Juustutehnoloogia (0)

Tallinna Tehnikaülikool
Keemia- ja keskonnatehnoloogia
Keemiatehnika Instituut
Juustutehnoloogia

Sisukord

Sisukord 2
Sissejuhatus 3
Piimast juustu toormena 4
Piima eeltööstus 5
Juustutootmise põhifaasid 6
Kontsentreerimine 8
Mikroobid , ensüümid ja käärimine 11
Juuretis 15
Valmimine 17
Kokkuvõtte 19
Kasutatud kirjandus 20

Sissejuhatus

Toiduvalmistamine keemilise reaktoritehnika seisukohalt on väga huvitav teema, kuna seob teadusliku töö meie tava eluga. Igat protsessi meie elus võib vaadelda teadus-uurimuslikust vaatepunktist. Toidu valmistamine on eriti huvitav minu jaoks, sest annab teada palju kasulikku tulevikuks.
Valisin uurimusprotsessiks juustu tootmine. Oma töös ma vaatlen juustu tootmise tehnoloogiat, mis on erinevad sõltuvalt juustude liigitamisest, piima eeltöötlusest, juustu tootmise põhifaasidest, konsentreerimisest, juuretisest, valmimisest ja vaatlesin veel millised mikroobid ja ensüümid kasutatakse juustu käärimisel.
Piima eeltöötlusel kirjeldan millistest operatsioonidest koosneb see protsess. Hea ettekujutus juustutootmise põhifaasidest annab joones 5 ”Juustuvalmistamise üldskeem”. Veel oma töös tutvustan teid, kuidas toimub kalgendi töötlus, piimakalgenditöötluse operatsioonid ja parametrid, juustutoorikute pressimine, mikroobidest juustumassi sattuvad ained ja nende elutegevust mõjutavad tegurid. Kirjeldan ensüümi toime skeem, juustus toimuvate käärimiste ja juustu valmimise skeem ning lõpuks jutustan, millised mikroobirühmad osalevad juustude valmimisel.
Kõige rohkem on piimas vett (lehmapiimas on keskmiselt 87%). Muudest koostisosadest on laktoos , soolad ja vadakuvalgud ( albumiin ja globuliin ) vees lahustunud olekus, kaseiin moodustab vees kolloidlahuse ja rasv emulsiooni . Lisaks põhilistele koostisosadele sisaldab piim veel hulgaliselt mitmesuguseid bioaktiivseid aineid (vitamiine, ensüüme jms). [3]

Piimast juustu toormena

Juustu tehakse kõige enam lehmapiimast, kuid suhteliselt palju kasutatakse ka kitse -, pühvli- ja lambapiima. Piima peamised koostisosad on valk, rasv ja piimasuhkur ehk laktoos. Piimavalgust omakorda põhiosa moodustab kaseiin, ülejäänud valke (albumiini ja globuliini) tuntakse vadakuvalkudena. Kitse- ja lehmapiim erinevad omavahel põhiliste koostisosade poolest vähe, lambapiimas seevastu on valku ja rasva märgatavalt enam (tabel 1). [4]
Kõige rohkem on piimas vett (lehmapiimas on keskmiselt 87%). Muudest koostisosadest on laktoos, soolad ja vadakuvalgud (albumiin ja globuliin) vees lahustunud olekus, kaseiin moodustab vees kolloidlahuse ja rasv emulsiooni. Seetõttu erinevad kõigi põhikomponentide osakeste suurused märgatavalt. Rasvakuulikeste läbimõõt jääb vahemikku 0,1 – 20 µm, kasiinimitsellide suurus on 50 – 600 nm, albumiini ja globuliini molekulide suurus on vastavalt 15 – 20 nm ja 25 – 50 nm, piimsuhkrul umbes 5 nm ja mineraalsoladel keskmiselt 0,1 nm (joonis 1). Koostisosade suurus mõjutab paljusid juustutootmise tehnologilisi protsesse. [5]
Tabel 1. Imetajate piima koostisosade sisaldus (Spreer 1998, Gorbatova 2003) [4]
Imetaja
Valk, %
Kaseiin, %
Vadakuvalk, %
Rasv, %
Laktoos, %
Veis
3,5
2,8
0,7
3,7
4,8
Lammas
5,8
4,9
0,9
7,9
4,5
Kits
3,6
2,7
0,9
4,1
4,7
Pühvel
4,0
3,5
0,5
7,5
4,8
Hobune
2,2
1,3
0,9
1,7
6,2
Põhjapõder
11,5
9,5
2,0
16,9
2,8
Inimene
1,2
0,5
0,7
3,8
7,0
Juustutootmise seisukohalt on kõige tähtsamateks piima koostisosadeks kaseiin ja rasv, mis määravad otseselt juustu väljatuleku. Kaseiinist moodustub piima kontsentreerimise faasis kalgend , millest töötlusega eraldatakse vadakuna üleliigne vesi. Rasv jääb seejuures kalgendisse ning määrab selle kaudu juustu energia- ja rasvas lahustunud vitamiinide sisalduse. Albumiin ja globuliin jäävad kalgendamisel vadakusse ning juustusaagist ei mõjuta. Laktoos osaleb käärimisprotsessides mikroobide toitainena ning seetõttu mõjutab kalgendi happesust ja kaudselt juustu valmimist. Mineraalainetest on juustu valmistamisel kõige suurem roll kaltsiumil ja fosforil, mis osalevad kalgendi moodustamisel. Kui piimas on kaltsiumi vähe, siis selle puudus korvatakse CaCl2 lisamisega. [2]
Joonis 1. Piima koostisosade suhteline suurus
Lisaks põhilistele koostisosadele sisaldab piim veel hulgaliselt mitmesuguseid bioaktiivseid aineid (vitamiine, ensüüme jms). Nende üldkogused on väikesed ja paljud neist hävivad või muunduvad piima eeltöötluse käigus. Bioaktiivsetest ainetest omavad juustutootmise seisukohalt olulist tähtust mitmesugused rasva ja valku lõhustavad (lipolüütilised ja proteolüütilised) ensüümid. [6]
Gaasilistest komponentidest on piimas lämmastikku, hapnikku ja süsihappegaasi. Neist süsihappegaas (CO2) mõjutab piima happesust (pH), mis on juustupiima kalgendamisel oluline näitaja. Gaasisisaldus väheneb märgatavalt piima pastöriseerimise käigus. [9]

Piima eeltööstus

Piima eeltöötlusel määratakse rasva ja valgu suhe juustus ning luuakse eeldused vajalikke mikroobide arenguks. Eeltöötlus koosneb enamasti kolmest operatsioonist: piima valmimisest, normaliseerimisest ja pastöriseerimisest. Valmimisel lastakse piimas madalal temperatuuril (8-12 0C, 10-14 h) paljuneda piimhappebakteritel, mis parandab kalgendumisomadusi. Normaliseerimisega reguleeritakse piima rasva- ja valgusisaldus vajalikku vahekorda , mis määrab juustu rasvasuse. Pastöriseerimisega (72-74 0C, 20-25 s) hävitatakse piimas haigustekitajad mikroobid ja tagatakse toiduohutus. Sellele lisaks võidakse piima veel termiseerida (kuumutada 60-65 0C, 30 s), baktofuugida (separeerida piimast välja mikroobid) ning teatud juustuliikide puhul ka homogeniseerida (peenestada piima rasvakuulikesed) (joonis 2). [4]
Joonis 2. Piima eeltöötluse skeem (rasvase noolega on tähistatud eeltöötluse kõige levinumate operatsioonide järjestus)
Eeltöötluse operatsioone kombineeritakse vastavalt vajadusele ja neid sooritakse enamasti kindlas järjekorras. Valmida lastakse piimal sageli enne normaliseerimist, baktofuugimist ja homogeniseerimist, mis sooritakse ühtses liinis koos pastöriseerimisega vahetult enne piima suunamist kalgendamisele. [3]
Mõningaid eeltöötluse operatsioone kasutatakse järjest vähem, teised aga leiavad üha enam rakendamist. Nii näiteks ollakse paljudes ettevõtetes loobumas piima pikaajalisest valmimisest. Seevastu kahjulike mikroobide (võihappebatsillide) sisalduse vähendamiseks on hakatud piima enam baktofuugima. Toorpiimajuustude valmistamisel jäetakse ära pastöriseerimine , traditsiooniliste juustude väiketootmisel vahel ka normaliseerimine. [2]

Juustutootmise põhifaasid

Juustuks väärindamisel piim kalgendatakse, piimakalgendist eraldatakse liigne vesi vadakuna ja saadakse juustukalgend . Selle edasisel töötlemisel vormitakse (kas otse või läbi juustutera seadmise ja juustuplatsi moodustamise) juustutoorik, millest valmimise käigus saadakse juust (joonis 3). [11]
Joonis 3. Juustupiima väärindamine juustuks ja selle etapid
Erinevate juustuklasside valmistamise tehnoloogiline skeem on erinev, kusjuures teatud juustude puhul tuleb sooritada enam operatsioone või lasta neil erinevalt valmida. Nii on kõvade (Hollandi, Sveitsi , Cheddari jt tüüpi) juustude tootmine märgatavalt keerukam kui näiteks pehmete hallitus - või soolveejuustude puhul. Eksisteerib ka selliseid juuste, mille valmistamisel tuleb kasutada eritöötlust või selle võtteid. [12]
Mitmekesisule vaatamata saab juustutootmist käsitleda suhteliselt universaalse tehnoloogiliste põhioperatsioonide reana, millest mõnede operatsioonide ärajätmise või täiendava lisamisega on võimalik kirjeldada enamiku juustude valmistamist . Kõige üldisemas plaanis koosneb juustutootmine kahest põhifaasist:

Piimavalgu ja –rasva kontsentreerimisest,

Juustu valmimisest ehk fermentatsioonist, mille käigus piimasuhkur muundatakse piimhappeks jt käärimisproduktideks ning toimub valkude ja vähemal määral ka rasvade lõhustumine ehk hüdrolüüs .
Kummaski tootmise põhifaasis mõjutatakse töödeldavat tooret mehaaniliselt, soojuslikult, mitmesuguste preparaatide lisamisega jms (joonis 4). Eriti olulised on seejuures temperatuuri ja aja mõju. [11]
Joonis 4. Juustuvalmistamise üldskeem

Kontsentreerimine

Piimavalgu ja –rasva kontsentreerimise faas on suhteliselt lühiajaline (mõõdetav tundides ), mille jooksul tekkinud kalgendit ning sellest saadavat juustukalgendit töödeldatakse mehaaniliselt ja teatud juustutüüpide puhul ka termiliselt. Kalgendi töötlus on vajalik veesisalduse reguleerimiseks, konsistentsi kujundamiseks ning valmimisprotsesside suunamiseks. [1]
Kontsentreerimine sooritatakse enamasti piima kalgendamise ja sellele järgneva vadaku eraldamisega. Kõige levinumaks kalgendamisviisiks on kaseiinimitselle destabiliseerivaid ensüüme sisaldava laabi lisamine juustupiimale. Teatud juustude korral kasutatakse ka piima hapendamisega kalgendamist (Feta, Sõir jt) või happe lisamise ja piima kuumutamisega sadestamist (Ricotta). Norra traditsiooniliste juustu Mysost valmistamisel toimub kontsentreerimine vee väljaaurutamisega. [3]
Kui kasutatakse ultrafiltreerimist- võib kontsentreerimisfaasis toimuda vadakut eraldamata. Sel juhul eemaldatakse üleliigne osa piima veefaasist läbi filtri ja kalgendatakse filtrile jääv kuivainerikkam osa ehk retendaat. Kui piimavalgu ja –rasva kontsentreerimiseks kasutatakse laapi, siis selle ensüümid koos piima kaltsiumiioonidega tekitavad kaseiini mitsellidest tihkega geeli (kalgendi). Suuremamõõdulised rasvakuulikesed ja mikroorganismid jäävad kalgendisse kinni, sest ei mahu tekkinud võrkstruktuuri avadest läbi. [4]
Seismel hakkab piimakalgend tihenema, kokku tõmbuma ja väljutama vadakut. Sellist kalgendi kokkutõmbumisel toimuvat vee eraldumist nimetatakse sünereesiks. Vees lahustunud ained (vadakuvalgud, laktoos, mineraalsoolad) ja väiksemad rasvakuulikesed eralduvad koos vadakuga. Neid jääb juustumassi sisse sedavõrd , kuivõrd kalgendisse jääb vadakut (joonis 5). Vadakueralduse soodustamiseks lõigatakse piimakalgend tükkideks, suurendades nii üldpinna, mille kaudu saab vadak kalgendist välja pääseda. [2]
Joonis 5. Piimakalgendi, juustukalgendi ja vadaku moodustamise skeem
Mida väiksemad on kalgenditükid, seda põhjalikum ja kiirem on vadakueraldus. Eralduva vadaku hulk suureneb täiendaval segamisel , mis ei lase kalgenditükkidel settiga ega kleepuda üksteisega. Osa juustude puhul kasutatakse järelsoojendust, mille käigus tõstetakse juustukalgendi temperatuuri. See kiirendab vadaku eraldumist ja mõjutab ka kalgendisse jäänud mikroobide elutugevust. Mõju on suurem kõrge järelsoojenduse korral, millega surutakse alla mesofiilse ja soodustatakse termofiilse mikrofloora arengut. [8]
Lõigatud kalgendi segamise ja järelsoojendamise protsesse nimetatakse juustutera seadmiseks. Kalgenditöötluse parameetrid valitakse vastavalt valmistava juustu veesisaldusele. Mitmekülgsemat kalgenditöötlust tehakse kõvade (Sveitsi tüüp) ja poolkõvade (Hollandi tüüpi) juustude puhul. See sisaldab kalgendi lõikamist koos tera seadmise ja vadaku osalise eraldamisega, tera eelkuivatust, tera järelsoojendust koos vee lisamisega, tera järelkuivatust (joonis 6). [4]
Joonis 6. Piimakalgenditöötluse operatsioonid ja parameetrid: A – Hollandi tüüpi juustu valmistamisel, B – Sveitsi tüüpi juustu valmistamisel
Pehmete juustude puhul neid operatsioone teostatakse kas osaliselt või ei tehta üldse. Tavaliselt jääb siis ära järelsppjendus. Puududa võib ka tera eel- ja järelkuivatus ning vahel isegi kalgendi lõikamine. Kõvade juustude valmistamisel pressitakse juustutera hiljem juustuplastiks. Pehmete juustude tootmisel üldjuhul juustutera ei seata ega moodustata juustuplatsi. Nii vadaku eraldumist kui ka mikroobide arengut mõjutavad temperatuurile lisaks veel juustukalgendi happesus ja soolasisaldus . Kalgendi happesus oleneb selles arenevast mikrofloorast. Soolasisaldus aga sõltub soolamise viisist ja intensiivsusest. [4]
Kontsentreerimisfaasi lõpus antakse juustutoorikutele kuju ning lõplik veesisaldus . Juustutooriku kuju oleneb vormist , millesse juustukalgend või plast paigutatakse. Juustutooriku tihedus ja veesisaldus oleneb vormimise järgsest pressimisest. Kõvade ja poolkõvade juustude pressimine toimub välise survega, pehmetel juustudel aga isepressimisega, mil juustumassil lastakse enda raskuse mõjul tiheneda. Välise survega pressimisel kasutatakse kaanega suletavaid põhjaga juustuvorme, isepressimisel on vormid ilma põhja ja kaneta (joonis 7). [10]
Joonis 7. Juustutoorikute pressimine: A- välise pressiga, B – isepressimise teel
Välise surve rakendamisel on vadakueraldus ja juustumassi tihenemine intesiivsem (joonis 8A). Isepressimisel toimiva omasurve mõju on suurem juustumassi alumistele kihtidele, mistõttu need ka tihinevad enam. Ühtlase tiheduse ja veesisaldusega juustutoorikute saamiseks tuleb pehmeid juuse pressimisel regulaarselt ümber pöörata, mille järel vähem tihenenud kiht satub alla ja tihenenud pool üles (joonis 7B). [3]
Pärast juustutoorikute vormimist ja pressimist need soolatakse. Erandina võidakse soolata juustutera kalgendi töötluse käigus, kuid see muudab vadaku soolaseks, mis raskendab selle hilisemat kasutamist. Pehmeid juuste soolatakse sageli kuiva soolaga, puistates või hõõrudes seda juustutooriku pinnale. Cheddari tüüpi juustuplast peenestatakse pärast tšedariseerimist ja segatakse vajaliku koguse kuivsoolaga. Seejärel pressitakse saadud mass juustutoorikuteks, mida hiljem enam ei soolata. [8]
Erinevates juustuliikide soolasisaldus on vahemikus 1,2-3,5%, soolveejuustudes aga 4-8%. Sool imendub soolamisel difusiooni teel juustupinnalt järk-järgult sisemistesse kihtidesse. Samaaegselt väljub juustust vett (vadakult) ja selles lahustunud aineid – piimasuhkrut, piimhapet jm, mis lähevad üle soolvette. Soolvees hoidmisel tungib sool kõvadesse juustusse siiski ainult kuni 0,5-1,5 cm sügavuseni. Juustu soolasisaldus ühtlustub alles hilisema valmimise käigus. [5]
Kogu kontsentreerimisfaasi jooksul ja mõnda aega ka pärast seda paljunevad intensiivselt mikroobid, mis loob põhilised eeldused juustude õigeks valmimiseks. [5]

Mikroobid, ensüümid ja käärimine

Valmimine leiab aset eelkõige juustupiimas olnud või sellele lisatud mikroobide toimel. Mikroobide ainevahetus toimub tänu ensüümidele , mis lõhustavad neile vajalikke toitained . Piimas ja juustutoorikus on piimhappebakterite ja mitmete teiste mikroorganismide põhiliseks toitaineks piimasuhkur ehk laktoos. Piimahappebakterite elutegevuse tagajärjel tekib juustumassi rohkesti piimhapet, mis mõjutab pH-d ja võib omakorda olla toitaineks teistele mikroorganismedele (joonis 8). [6]
Mikroobid on samaaegselt ka valmimiseks vajalike ensüümide allikaks. Ensüümide kogus juustukalgendis oleneb mikroobide paljunemise intensiivsusest, mis omakorda sõltub sellest, kui palju on juustukalgendis toitaineid ja millised on selles mikroobide elutingimused . Mikroobide kasvu mõjutavad eelkõige temperatuur, pH (happesus), vee-, hapniku- ja soolasisaldus. [8]
Temperatuurilembuse järgi jaotatakse mikroorganismid psühotroofseks, psührofiilseteks, mesofiilseteks ja termofiilseteks (joonis 9). Psührotroofsed mikroobid on võimelised arenema temperatuuril alla 70C, psührofiilsed vahemikus 7-20 0C, mesofiilsed 20-44 0C ja termofiilsed mikroobid kasvavad kõige edukamalt 45-52 0C temperatuuril. Juustumikroobid kasutatakse eelkõige mesofiilseid ja termofiilseid mikroobe . [11]
Joonis 8. Mikroobidest juustumassi sattuvad ained ja nende elutegevust mõjutavad tegurid
Mikroobide poolt tekitatud ensüümid määravad juustu valmimise biokeemilised reaktsioonid. Ensüüm liitub ajutiselt lõhustatava aine (substraadi) molekuliga ning katkestab keemilise sideme, millele ensüüm on spetsialiseerunud. Selle toimel jaguneb substraadi (näiteks valgu) molekul kaheks osaks, ensüüm aga vabaneb uueks liitumiseks mõne teise samasuguse molekuliga (joonis 10). [10]
Juustu valmimise seisukohalt on kõige olulisemad rasva ja valku lõhustavad ensüümid, mida nimetakse vastavalt lipaasideks ja proteinaasideks. Lisaks mikroobsetele ensüümidele osalevad juustude valmimisel ka kalgendamiseks kasutatud labi ning piima ensüümid. Ensümaatilised reaktsioonid on suhteliselt aeglased, mistõttu eri tüüpi juustudel võib valmimine kesta mõnest nädalast mitme aastani. Valmimise kiirendamiseks ja suunamiseks võidakse piima või juustude kalgendisse lisada kontsentreerimisfaasi ajal täiendavalt tööstuslikult toodetud ensüüme või spetsiaalselt töödeldud (hüdrolüüsitud) mikroobmassi ehk hüdrolüsaati. Oma elutegevuse jääkidega kujundavad mikroobid juustumassi happesust, maitset , struktuuri ja muid omadusi. Suur mõju on seejuures mitmesugustel orgaanilistel hapetel, lenduvatel ühenditel, gaasitel jne. [12]
Joonis 9. Mikroobide jaotus temperatuurilembesuse järgi
Pimhappebakterite poolt eritatav piimhape on põhiliseks juustumassi pH (happesuse) kujundajaks. Propioonhappebakterite poolt toodetav propioonhape määrab osaliselt näiteks Šveitsi tüüpi juustude maitseomadusi, võihappebatsillide poolt eritatav võihape aga võib muuta juustu tarvitamiskõlbmatuks. [10]
Paljude mikroobide elutegevusel tekib rohkesti gaasi. Gaasitekitajate mikroobide arengut nimetatakse ka käärimiseks või fermenteerimiseks. Kui mikroob toodab gaasile lisaks vaid ühte põhiprodukti, siis on tegemist homofermentatiivse käärimisega, kui mitut, siis on käärimine heterofermentatiivne. [12]
Piimhappebakterid on enamasti homofermentatiivsed, kääritades piimasuhkrust eelkõige piimahapet. Ka suurem osa pärmseeni kääritavad piimasuhkrut homofermentatiivselt etanooliks (etüülalkoholiks) ja süsihappegaasiks. Kolibakterid on tüüpilised heterofermentatiivsed mikroobid, kes võivad toota üheaegselt piim- ja äädikhapet, etanooli jt produkte. [9]
Joonis 10. Ensüümi toime skeem: E – ensüüm, S – substraadi (lõhustatava ühendi) molekul, Sa ja Sb – substraadi molekuli lõhustumisel tekkivad ühendid, 1 – ensüümi liitumine substraadiga, 2 – ensüümi lõhustav toime substraadile, 3 – ensüümi eemaldumine, 4 – substraadist tekkinud ühendite lahknemine
Juustus toimiv käärimine võib olla mitmeasteline, kusjuures ühe mikroobi poolt toodetud saadust kasutab teine mikroob toitainena. Nii vallandub terve rida käärimisprotsesse, mis kõik võivad mõjutada juustu valmimist (joonist 11):

piimhappeline käärimine, mille käigus moodustab piimhappe,

propioonhappeline käärimine, mispuhul tekib propioon- ja äädikhape,

võihappeline käärimine, mille korral tekib võihape koos vesiniku ja süsihappegaasi eraldumisega,

alkohoolne käärimine, millega kaasneb süsihappegaasi moodustumine,

koolikäärimine, mille käigus moodustuvad etüülalkohol , äädikhape, piimhape koos süsihappegaasi ja vesiniku eraldumisega.
Loetletud käärimistest on juustutootmise seisukohast kahjulikud koli - ja võihappeline käärimine. Mõlemad põhjustavad rohke gaasieritamise tõttu juustude paisumist. [8]
Joonis 11. Juustus toimuvate käärimiste skeem
Kolikäärimisega kaasnevat paisumist nimetatakse seejuures varaseks ja võihappelisel käärimisel toimuvat hiliseks paisumiseks. Samuti seostub nende mikroobide arenguga tõsiste maitsevigade teke. Ülejäänud käärimistel gaasi nii intensiivselt ei teki. Kohevast ehk lahtise tekstuuriga juustust pääseb see hõlpsasti välja. Kui juustutoorikut on tugevasti pressitud, siis moodustub sellele kinnine tekstuur, millest gaas välja ei saa. See koguneb mikrotühimikesse ja laiendab need kerataolisteks õõnsusteks, mida tuntakse juustuaukudena. Šveitsi tüüpi juustudel tekib propioonhappelise käärimise tagajärjel suur, Hollandi tüüpi juustudel aga mesofiilsete piimhappebakterite käärimise tulemusena väike augustus. [5]

Juuretis

Mikroobid lisatakse juustupiimale, juustukalgendile või kantakse juustupinnale enamasti juuretisena. Juustutootmisel kasutatakse eelkõige primaarseid bakterijuuretisi ja sekundaarseid hallitusseenjuuretisi. [1]
Traditsioonilisel juustuvalmimisel taludes kasutati omal ajal nn naturaalseid juuretisi, milleks oli tavaliselt osa varasema juustuteo vadakust. Nüüdseks toodavad juuretisi spetsialiseerunud firmad, kust neid väljastatakse ülikõrge mikroobisisaldusega vedel- või kuivkultuuridena. Nende ühes grammis on 10 – 100 miljardit eluvõimelist rakku. [4]
Primaarsest juuretiskultuurist valmistatakse enne kasutamist kas tarbejuuretis või külvatakse see otse juustupiima. Tarbejuuretis võidakse valmistada juuretiskultuurist eelnevalt tehtud emajuuretise või juuretiskultuuri külvamisega lõssi, mida peetakse kõige sobilikumaks kasvukeskkonnaks (joonis 12). [5]
Joonis 12. Juuretiste kasutamise põhilised moodused
Kuna mikroobikultuuri paljundamine nõuab erioskusi, täiendavaid tööoperatsioone ja vastavaid vahendeid, siis suurema mikroobisisaldusega kultuurist on otstarbekas valmistada tarbejuuretis ilma vahepealse ümberkülvita. [3]
Juuretise otsekülviks juustupiima kasutatakse ülisuure mikroobide sisaldusega (DVI ( Direct Vat Inoculation) kuivkontsentraate. Juustu ühtlase kvaliteedi tagamise seisukohalt ongi otsekülv juustupiima ideaalne, kuid suure tootmismahu korral küllaltki kulukas variant. Toodetavad DVI- juuretised säilitavad alla -18 0C temperatuuril vähemalt 12 kuud. [4]
Juuretise valikul tuleb arvestada valmistatava juustu tüüpi, mikroobide temperatuurilembust, happetootlust, liikide ja tüvede omavahelist sobivust sümbioosiks ja paljusid muid omadusi. Seejuures valmistatakse primaarsetest ja sekundaarsetest mikroobidest eraldi juuretised. Primaarseteks nimetatakse piimahappebakterite juuretisi, mida lisatakse piimale kõikide juustude tootmisel. Sekundaarseid juuretisi (näiteks hallitusseened) võidakse lisada juustukalgendisse või kantakse juustutoorikute pinnale pihustamisega. [3]

Valmimine

Erinevate juustuliikide valmimise kulg ja suund sõltub kasutatavatest mikroobidest. Erandiks on toorjuustud, mida enne turustamist ei lasta valmida. Peamiselt piimhappebakterite ensüümide toimel valmivad Hollandi ja Cheddari tüüpi juustud ning soolveejuustud. [2]
Piimhappebakterid osalevad ka kõikide teiste juustutüüpide valmimisel, kuid siis võtab valmimisest aktiivselt osa veel nn sekundaarne mikrofloora, mis sisuliselt määrab vastavale juustule iseloomulikud maitse- ja lõhnaomadused. Šveitsi tüüpi juustudel on sellisteks mikroobideks propioonhappebakterid, hallitusjuustudel hallitusseened ja limakooriku toimel valmivatel juustudel pinnalimas elavad mikroorganismind (joonis 13). [1]
Juustu valmimisprotsesse mõjutakse juba kontsentreerimisfaasi operatsioonidega. Laabi ja CaCl2 hulk, kalgendi töötlus ja tera seadmine, vormimine ja pressimine reguleerivad vadakueraldust. See omakorda määrab juustudesse jääva vadaku hulga, selle kaudu veesisalduse ning mikroobide arenguks vajalike toitainete koguse. Osal valmimist mõjutavatest faktoreist on mitmene mõju. Näiteks võtavad laabis sisalduvad ensüümid osa nii juustupiima kalgendamisest kui ka hilisemast valkude lõhustamisest. [6]
Juustude valmimise esimesel etapil paljunevad jõudsalt mikroobid, millega kaasneb mitmesugune käärimine. Bakteriaalselt valmivatel (Hollandi ja Chedari tüüpi ning soolveejuustudel) on need seotud eelkõige piimhappebakteritega, kes toituvad laktoosist. [5]
Joonis 13. Juustude valmimisel osalevad mikroobirühmad
Piimsuhkru lõppedes algab nende bakterite taandareng ja surnud mikroobide kestadest pääsevad juustumassi eelkõige proteolüütilised ensüümid, mis on võimelised lõhustama valku peptiidideks ja aminohapeteks. Lipolüütilisi ensüüme, mis suudavad rasvamolekulidest eraldada rasvahappeid, enamik piimhappebakteritest ei produtseeri (joonis 14). Valmimise kulg avaldub juustumassi koostise, maitseomaduste ja kontsistentsi muutustes. [10]
Et valmimine oleks paremini suunatav, ei tohi see toimutada liiga intensiivselt. Valmimise intensiivsus sõltub temperatuurist, pH-st (happesusest), veesisaldusest jt teguritest. Valmimise kulgu ja intensiivsust mõjutavad ka juustudele antav kuju ja suurus. Kuivainesisaldusest, mikroobidest ja ensümaatiliste protsesside intensiivsusest sõltuvalt lastakse erinevatel juustudel valmida paarist nädalast kuni paari aastani. [12]
Hallitus- ja ilmakoorikuga juustude valmimisel on mikrobioloogilised protsessid üksnes bakterite toimel valmivate juustude omast märgatavalt mitmekesisemad. Mikroobirühmade areng toimub neis suhteliselt kindlas järjekorras. Madal pH tõttu pääsevad esmalt mõjule pärmseened, seejärel hallitusseened ja siis limabakterid. See järjestus tuleneb juustukalgendi pH ja mikroobide toitainete sisalduste muutmisest valmimise erinevatel etappidel. [4]
Joonis 14. Juustu valmimise skeem

Kokkuvõtte

Selles töös tutvusin juustu valmistamise tehnoloogiaga. Teoorias vaatlesin tootmise metoodikat tööstustingimustes, keemilised protsessis tootmise ajal, juustu tootmise põhifaasid, konsentreerimine, juuretis, valmimises ja vaatlesin veel millised mikroobid ja ensüümid kasutatakse juustu käärimisel.
Juustutehnoloogia paistas mulle keerukamaks. Kui sa ei näinud seda, siis väga raske aru saada, kuidas toimub käärimine, juuretis, valmimine. Enne kui alustada tööd ma lugesin palju raamatuid ja minu ainetöös ma proovisin kirjeldada kõik protsessid nii, et inimesed kes ei tegele sellega võivad kujutada ette, mis on juustutehnoloogia.
Minu eesmärk on saavutatud ma tutvustasin millistest operatsioonidest koosneb piima eeltöötlus, millised juustutootmise põhifaasid piimanduses, kuidas toimub kalgendi töötlus, piimakalgenditöötluse operatsioonid ja parametrid, juustutoorikute pressimine, mikroobidest juustumassi sattuvad ained ja nende elutegevust mõjutavad tegurid. Kirjeldasin ensüümi toime skeem, juustus toimuvate käärimiste ja juustu valmimise skeem ning lõpuks jutustasin, millised mikroobirühmad osalevad juustude valmimisel.

Kasutatud kirjandus

Kukk, M., 2000. Piimanduse areng Eestis XIX-XX sajandil.Imavere: Eesti Piimandusmuuseum, 59 lk.

Laht, T., 2001. Piim- ja piimatooted toiduna. - Piimanduse käsiraamat . Tartu: EPMÜ Loomakasvatusinstituut, lk 75-101.

Poikalainen, V., 2007. Pilguheit juustumaailma. Tartu, lk 9-27.

Poikalainen, V., 2004. Juustutehnoloogia. Tartu, 332

Poikalainen, V., 2006. Piima tootmine. Tartu, 448 lk.

Robinson , R.K., 2005. Modern dairy technology . Volume 2. Advances in Milk Products . Second Edition . New York , 294-314.

Горбатова, К., 2003. Биохимия молока и молочных продуктов. Санкт-Петербург: ГИОРД, 314.

Теречек, Л., 1979. Химия и физика молока. Москва, 338-376.

http://en.wikipedia.org/wiki/Cheese

http://gourmet.lovetoknow.com/Process_of_Cheese_Making

http://www.oldandsold.com/articles11/food-control-10.shtml

http://www.dairyscience.info/cheese-manufacture.html
Pildid:

flawedthinkerthinks.blogspot.com/

http://classroom.sdmesa.net/

http://curdnerds.com/

Poikalainen, V., 2007. Pilguheit juustumaailma. Tartu, lk 9-27.
20