيث تختلف تقنية تصنيعه تبعا لنوع المنتج المرغوب (ثابت، مخلوط، مشروب)، ونوع المكونات المراد اضافتها (منكهات، مثبتات)، اضافة الى فترة صلاحية المنتج (مبستر، طويل فترة الصلاحية).

ويقسم اللبن الزبادي الى عدة انواع:

1- لبن زبادي ثابت شبه صلب (Set yoghurt)، يحضن ويبرد في العبوات.

2- لبن زبادي مخلوط او مقلب (Stirred yoghurt)، يحضن في خزانات التخمر، ثم يبرد قبل التعبئة في العبوات.

3- مشروب اللبن الزبادي (Drinking yoghurt) الذي يشابه في تصنيعه اللبن الزبادي المخلوط، ولكن يتم تكسير الخثرة ليتحول الى صورة سائلة قبل عملية التعبئة في عبوات.

4- لبن زبادي مجمد (Frozen yoghurt)، حيث يحضن في خزانات التخمر، ثم يجمد في مجمدات المثلحات القشدية ويعبا ويخزن في حجرة التجميد.

5- لبن زبادي مركز (Concentrated yoghurt) المعروف باللبنة – يحضن في خزانات التخمر، ثم يركز ويبرد قبل التعبئة في عبوات.

الالبان المتخمرة العلاجية

يوجد حاليا في الاسواق بعض منتجات الالبان المتخمرة المضاف لها بعض البكتيريا التي لها تاثيرات صحية خاصة تعرف ببكتيريا المعاونات الحيوية (Probiotic bacteria).

تعد بكتيريا المعاونات الحيوية من البكتيريا المهمة والموجودة طبيعيا ضمن ميكروفلورا امعاء الانسان. وقد يقل انتاج مثل هذه البكتيريا عند بعض الافراد نتيجة استخدام بعض الادوية. يمكن ان يؤدي الضغط النفسي او التقدم في العمر، الى ظهور بعض الاضطرابات في القناة الهضمية، مثل: الانتفاخ، سوء الهضم وامراض اخرى. وقد وجد ان تناول الالبان المتخمرة المحتوية على مثل هذه البكتيريا الحية من الطرق المثالية لإعادة توازن ميكروفلورا الامعاء بالإضافة الى انها قد تؤدي الى:

1- خفض نسبة كولسترول الدم.

2- تحسين هضم سكر اللاكتوز.

3- تعزيز نظام المناعة في الجسم,

4- خفض خطر الاصابة بسرطان القولون.

5- القضاء على البكتيريا الضارة.

اضافة لذلك توجد بعض منتجات الالبان المتخمرة التي تصنع لاغراض علاجية و/ او الحمية الغذائية، مثل:

1- لبن زبادي خالي الكولسترول.

2- لبن زبادي منخفض العسرات.

3- لبن زبادي نخالة القمح.

4- لبن زبادي فول الصويا الغذائي.

6- لبن زبادي معزز بفيتامين (ج).

المصدر

مهيا، محمد عبد الفتاح، (2008) مجلة العلوم والتقنية، العدد السابع والثمانون (الصناعات الغذائية الجزء الاول).