Kaşar Peyniri Değirmeninde Nem ve Tuz İzleme

Öğütme ve tuzlama neden olgunlaşmanın seyrini belirler

Cheddar kuru tuzlanan bir peynirdir: cheddarlamadan sonra pıhtı öğütülür ve istenen asitliğe ulaşıldığında, kalıplama ve preslemeden önce öğütülmüş pıhtıya tuz karıştırılır; Codex Cheddar Standardı üretim yöntemine ilişkin ekinde süreci böyle tarif eder [1]. Guinee'nin derlemesi, tuzun bozulmayı ve patojen gelişimini nasıl sınırladığını ve bileşimi, mikrobiyal ve enzimatik aktiviteyi ve olgunlaşma biyokimyasını nasıl değiştirdiğini anlatır; tuz alımını ve dağılımını pek çok faktör etkilediğinden, tutarlı kalite için tuzlamanın hassas kontrolü şarttır [2]. Bir süt işletmesi için tuzlama bandı, bir partinin tuz-nem dengesinin ayarlanabileceği son noktadır.

Nemdeki tuz: önemli olan parametre

Peynir üreticilerinin çalıştığı parametre nemdeki tuzdur (S/M): starter bakterilerin ve olgunlaşma enzimlerinin etki gösterdiği nem fazının yüzdesi olarak ifade edilen tuz. Rulikowska ve ark. Cheddar'da tuz ilavesini %0,50 ile %3,00 (w/w) arasında değiştirmiştir: daha düşük tuz pH'ı düşürmüş, su aktivitesini ve starter ile starter dışı laktik asit bakterilerinin gelişimini artırmış ve proteolizi güçlendirmiş, bunun aroma ve tekstür üzerinde olumsuz etkileri olmuştur [3]. Upreti ve ark. %4,8 ve %6,4 S/M düzeylerindeki Cheddar'ı 48 hafta boyunca karşılaştırmış ve düşük S/M'li peynirlerde daha fazla proteoliz ve daha yüksek starter dışı bakteri sayıları bulmuştur [4]. Eşlik eden makale, tuzlama oranının S/M'yi ne kadar doğrudan belirlediğini gösterir: öğütülmüş pıhtının pH 5,4 değerinde, pıhtı ağırlığının %2,25 veya %3,5 oranında tuzlanması sırasıyla %4,77 ve %6,68 S/M vermiştir [5].

Nemin ayrıca yasal bir üst sınırı vardır. Codex Cheddar Standardı kuru maddede %48 ile %60 süt yağını referans düzey olarak belirler ve bu aralıktaki peynir için en az %61 kuru madde öngörür; bu da en çok %39 neme karşılık gelir [1].

Referans yöntemler ve zaman maliyeti

Peynirde nem, gravimetrik etüvde kurutma referans yöntemi ISO 5534 | IDF 4 ile toplam katı madde olarak tayin edilir [6]. Tuz, %0,2 üzerinde klorür iyonu içeren peynirlere uygulanabilen ISO 5943 | IDF 88'e göre potansiyometrik titrasyonla klorür olarak tayin edilir [7]. Her ikisi de laboratuvar prosedürüdür; sonuçlar elde edildiğinde numunenin geldiği pıhtı normalde çoktan preslenmiş olur. Her spesifikasyonun ve kalibrasyonun temeli olmayı sürdürürler, ancak bir parti banttayken tuzlama bandını yönlendiremezler.

Peynir üzerindeki yakın kızılötesi çalışmaları ne gösteriyor

Yakın kızılötesi (NIR) spektroskopi onlarca yıldır Cheddar nemine uygulanmaktadır. Wehling ve Pierce, üç dalga boylu bir filtre cihazıyla 47 doğrulama numunesinde etüv yöntemine karşı r² 0,92 ve %0,38 performans standart hatası (SEP) elde etmiştir [8]. Numune sıcaklığı spektrumları anlamlı biçimde etkilediğinden numunelerin tek tip bir sıcaklığa getirilmesi gerekmiştir; olgunlaşma da peynirin NIR özelliklerini değiştirebilir [8]. Daha sonraki bir karşılaştırmada, rendelenmiş numunelerin birinci türev yansıma spektrumları üzerinde PLS regresyonu nem için %0,335 SEP vermiş, bütün bloklar üzerinde kullanılan fiber optik sonda ise daha az güvenilir bulunmuştur [9]. Margolies ve Barbano, dört peynir fabrikasındaki NIR cihazlarının 36 doğrulama Cheddar numunesinde nem için 0,30 ve yağ için 0,45 SEP değerleri verdiğini bildirmiştir [10].

Tuz daha zor bir parametredir. İnorganik tuz içeriği %2,0 ile %4,7 (w/w) arasında olan 64 eritme peyniri numunesinde, en iyi nem ve yağ modellerinde saçılma düzeltmesi ve ikinci türev kullanan Blazquez ve ark. tuz tahminini daha az doğru bulmuştur [11]. Margolies ve Barbano'nun incelediği Cheddar fabrikalarında tuz NIR ile değil kulometrik olarak ölçülmüş; çözündürülmüş peynir üzerinde orta kızılötesi geçirgenlik yöntemi, ortalama %1,8 tuz içeriğinde, kulometrik yöntemin 0,139 değerine karşı 0,036 SEP'e ulaşmıştır [10]. Pratik çıkarım şudur: peynirde NIR ile nem ölçümü iyi yerleşmiştir, bir NIR tuz kalibrasyonu tesisin kendi pıhtısında doğrulanmalıdır ve iki ölçümden hesaplanan bir S/M değeri her ikisinin hatasını taşır.

Numune kabından tuzlama bandına

Solberg ve ark., Gouda tipi bir peynirin büyük ölçekli üretiminde laboratuvara anlık numune almanın yerine hat içi NIR uygulamıştır: sürekli sinyal daha kesin parti kestirimleri sağlamış ve anlık numune almanın keşfedemeyeceği proses değişkenliği kaynaklarını ortaya çıkarmıştır [13]. Böyle bir kurulumu savunulabilir kılan üç uygulama vardır:

• Pıhtıyı sunulduğu hâliyle kalibre edin. Yayımlanmış Cheddar kalibrasyonlarında rendelenmiş ve sıcaklığı dengelenmiş peynir kullanılmış, bütün bloklar üzerindeki sonda okumaları daha az güvenilir bulunmuştur [8][9]; bant sıcaklığındaki gevşek öğütülmüş pıhtı için bir model bu malzeme üzerinde kurulmalıdır.
• Kalibrasyonu referans yöntemlere bağlayın. NIR değerleri ancak regresyonda karşılık alındıkları ISO 5534 ve ISO 5943 sonuçları kadar iyidir [6][7]; doğrulama, süt ürünlerinde NIR için ISO 21543 | IDF 201 kılavuz ilkelerini izlemelidir [12].
• Nem değerini bir kontrol girdisi olarak kullanın. Belirli bir pıhtı nemi için S/M'yi tuzlama oranı belirlediğinden [5], tuzlamadan önce alınan bir okuma tuz dozunun parti parti ayarlanmasını sağlar.

USTECH bu konuya nasıl yaklaşıyor

Konveyör üzerindeki pıhtı için USTECH, ProLine17EC hat içi NIR analizörünü bandın üzerine monte eder; kalibrasyonları, yukarıda atıf yapılan çalışmalarda kullanılan saçılma düzeltmesi, türev ve PLS araçlarıyla caliX içinde kurulur [9][11] ve ProChem okumaları tuz dozajı set değeri kontrolü için tesisin PLC'sine aktarır. Belirli bir tesisin pıhtısında tuzun, dolayısıyla S/M'nin güvenilir biçimde tahmin edilip edilemeyeceği, kendi numuneleriniz ve referans analizlerinizle yapılan bir fizibilite çalışmasında belirlenir.