تويت
تقانة إنتاج الأجبان
مهندس الغذائية : .محمد الحماد
-1-1 لمحة تاريخية
إن الحقبة التاريخية التي عرف فيها الإنسان صناعة الجبن غير معروفة على وجه التحديد، كما يصعب تحديد بلد المنشأ، وتشير أولى الكتابات عن الفاعليات البشرية إلى الأبقار والحليب، ووجدت هذه الكتابات في سانسكرت مكتوبة من قبل السومريين (4000 سنة ق.م) وفي بابل (2000 سنة ق.م). إن طريقة تحضير الجبن ترجع إلى قرون عديدة عندما كانت القبائل البدوية في شرق البحر الأبيض المتوسط تحمل الحليب في أوعية مصنوعة من جلود الحيوانات الأليفة أو الأواني الفخارية, وإذا حفظ الحليب دافئاً فإنه يصبح حمضياً بسرعة, حيث ينفصل إلى الخثرة والمصل. ومن المحتمل جداً بأن اكتشاف هذه المادة الجديدة كان قد حدث بالصدفة حين نقل الحليب الساخن باستعمال معدة حيوان ما وضمن مناخ حار. فدار الحليب بسرعة وعملت أنزيمات المعدة على الحليب لتشكيل الخثرة وأدى كسر الأخيرة بفعل الحركة الناتجة عن النقل إلى انفصال المصل عن الخثرة البدائية. إن الطرائق الحديثة تشبه من حيث المبدأ هذه الطريقة البدائية بمختلف أطوارها، أي تحميض الحليب الساخن بتأثير المنفحة، تشكل الخثرة وانفصال المصل. إن تصنيع الجبن هو عملية تحويل مادة غذائية سريعة الفساد ذات محتوى مرتفع من الرطوبة (الحليب) إلى مادة متماسكة بمحتوى منخفض من الرطوبة (الجبن) يمكن حفظها لمدة طويلة.
-2-1 تعريف الجبن
الجبن هو المنتج الطازج أو المنضج الناتج عن تخثر الحليب بفعل المنفحة ثم الفصل الجزئي للمصل الناتج عن هذا التخثر. ولكن التعريف الأكثر ملائمة, إن الجبن هو الخثرة الناتجة عن تخثر حليب بعض الثدييات بوساطة المنفحة أو الأنزيمات المماثلة بوجود حمض اللبن المنتج بوساطة بكتريا حمض اللبن ويفصل جزء من الرطوبة بالتقطيع والتسخين والضغط ضمن قوالب ثم الإنضاج بالتخزين لمدة من الزمن على درجات حرارة ورطوبة مناسبة وحسب منظمتي الأغذية والزراعة والصحة العالميتين فالجبن هو المادة الطازجة أو المسّواة التي نحصل عليها بعد التخثر وفصل المصل من الحليب أو القشدة أو الحليب مخفف الدسم أو الحليب الخض أو خليط منها.
الأجبان هي مواد غذائية عمومية حيث يتم إنتاجها في اغلب بلدان العالم انطلاقاً من حليب أنواع مختلفة من الثدييات كحليب الأبقار والأغنام والماعز والجاموس وتعد الأجبان من أفضل الأغذية للإنسان ليس فقط بسبب قيمتها الغذائية المميزة ولكن أيضاً نظراً لمواصفاتها الحسيّة الكثيرة التباين. يمكننا القول أن تطور صناعة الأجبان هو أحد إنجازات الحضارة وبينما لا يختلف استهلاك الحليب السائل والزبدة كثيراً في أوربا فإن استهلاك الجبن يزداد دون توقف فمثلاً في فرنسا وخلال فترة عشرين عاماً ازداد الاستهلاك أكثر من الضعف (من 9 إلى 19 كيلوغرام للشخص) حيث يصنع حوالي نصف إنتاج الحليب الى أنواع مختلفة من الأجبان. وفي باقي دول مجموعة السوق الأوربية المشتركة بلغت هذه الزيادة نسبة 88 %.
-3-1 تصنيف الأجبان
هنالك أكثر من 400 نوع من الجبن المصنع في العالم، ويمكن وضعها تحت 18 نوعاً رئيسياً مختلفاً حيث أن أصناف كثيرة تسمى بأسماء مناطق تصنيعها ولكنها لا تختلف عن غيرها إلا بالشكل ونموذج التغليف وتتماثل طرائق تصنيعها وصفاتها العامة. يمكن تفسير كثرة أنواع الجبن بالأمور التالية:
-1 طبيعة الحليب المستعمل: فالتباينات الضعيفة في التركيب الكيميائي بالإضافة إلى الاختلافات الموجودة بين الأنواع والعروق الحيوانية لها انعكاسات كبيرة على صفات الجبن.
-2 طرق التحضير: تظهر تنوعاً يصعب تحديد أبعاده. حددت سابقاً بالظروف المناخية، الجغرافية، الاقتصادية والتاريخية. ولكن التقدم التقني وتوسع شبكات الاتصالات أدى إلى تعديل هذه الظروف وعلى الرغم من ذلك فإن بعض أنواع الأجبان لا زالت مرتبطة إلى يومنا هذا بمنطقة محدودة ولا تصنع نهائياً أو جزئياً في المناطق الأخرى. تؤدي طرائق التحضير إلى تنوع الأجبان نتيجة التأثير الذي تحدثه على القوام والتخمرات:
• للأجبان بنية تتألف من باراكازئينات الكالسيوم، وهذه البنية تتوقف على نوع التخثر، تطور الحموضة، كمية الماء المتبقية، نسبة المواد الدسمة ودرجة التحلل البروتيني الذي يؤدي إلى إضعاف قساوة الجبن.
• تتباين إمكانيات تخمر الكازئين والمادة الدسمة، فحدوثها يتوقف على مجموعة من الظروف الفيزيائية والكيميائية وعلى الأنزيمات الموجودة. إن مظهر الأجبان وطعمها هو نتيجة رئيسة لنشاط الأحياء الدقيقة والتخمرات التي تحدث للكازئين والمادة الدسمة وأيضاً اللاكتوز الذي يبقى ضمن الخثرة.
يمكن تصنيف الأجبان حسب المعايير التالية:
-1 نوع الحليب: يستخدم عادة حليب الأبقار أو الأغنام أو الماعز في صناعة الأجبان ومعظم كميات الأجبان المصنعة عالمياً تعتمد على حليب الأبقار كمادة أولية في إنتاجها, ويستخدم الحليب في صناعة الأجبان بالأشكال التالية:
• حليب كامل الدسم
• حليب مضاف إليه القشدة لزيادة محتواه من الدسم
• حليب مضاف إليه البروتين
• حليب مركز باستخدام أغشية الترشيح فوق العالي
• حليب فرز ناتج عن عمليات تصنيع الزبدة أوالقشدة
• حليب بودرة معاد التركيب
-2 نسبة المادة الصلبة: وهنا نميز الأنواع التالية:
• أجبان قاسية تحتوي على 70% مادة صلبة كلية
• أجبان نصف قاسية تحتوي على 50-60% مادة صلبة كلية
• أجبان طرية تحتوي على 40-50% مادة صلبة كلية
• أجبان طازجة تحتوي على 30-40% مادة صلبة كلية
• أجبان حامضية (قريش) تحتوي على 20-30% مادة صلبة كلية
• أجبان المصل تحتوي على 20% مادة صلبة كلية
حيث تصنع الأصناف الثلاثة الأولى بعملية التخثر الأنزيمي ويتبعها فترة نضج, ويصنع النوع الرابع (الأجبان الطازجة) بعملية تخثر مختلط (أنزيمي- حامضي) وتستهلك طازجة، أما جبنة القريشة فتصنع بعملية تخثر حامضي وتستهلك طازجة. أما جبنة المصل فتحضر بتخثر بروتينات المصل الناتجة عن عملية تصنيع الأجبان حرارياً وتستهلك هذه الأنواع طازجة أيضاً.
-3 نسبة المادة الدسمة: تحسب نسبة الدسم في الأجبان منسوبة إلى محتوى هذه الأجبان من المادة الصلبة الكلية ويمكن أن نميز الأنواع التالية:
• جبنة مرتفعة الدسم تحوي على الأقل 60% مواد دسمة
• أجبان دسمة تحوي على الأقل 40% مواد دسمة
• أجبان نصف دسمة تحوي على الأقل 20% مواد دسمة
• أجبان مخففة الدسم تحوي على أقل من 20% مواد دسمة
حيث تصنع الأجبان المرتفعة الدسم بإضافة القشدة إلى الحليب أو من القشدة مباشرة. أما الأجبان متوسطة الدسم أو مخففة الدسم فيتم تصنيعها بإخضاع الحليب إلى عملية فرز.
-4-1 التركيب الكيميائي للأجبان
يبين الجدول (1-1) التركيب الكيميائي الوسطي لأصناف الجبنة حسب محتواها من الرطوبة كنسب مئوية وزنية (انظر الملحق-1).
نوع الأجبان ماء بروتينات دسم لاكتوز أملاح
قاسية 30-32 28-32 17-31 - 3-5
نصف قاسية 42-52 24-35 18-25 - 3-6
طرية 50-60 18-26 15-20 - 3-8
طازجة 60-70 18-25 15-40 1-4 2-4
قريش 68-80 15-20 1-15 1-4 2-7
جدول (1-1): التركيب الكيميائي الوسطي لأصناف الجبنة
-1 الماء: تعتبر نسبة الماء في الأجبان العامل المحدد لنوعية هذه الأجبان وتصنيفها حيث تختلف نسبته من نوع إلى آخر بشكل واضح وحتى ضمن النوع الواحد تتباين نسبة الماء ويوجد الماء ضمن الأجبان بشكل مرتبط ويزداد ارتباطه في الأجبان القاسية.
-2 البروتينات: تحتوي الأجبان على الكازئين ونواتج تحلله كما تحتوي الأجبان المصنعة من حليب مبستر على نسبة من بروتينات المصل التي تخثرت نتيجة البسترة أما الأجبان المصنعة بطريقة الترشيح فوق العالي فإنها تحتوي على جزء كبير من بروتينات المصل. يتحلل البروتين خلال فترة النضج وتؤثر نسبة تحلله على قوام وطعم ورائحة الأجبان الناتجة.
-3 المواد الدسمة: تؤثر نسبة الدسم في الأجبان ودرجة تحلله على قوام وطعم الأجبان المصنعة وتصنع الأجبان القاسية عادة من حليب عالي الدسم لأن انخفاض نسبة الدسم في هذه الحالة يعطي أجبان مرتفعة القساوة, أما الأجبان نصف القاسية والطرية فتكون عادة أجبان نصف دسمة أو مخففة الدسم. يتحلل الدسم خلال فترة النضج ويزداد تحلله مع طول فترة النضج وفي بعض الحالات يضاف أنزيم الليباز بهدف زيادة تحلل الدسم وبالتالي الحصول على الطعم المرغوب.
-4 سكر اللاكتوز: تفتقر الأجبان المصنعة بطريقة التخثر الأنزيمي إلى اللاكتوز الذي يعتبر أحد المكونات الأساسية في الحليب لأن الجزء الأكبر من هذا المركب يذهب مع المصل والجزء الآخر يتحلل خلال فترة النضج.
-5 الأملاح المعدنية: إن حوالي 30-40% من الأملاح المعدنية الموجودة في الحليب الطبيعي تبقى ضمن الخثرة, ويؤثر على نسبة الأملاح في الأجبان كلور الكالسيوم ونترات الكالسيوم المضافة وكذلك ملح الطعام, وتعتبر نسبة الكالسيوم هي العامل المحدد لقوام خثرة الجبنة الناتجة, كذلك تلعب أملاح الفوسفات دوراً مؤثراً في قوام الخثرة الناتجة.
-6 الفيتامينات: تحتوي الأجبان على نسب معقولة من فيتامينات B كما إنها تعتبر مصدراً هاماً للفيتامينات A.
-7 المواد الملونة: تتبع نسب المواد الملونة في الجبنة نوع الحليب المستخدم ففي الصيف مثلاً وعند تغذية الحيوانات على العليقة الخضراء فإن نسبة الكاروتين تكون أكبر في حليب الأبقار مما يعطي أجبان أكثر اصفراراً مما هو الحال في الشتاء حيث يكون لون الحليب باهتاً, وأحياناً تعمد بعض الشركات الى إضافة بعض الأصبغة الطبيعية إلى الحليب المعد لصناعة الأجبان بهدف إعطاء الأجبان المنتجة اللون المرغوب بشكل ثابت.
-5-1 الأنزيمات المجبنة للحليب
لقد استخدمت الأنزيمات المجبنة للحليب منذ زمن طويل وحضّرت من عدة مصادر (نباتية، ميكروبية، حيوانية), وتم فيما بعد الحصول على أنزيم الرينين من معدة العجول على شكل مستخلص خام يسمى المنفحة حيث استخدم بشكل واسع في صناعة الأجبان. إن الأنزيمات المجبنّة للحليب هي بروتينازات (تحطم السلاسل الببتيدية للبروتينات من الداخل) وهي بذلك تختلف عن بقية الأنزيمات التي تحلل البروتين بهدم الروابط الببتيدية في مناطق مختلفة من السلسلة.
-1-5-1 الأنزيمات ذات الأصل الحيواني
تم استخدام عدد كبير من الأنزيمات المخثرة للحليب ولكن الببسين المنتج من معدة الخنازير والببسين المنتج من معدة الدجاج والببسين البقري والرينين هي الأنزيمات المستخدمة في صناعة الأجبان.
1- المنفحة: وهي أهم الأنزيمات المجبنة للحليب والمستخدمة عالمياً في صناعة معظم أنواع الجبن. تستخرج المنفحة من المعدة الرابعة (الأنفحة) لصغار الحيوانات المجترة قبل فطامها وهي تتضمن أنزيم الكيموزين الذي يشكل القسم الأعظم والببسين بنسبة بسيطة. وعندما يكبر الحيوان ويتوقف عن رضاعة الحليب يحل أنزيم الببسين محل الرينين. إن أنزيم الرينين هو بروتين من نوع الغلوبولين وزنه الجزيئي 31.400 ونقطة تعادله الكهربائي 4.5 تقريباً. يعد الرينين إنزيماً محللاً للرابطة الببتيدية فينيل آلانين 105-ميثونين 106 في الكازئين كابا, ورقم الحموضة الأمثل لنشاطه PH=3.8.
2- الببسين البقري: لقد ازداد استخدام الببسين البقري في صناعة الأجبان نظراً لسهولة تحضيره من العجول المتقدمة في السن، حيث يتكون الببسين عند العجول بعد الشهر الخامس من عمرها بينما توجد المنفحة في العجول الرضيعة ولا يختلف جبن الشيدار المصنوع بوساطة المنفحة عن الجبن المصنع بوساطة الببسين البقري، ولكن أفضل طريقة لاستخدام الببسين البقري هي خلطه مع المنفحة بنسبة 50%. هذا الأنزيم هو الأقرب إلى الكيموزين لكن فاعليته المثلى تكون عند رقم حموضة PH=2. للببسين أهمية في مرحلة تسوية الجبن حيث يقوم بهضم الخثرة وتحليل البروتين.
3- الببسين المنتج من معدة الخنازير: يمكن استخدام هذا الأنزيم في صناعة بعض أنواع من الأجبان ولكن الجبن الناتج يتصف ببعض العيوب كالتزنخ وطول زمن التخثر للحليب غير الحامضي، كما أن الخثرة الناتجة تكون طرية مما يؤدي إلى زيادة فاقد الدهن. تتناقص فعالية هذا الأنزيم عندما يزيد رقم الحموضة عن PH = 6.3.
4- ببسين الديك: يتم حالياً استخدام الببسين المنتج من معدة الدجاج في صناعة الأجبان في جمهورية التشيك، وهذا الأنزيم أكثر قرباً إلى الكيموزين منه إلى الببسين. يتميز الأنزيم بفاعليته العالية المحللة للبروتين أكثر من منفحة العجول, وينصح باستخدامه بنسبة 30% مع المنفحة.
-2-5-1 الأنزيمات المستخرجة من النباتات الراقية
تستطيع بعض الأنزيمات المستخرجة من النباتات أن تخثر الحليب ولكن نشاط هذه الأنزيمات لا يقتصر على تحطيم الرابطة الببتيدية في كازئين كابا وبالتالي تجبن الحليب، بل تتميز بمقدرتها العالية على تحطيم الروابط الببتيدية الأخرى في البروتينات مما ينجم عنه خسارة في المردود كما يؤدي إلى بعض عيوب في الطعم والنكهة. ومن أهم هذه الأنزيمات:
1- البابائين: يستخرج من قشرة نبات الباباي بالإضافة الى أنزيمات أخرى محللة للبروتين، يخثر هذا الأنزيم الحليب بسرعة ولكنه يملك مقدرة عالية أيضاً على هدم البروتينات.
2- الفيسين: يوجد هذا الأنزيم في قشور عدة أنواع تابعة للجنسFicus كالتين. تحتاج هذه الأنزيمات كما هو الحال في البابائين إلي مجموعةSH حرة للقيام بنشاطها.
3- البروميلين: يستخرج من ساق الأناناس. كما أن هنالك أنزيمات أخرى من أصل نباتي قادرة على تخثير الحليب.
-3-5-1 الأنزيمات ذات الأصل الميكروبي
1- أنزيمات من أصل بكتري: إن البحث عن أنزيمات بديلة عن المنفحة قاد الباحثين إلى دراسة عدد من أنزيمات البروتياز التي تفرزها البكتريا مثل:
B. Licheniformis, B. Subtilis, Bacillus cereus, Micrococcus caseolyticus, B. Mesentericus, B. Polymyxa.
تفرز هذه البكتريا أنزيمات قادرة على تخثير الحليب، وإن إمكانية صناعة الأجبان من هذه الأنزيمات أجود من تلك الناتجة عن الأنزيمات النباتية لكنها أقل جودة من الأجبان المصنوعة باستخدام أنزيمات فطرية لأنها تؤدي الى تكوين خثرة طرية وضعيفة التماسك نظراً لشدة فاعليتها المحللة للبروتين. وتبين الدراسات أنه يمكن استخدام بروتيناز بكتريا B. Subtilis بنسبة معينة مع المنفحة لتحسين إنضاج الأجبان المصنوعة من الحليب المجفف والحليب المركز بالترشيح فوق العالي.
2- أنزيمات من أصل فطري: يوجد ثلاثة أنواع أساسية من أنزيمات الفطور المستخدمة في صناعة الأجبان:
• فطر متطفل على السنديان Endothia parasitica
• فطر موجود في التربة متوسط درجة الحرارة Mucor miehei
• فطر موجود في التربة مقاوم للحرارة العالية Mucor pusillus
إن الأنزيمات المستخلصة من هذه الفطور مستخدمة في فرنسا بعد إخضاعها لفحص صحي والتأكد من خلوها من المواد السامة والمضادات الحيوية.
-6-1 البادئات المستخدمة في صناعة الأجبان
يعتمد تصنيع الجبن على تخمر سكر اللاكتوز بواسطة بكتريا اللاكتيك إلى حمض اللبن. ويؤدي هذا إلى إعطاء الخثرة طعماً حامضياً طازجاً وتنشيط المنفخة وتسريع فصل المصل بانكماش الخثرة وإكسابها القوام والصفات المرغوبة. تنتج بكتريا حمض اللبن أيضاً مركبات النكهة وتساعد فاعليتها المحللة للبروتين وبدرجة أقل تلك المحللة للدهن على إنضاج الجبن. بالإضافة إلى ذلك فإن نمو بكتريا حمض اللبن يتسبب في خفض كمون الأكسدة والإرجاع الضروري لإنتاج مركبات الكبريت المرجعة مثل Methanethiol الذي يدخل في نكهة جبن الشيدار.
في الصناعة الحديثة للأجبان، يتم على نطاق واسع إضافة سلالات منتخبة من بكتريا حمض اللبن كبادئات تعطي الحموضة المناسبة لتصنيع الجبن بصورة منتظمة من يوم لآخر وبالتالي إعطاء منتجات ثابتة المواصفات. يتضمن الجدول (2-1) بعض أنواع من بكتريا اللاكتيك المستخدمة كبادئات عند تصنيع الجبن.
البكتريا أمثلة عن الاستعمال
محبة للحرارة المتوسطة:
Str. Lactis, Str. Cremoris
Str. Cremoris
Str. Lactis
Str. Lactis sub. Sp. Diacetylactis
Leuconostoc spp.
Str. Cremoris
Str. Lactis sub. Sp. Diacetylactis
Leu. cremoris جبن جاف: شيدر, غودا
جبن منضج بالفطور: ستيلتون
جبن طري منضج: كاممبرت, فيتا, وغيرها
جبن طري غير منضج: كولمير, الكوخ, كوارج, وجبن الكريم
محبة للحرارة المرتفعة:
Str. Thermophilus
Lac. Helveticus, Lac, Lactis
Lac. bulgaricus جبن سويسري: الإيمنتال
جبن جاف: بارميزان
جبن نصف طري: لامبرغر
مختلطة:
Str. Lactis, Str. Thermophilus
Str. Faecalis, Lac. bulgaricus
أجبان إيطالية ذات خثرة بلاستيكية: موزاريلا, بروفلون
جدول (1-2) بكتريا حمض اللبن المستخدمة كبادئات عند تصنيع الجبن
-7-1 مراحل صناعة الأجبان
-1-7-1 اختيار الحليب الخام
يجب أن يتمتع الحليب الخام المعد لصناعة الأجبان بالمواصفات التالية:
1- أن يكون خالياً من أية إضافات أو مواد غريبة, فإضافة الماء بنسبة كبيرة إلى الحليب تسبب انخفاضاً كبيراً في مردود الأجبان كما أنها تسبب مشاكل تصنيعية من حيث سرعة تصلب خثرة الجبنة، ومن أكثر المواد الغريبة ضرراً هي المواد الحافظة ومواد التعقيم التي تثبط عمل بكتريا اللاكتيك، مما يؤثر على ارتفاع الحموضة في مراحل التصنيع اللاحقة.
2- أن يكون الحليب متمتعاً بالشروط الصحية المناسبة، فمن الضروري أن يكون هذا الحليب ناتج عن حيوان لبون سليم صحياً، فمرض التهاب الضرع على سبيل المثال يعطي حليب غير ملائم لصناعة الجبنة, وكذلك فإن بواقي المضادات الحيوية تثبط أيضاً نشاط بكتريا اللاكتيك, كما أن جمع الحليب وتخزينه يجب أن يكون في شروط صحية جيدة.
3- يجب أن يكون الحليب خالياً من أية شوائب تؤثر على نوعية الجبنة الناتجة, وخالياً من أنواع البكتريا التي تؤثر على نشاط بكتريا اللاكتيك.
4- أن يكون الحليب خالياً من أية طعوم أو روائح غريبة.
5- أن تكون درجة حموضة الحليب بين .6.4-7.5° SH
6- أن يكون محتوى الحليب من المواد الأساسية مثل الدسم والبروتين وأملاح الكالسيوم مناسباً.
-17-2- المعالجة الأولية للحليب
تتم معالجة الحليب الخام وفق الخطوات التالية:
1- الإستلام والتخزين: عند استلام الحليب يجب قياس كميته ودرجة حرارته بالإضافة إلى الإختبارات الحسية والكيميائية والميكروبيولوجية, ثم يحفظ الحليب في خزانات مبردة.
2- ضبط الدسم: يتم تصحيح محتوى الحليب من الدسم بما يتناسب ونوعية الجبنة المراد تصنيعها، ففي حالة الأجبان الدسمة وعالية الدسم يتم إضافة القشدة إلى الحليب لرفع محتواه من الدسم, أما في حالة الأجبان نصف الدسمة أو مخففة الدسم فيتم فرز الحليب جزئياً. وحديثاً يتم تركيز الحليب بواسطة المرشحات الغشائية.
3- التصفية: بهدف إزالة الشوائب الغريبة الموجودة في الحليب, وتتم بواسطة المرشحات أو بالطرد المركزي, ويفضل البعض طريقة الطرد المركزي التي يعزى إليها تكوين الفراغات في الجبن السويسري. كما أن مصنعي جبن التشيدر يعتبرون أن هذه العملية تساعد في إزالة بواقي الكريات البيضاء وبعض أنواع البكتريا التي تؤثر على جودة الأجبان. وتتم هذه العملية باستخدام أجهزة الطرد المركزي فائقة السرعة حيث يتم إزالة 2-3% من حجم الحليب والتي تحوي حوالي 80-90% من بكتريا الحليب.
4- التجنيس: يهدف إلى تحطيم حبيبات الدسم وبالتالي تحسين قوام الجبنة, وتسريع تحلل الدسم خلال فترة النضج مما يكسب الجبنة الطعم المناسب.
5-المعالجة الحرارية: يعالج الحليب الطازج بإحدى طريقتين:
• البسترة: تتم بسترة الحليب على الدرجة 72-74°C لمدة 36-40 ثانية, وتساعد هذه الطريقة في إتلاف معظم الأحياء الدقيقة في الحليب.
• التعقيم الحراري: يتم على الدرجة 68°C لمدة 40ثانية, أوعلى الدرجة 70°C لمدة 15ثانية. وتستخدم هذه الطريقة لأنواع الحليب عالي الجودة فقط وتتميز بالمحافظة على الخصائص الطبيعية للحليب.
6- تصحيح اللون: من أجل تجانس لون الجبنة يلجأ المصنعون إلى إضافة بعض الملونات الطبيعية للحليب البقري المنتج في الشتاء الذي يكون فقيراً بالكاروتين مقارنة مع الحليب الناتج في الربيع حيث تتغذى الأبقار على العليقة الخضراء, وهناك أنواع من الجبنة تتمتع بلون أصفر مميز عن طريق إضافة الأصبغة الطبيعية للحليب.
7- تصحيح الأملاح: بهدف تسريع عملية التجبن وتحسين قوام الجبنة يضاف للحليب المبستر عادةً كلور الكالسيوم بنسبة 10-15غ لكل 100 لترمن الحليب, ويجب الانتباه إلى عدم الإفراط في زيادة نسبة كلور الكالسيوم المضاف حتى لا يؤثر على طعم الجبنة المصنعة. كما تضاف نترات الكالسيوم أيضاً بنسبة 5-10 غ لكل 100 لتر من الحليب بهدف تنظيم عملية النضج.
8- تصحيح الماء والبروتين: يتم إضافة نسبة قليلة من الماء إلى الحليب المعّد لتصنيع الجبنة بهدف تصحيح قوام الأجبان المصنعة, ويمكن زيادة نسبة البروتين في الحليب الفقير بالبروتينات بإضافة مركزات الكازئين.
9- إضافة البادئ: أثبتت التجارب أن مرور حليب الجبنة في فترة نضج يساعد على تحسين جودة الأجبان المصنعة ويتم هذا الإنضاج على مرحلتين:
• قبل عملية البسترة بهدف رفع حموضة الحليب إلى الحد المناسب لعملية البسترة (PH=7-7.2) وذلك بإضافة كميات مدروسة من البادىء.
• بعد عملية البسترة بهدف زيادة نمو ونشاط بكتريا اللاكتيك لتتمكن من رفع حموضة الحليب في مراحل التصنيع اللاحقة.
-3-7-1 تخثير حليب الأجبان
يلعب التخثر دوراً أساسياً ومحدداً لصفات المادة النهائية حيث يهدف التجبن إلى تحويل الكازئين من الحالة الذائبة إلى الحالة غير الذائبة, وبالتالي تحويله إلى شكل متماسك وهذا التحول يسهل انفصال المصل عن الخثرة معطياً الجبن كناتج نهائي, يمكن تخثير الحليب المعد لصناعة الأجبان أنزيمياً أو حامضياً.
-1-3-7-1 التخثر الأنزيمي
وفيه يحدث التجبن بفعل أنزيم المنفحة المستخرج من المعدة الرابعة لصغار الحيوانات اللبونة والمغذاة على الحليب فقط. أثبتت الدراسات أن الكازئين كابا المتوضع على محيط جسيمة الكازئين يقوم بفعل الواقي لبقية الكازئينات من تأثير شوارد الكالسيوم لعدم حساسيته تجاه هذه الشوارد بعكس الكازئينات الأخرى. ويفقد الكازئين كابا هذه الخاصية عند تحلله بفعل أنزيم المنفحة فتصبح الكازئينات بحالة غير مستقرة، وتترسب بوجود شوارد الكالسيوم,حيث يتم التخثر الأنزيمي على ثلاث مرحل:
• المرحلة الأنزيمية: و تتصف هذه المرحلة بعدم الإستقرار حيث يهاجم أنزيم المنفحة الكازئين كابا ويحلله مشكلاً الباراكابا–كازئين, تتم هذه المرحلة بدرجات حرارة منخفضة وبغياب شوارد الكالسيوم وفق التفاعل التالي:
• المرحلة غير الأنزيمية: تحتاج هذه المرحلة لدرجة حرارة مرتفعة حسب حساسية الأنزيم حيث يتم فيها ترسب الباراكازئينات بوجود شوارد الكالسيوم وفق التفاعل التالي:
• مرحلة تحلل البروتينات: حيث يتم في هذه المرحلة تحلل تدريجي بطيء للكازئينات إلى ببتيدات عند pH=5.2-5.8, وتعتبر هذه المرحلة ضرورية من أجل عملية تسوية وإنضاج الأجبان.
وتؤثر العوامل التالية على سرعة التجبن الأنزيمي:
1- درجة الحرارة: تعتبر الدرجة 41°C هي الدرجة المثلى لعمل أنزيمات المنفحة ومع انخفاض الحرارة إلى ما دون الـ 20°C تتناقص بشكل كبير فعالية أنزيم المنفحة ولايحدث تخثر في درجة حرارة أقل من 10°C أو أعلى من 65°C حيث ينعدم نشاط الأنزيم, وللحرارة تأثير على قساوة الخثرة الناتجة.
2- رقم الحموضة: إن لرقم الحموضة تأثير في زمن التخثر وقساوة الخثرة الناتجة, وعندما ينخفض رقم الحموضة عن حموضة الحليب الطبيعي يصبح زمن التخثر أقصر وتزداد قساوة الخثرة الناتجة, كنتيجة لإزدياد نشاط الأنزيم والذي يكون أعظمياً عندPH = 5.5 وزيادة تحرر شوارد الكالسيوم من المعقد الغروي, بينما لا يتخثر الحليب على رقم حموضة أعلى من.PH = 7
3- نسبة أملاح الكالسيوم الذائبة: لايحدث التجبن الأنزيمي إلا بوجود كمية من شوارد الكالسيوم الذائبة الضرورية لمعادلة الشحنة السالبة للكازئينات التي تعرضت لفعل الأنزيم, إن انخفاض نسبة شوارد الكالسيوم الذائبة في الحليب نتيجة لترسبها أثناء المعالجات الحرارية، يؤدي إلى زيادة زمن التخثر وتشكيل خثرة طرية غير متماسكة. ويجب في هذه الحالة إضافة كلور الكالسيوم إلى الحليب لتعويض النقص والذي يعمل أيضاً على خفض رقم الحموضة نتيجة زيادة تركيز شوارد الهيدروجين في الوسط.
4- المعالجة الحرارية: في حالة التسخين المسبق للحليب يزداد زمن التخثر وتكون الخثرة الناتجة أقل متانة, ويعود ذلك إلى تشكل معقد كاباكازئين مع بيتالاكتوجلوبولين مما يؤدي إلى إنخفاض حساسية كازئين كابا للمنفحة, وكذلك يسبب التسخين الشديد للحليب إلى ترسب شوارد الكالسيوم والفوسفات والسترات وإنخفاض قطر جسيمات الكازئين.
5- نسبة المواد الأزوتية الذائبة: يؤدي وجود نسبة عالية من المواد الأزوتية الذائبة في الحليب (حليب السرسوب) إلى إطالة زمن التخثر, حيث تقوم هذه المواد بحماية الكازئين من تأثير أنزيم المنفحة.
6- تركيز الأنزيم: تتناسب سرعة التخثر طرداً مع كمية أنزيم المنفحة المضافة, كما يؤثر تركيز الأنزيم في صفات الخثرة الناتجة من حيث القساوة والمطاطية. وتؤثر العوامل التالية على كمية المنفحة المضافة: فعالية المنفحة, كمية الحليب, رقم الحموضة, نوعية الأجبان المراد تصنيعها, درجة الحرارة, زمن التخثر.
7- المواد المضافة: إن إضافة مواد مالئة أو حافظة للحليب وفي حال بقاء آثار من مواد التعقيم أو المضادات الحيوية, فإن ذلك يؤثر سلباً على نشاط أنزيم المنفحة. كما إن غش الحليب بإضافة كميات كبيرة من الماء يؤثر أيضاً على سرعة التخثر الأنزيمي وقوام الخثرة الناتجة ومردود الأجبان.
8- تأثيرات مختلفة:
• إن تحلل البروتين الناتج عن فعالية الأنزيمات المخثرة ينشط بكتريا اللاكتيك ويكون هذا التنشيط أكثر فعالية مع الأنزيمات الناتجة عن الفطور مقارنة مع المنفحة لأنها تؤدي إلى إنتاج ببتيدات تسرع من نشاط البكتريا وارتفاع الحموضة خلال عملية انفصال المصل ويلاحظ أيضاً ازدياد قوة الخثرة ومتانتها.
• إن الطعم المر الناتج في الأجبان يكون أكبر في الأجبان المصنعة من الببسين والأنزيمات الفطرية مقارنة مع المنفحة نظراً لفاعلية الأنزيمات الفطرية العالية في تحلل البروتين.
• يوجد اختلاف في توزع أنزيمات التخثر بين الخثرة والمصل, يعتمد احتفاظ أنزيم الكيموزين بالخثرة على رقم الحموضة حيث يبقى حوالي 80% من الأنزيم بالخثرة في الوسط الحامضي (PH=5.2) وتنخفض هذه النسبة حتى 50% عند رقم حموضة PH=6.4, أما بالنسبة لأنزيم الفطر Mucor فلا يتجاوز احتفاظ الخثرة به 20%.
إذا كانت المنفحة سائلة فيتم إضافتها مباشرة للحليب, أما إذا كانت على شكل بودرة فيتم حلها بكمية من الماء لاتزيد عن 0.3% من حجم الحليب وتمزج مع وزن مماثل لوزن المنفحة من ملح الطعام, ثم تضاف إلى حليب الأجبان بعناية مع التحريك المستمر لمدة 2-3 دقيقة بعد الانتهاء من إضافة المنفحة من أجل تجانس توزيع المنفحة في الحليب, ويجب عدم تحريك الحليب أثناء فترة التخثر منعاً لتشقق الخثرة، ويمكن التعرف على نهاية التخثر من انفصال الخثرة عن جدار وعاء التخثر، وتشقق الخثرة بشكل بورسلاني.
-2-3-7-1 التخثر الحامضي
يتم بفعل الأحياء الدقيقة التي تضاف إلى الحليب لإنتاج حمض اللبن من تخمر سكر اللاكتوز مما يؤدي خفض رقم الحموضة وإتلاف جسيمات الكازئين دون فصل وتجزيء, حيث يترسب الكازئين بشكل كامل عندما يصل رقم الحموضة إلى PH=4.6. وتخضع فوسفات الكازئين إلى تحلل وتفكك مضاعف مع هجرة الكالسيوم الغروي باتجاه المحلول فالكازئين عند نقطة التعادل الكهربائي يفقد الكالسيوم كلياً ولايحتوي إلا على الفوسفور العضوي هذا الفقد المعدني يميز كيميائياً الكازئين المترسب مقارنة مع الكازئين الراسب بالمنفحة. يتم التخثر الحامضي وفق الآلية التالية:
يطبق هذا النوع من التخثر لإنتاج الأجبان الحامضية ويتميز بأنه أبطأ من التخثر الأنزيمي، كما أن كمية البادىء تتراوح بين 0.5-5% من كمية الحليب حسب نوع الجبنة المصنعة, وتتمتع الأجبان الناتجة بهذه الطريقة بقوام طري أقل صلابة من أجبان التخثر الأنزيمي. وتؤثر على هذا التخثر العوامل المؤثرة على ارتفاع حموضة الحليب ونشاط بكتريا اللاكتيك. ويمكن إعادة الكازئين المترسب إلى حالته الأولى عن طريق إعادة رقم الحموضة إلى وضعه الطبيعي (PH=6.6) وإعادة التوازن الملحي للحليب.
-3-3-7-1 التخثر المختلط
في هذا النوع يتخثر الحليب بتأثر الأنزيم والتحميض معاً, ويكون العامل المحدد فيه هو ارتفاع الحموضة بتأثير بكتريا اللاكتيك أما الأنزيم فيضاف لتقسية الخثرة الناتجة، وفي هذه الحالة تضاف كمية من البادىء مساوية لحالة التخثر الحامضي، أما كمية الأنزيم المضافة فتكون أقل بكثير من حالة التخثر الأنزيمي, وتستخدم هذه الطريقة عادةً لإنتاج الأجبان الطازجة.
-4-7-1 انفصال المصل
مع ازدياد صلابة وانكماش الخثرة الناتجة تقل قدرتها على الاحتفاظ بالمصل, ويحدد مدى انكماش الخثرة نسبة الرطوبة المتبقية بها والتي تتحكم بحموضة الجبنة الناتجة, فمع بقاء كميات أكبر من المصل داخل الخثرة يعني احتفاظ الخثرة بنسبة عالية من سكر اللاكتوز الذي يتخمر لاحقاً إلى حمض اللبن مسبباً ارتفاع حموضة الجبنة. ويمكن تقسيم العوامل المؤثرة على انفصال المصل إلى ثلاث مجموعات.
-1 العوامل المباشرة
تستخدم بعد تشكيل الخثرة وهي بشكل عام ذات طبيعة فيزيائية ومنها:
المعالجة الحرارية: تعتبر درجة الحرارة من أهم العوامل المؤثرة في سرعة خروج المصل من الخثرة كونها تؤثر على عمل الأنزيم في تشكيل الروابط الببتيدية وعلى نشاط بكتريا اللاكتيك وكذلك تخفيض لزوجة الخثرة. عند تصنيع الأجبان القاسية (60% مادة جافة) ورقم حموضة مرتفع (PH=5.2) فإنه يتم التخلص من المصل على درجة حرارة حواليِ 55°C, أما في حالة الأجبان الطرية (20% مادة جافة) ورقم حموضة منخفض (PH=4.1) فيمكن التخلص من المصل على درجة حرارة حوالي 20°C, ولكن يجب الانتباه إلى تجانس عملية المعالجة الحرارية وعدم الإفراط في رفع درجة الحرارة حتى لا يؤدي ذلك إلى تصلب سريع في القشرة الخارجية للخثرة وبالتالي إعاقة خروج المصل من داخلها.
المعالجة الميكانيكية: عندما يراد الحصول على أجبان بمحتوى عالي من المادة الجافة يمكن تطبيق بعض المعالجات الميكانيكية لتسريع خرج المصل من الخثرة ومنها:
• التقطيع: بهدف زيادة السطح الخارجي للخثرة, حيث تقطع الخثرة عمودياً وأفقياً بشكل يدوي أو آلي باستخدام سكاكين خاصة, ويجب الانتباه إلى عدم تشكل حبيبات ناعمة تخرج مع المصل مما يسبب في انخفاض المردود.
• التحريك: يتم تحريك حبيبات الخثرة لمنع تجمعها من جديد مما يعيق عملية خروج المصل.
• الغسيل: يتم غسيل حبيبات الخثرة بالماء العادي أو بمحلول ملحي بهدف تمديد المصل داخل حبيبات الخثرة وبالتالي تسريع خروجه, ويساعد الغسيل في إيقاف ارتفاع الحموضة. وتمكننا هذه العملية من ضبط نسبة الرطوبة المتبقية في الخثرة ورقم حموضتها من خلال التحكم بكمية ماء الغسيل ودرجة ملوحته, وكذلك مدة عملية الغسيل ودرجة حرارتها.
• الضغط: تستخدم هذه العملية لتصنيع الأجبان المضغوطة والجافة وذلك بوضع حبيبات الخثرة ضمن قوالب خاصة حسب شكل الجبنة المراد الحصول عليها وتعريضها للضغط المناسب.
-2 العوامل غير المباشرة
• الحموضة: كلما زادت حموضة الخثرة المتشكلة يزداد انكماشها وبالتالي تزداد سرعة خروج المصل منها, ويزداد هذا التأثير مع انخفاض رقم حموضة إلى PH= 4.7-4.9.
• كمية ونوعية الأنزيم: كلما زادت كمية أنزيم المنفحة المستخدم في عملية تخثير الحليب كلما زادت صلابة الخثرة الناتجة وسرعة انكماشها وبالتالي خروج المصل منها، كما إن تأثير نوعية الأنزيم المستخدم على قوام وتماسك الخثرة ينعكس بشكل مباشر على سرعة خروج المصل.
-3 عوامل تتعلق بنوعية الحليب
كلما زادت نسبة الدسم في الحليب المستخدم في صناعة الأجبان قلت سرعة خروج المصل من الخثرة بسبب توضع حبيبات الدسم في مسامات الشبكة البروتينية المتشكلة. يؤثر محتوى الحليب من الكازئينات وبروتينات المصل سلباً على سرعة خروج المصل من الخثرة.
-5-7-1 تمليح الأجبان
تهدف عملية التمليح إلى:
• الحماية من الأحياء الدقيقة غير المرغوبة.
• استمرار انفصال المصل نتيجة ارتفاع الضغط الأسموزي للمحلول الملحي العالي التركيز.
• تكوين القشرة الخارجية للأجبان.
• إعطاء الأجبان الطعم المرغوب.
• التأثير في فعالية الأنزيمات فزيادة تركيز الملح تبطأ انضاج الأجبان وتصبح قاسية لمدة طويلة.
• زيادة بسيطة لذوبان البروتين في الأجبان الطازجة.
طريقة تمليح الأجبان:
تؤثر طريقة التمليح في خواص ومظهر الأجبان ويتم التمليح بشكل عام على درجات حرارة منخفضة نسبياً (10-15°C) بعد إتمام عملية انفصال المصل وأحياناً يتم التمليح على درجة حرارة مرتفعة خلال انفصال المصل بغية تسريع خروج المصل من الخثرة. يمكن إضافة محلول ملحي بتركيز 2% لفسيل حبيبات الخثرة على درجة حرارة مرتفعة بعد التخلص من المصل ولكن ذلك يتطلب كميات كبيرة من الملح زيادة على ذلك الفقد الناتج عن خروج قسم كبير من الملح مع المصل مما يعيق استخدامه في تغذية الحيوان, وتتم عملية تمليح الأجبان بإحدى الطرق التالية:
• إضافة الملح الجاف إلى حبيبات الخثرة قبل وضعها في القوالب.
• رش الملح على أسطح الأجبان بعد وضعها في القوالب.
• التمليح باستخدام محلول ملحي للأجبان بعد نزعها من القوالب.
• إذابة الملح في الحليب قبل إضافة المنفحة أو خلط الحليب بماء مالح قبل عملية التخثر.
وأكثر الطرق استخداماً هي الطريقة الثانية والثالثة أما الطريقة الأولى فتستخدم في حالة الأجبان القاسية والطريقة الرابعة فتستخدم في صناعة بعض أنواع الجبنة المنتشرة في منطقة البحر المتوسط مثل الجبن الدمياطي في مصر.
ميكانيكية التمليح:
تتوقف سرعة انتقال الملح إلى داخل الخثرة على العوامل التالية:
• تركيب الجبنة: فكلما ارتفع محتوى الجبنة من الرطوبة ازدادت كمية الملح الممتصة. أما محتوى الجبنة من الدسم فتأثيره محدود وبسيط.
• تركيب المحلول الملحي: تزداد كمية الملح الممتصة مع ارتفاع تركيز المحلول الملحي, أما تأثير رقم الحموضة فمعدوم في المجال 5-7.
• ظروف التمليح: إن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة سرعة انتشار الملح داخل الخثرة. كما إن التمليح باستخدام المحلول الملحي أسرع من التمليح الجاف.
• قوام الجبنة: في الأجبان الكبيرة والقاسية يكون تركيز الملح في الطبقات السطحية أكبر منه في المركز, أما في الأجبان الطرية والصغيرة فينتشر الملح باتجاه المركز بشكل أسرع وبالتالي يصبح المركز أكثر ملوحة من السطوح.
وتستخدم عملية التمليح كوسيلة لحفظ وانضاج بعض أنواع من الأجبان مثل الجبن العكاوي في سوريا والجبن الدمياطي في مصر وجبنةFeta اليونانية.
-6-7-1 تسوية الأجبان
إن تشكيل النكهة والطعم ليس الهدف الوحيد لانضاج الأجبان بل أيضاً الحصول على القوام والمظهر المرغوبين للأجبان. إن انضاج الأجبان نتيجة نهائية لعدة ظواهر مختلفة نذكر منها:
• انخفاض محتوى الرطوبة في الجبنة.
• التحلل الكلي لسكر اللاكتوز وتعادل أو اختفاء حمض اللاكتيك مع ارتفاع رقم الحموضة.
• التحلل الجزئي للكازئينات مما يؤدي إلى تغير في قوام الجبنة.
• تحلل محدود للمواد الدهنية.
• تشكل القشرة الخارجية للأجبان.
العوامل المؤثرة على تسوية الجبنة:
1- التهوية: تسمح التهوية بتأمين الأكسجين للأحياء الدقيقة الموجودة على سطح الجبنة كالفطور والخمائر والبكتريا, وفي حالة الأجبان التي توجد في داخلها الفطور كأجبان الروكفورت تتم عملية تهوية خاصة لايصال الأكسجين الضروري لانتشار الفطر.
2- الرطوبة: يعتبر محتوى الأجبان من الرطوبة عاملاً مؤثراً في نشاط معظم الأحياء الدقيقة, لذلك فإن الأجبان الطرية ذات المحتوى العالي من الرطوبة يتم إنضاجها خلال فترة قصيرة بالمقارنة مع الأجبان القاسية.
3- درجة الحرارة: تنظم درجة الحرارة نشاط المكروبات وفعالية الأنزيمات ومعظم الأحياء الدقيقة الموجودة على سطح الجبنة تنشط على درجة حرارة 20-25°C كالخمائر والفطور وبعض البكتريا أما بكتريا اللاكتيك فتنشط على درجة حرارة 30-35°C إذا كانت محبة لدرجة الحرارة المتوسطة وعلى درجة حرارة 40-45°C للبكتريا المحبة لدرجة الحرارة المرتفعة, أما الأنزيمات فتنشط على درجات حرارة أقل من ذلك. وفي التطبيق الصناعي يتم الانضاج على درجة حرارة أدنى من الدرجة المثلى لنشاط الأنزيمات. في الواقع من المفيد تأخير عملية الانضاج في البداية لسيطرة وتأمين الانتشار الأعظمي للمواد المذاقية.
4- محتوى الجبنة من الملح: ينظم الملح نسبة الماء الحر ضمن الأجبان ويساهم في انتخاب الأحياء الدقيقة.
5- رقم الحموضة: ينظم تزايد الأحياء الدقيقة وفعاليتها فالخمائر والفطور تنتشر في الأوساط الحامضية (PH=4.5) أما البكتريا فهي تفضل الأوساط المعتدلة, أما بكتريا اللاكتيك العضوية فتتحمل رقم حموضة منخفض حتى (PH=3.5). في بعض أنواع الجبن الطرية حيث يكون رقم الحموضة (PH=4.1) مما يعيق نشاط الأنزيمات المحللة للبروتين ولذلك يتم تعديل حموضتها بتعريضها إلى وسط من الأمونياك, ويمكن الحد من ارتفاع حموضة الأجبان بإجراء غسيل سريع بالماء العادي أو بمحلول ملحي مخفف بغية سحب اللاكتوز من الخثرة و تؤثر درجة الحموضة على نكهة وقوام الجبنة بإذابتها لشوارد المعادن المرتبطة بالكازئين الطبيعي.
-8-1 القيمة الغذائية والعلاجية للأجبان
-1-8-1 القيمة التغذوية للجبن
الجبن مادة غذائية عالية القيمة, لذيذة المذاق, سهلة الهضم, رخيصة الثمن وشائعة الانتشار. يعد الجبن مادة غذائية مركزة تتوقف درجة التركيز على نوع الجبن والمادة الأولية المستعملة وعلى طريقة التخثر. فالمنفحة تخثر الكازئين ولا تؤثر في بروتينات المصل كذلك فان انضاج الجبن يؤثر على قيمته التغذوية حيث تعمل الأحياء الدقيقة على اصطناع فيتامين A كما هو الحال في الأجبان الزرقاء يتم تركيز مكونات الحليب غير الذائبة بالماء عند تصنيع الجبن بواسطة فصل المصل، ويصل تركيز هذه المكونات الى عشرة أمثال كميتها في الحليب الأصلي بينما لايحدث تركيز لسكر اللاكتوز والبروتينات الذائبة والأملاح المنحلة, ويمكن أن تكون كميتها في الجبن أقل من الحليب الأصلي, حيث يبين الجدول (3-1) النسب المئوية الوزنية لمكونات بعض أنواع من الأجبان وقيمتها الحرورية.
نوع الجبن حريرات ماء دسم بروتين لاكتوز
جبن أزرق 368 40 30.5 21.5 2
بريك 370 41 30.5 22.5 1.9
كاممبرت 299 52.2 24.7 17.5 1.8
شيدر 398 37 32.2 25 2.1
كوخ بدون قشدة 86 79 0.2 17 2.7
كوخ مع القشدة 106 78.3 4.2 13.6 2.9
قشدة 374 51 37.7 8 2.1
لمبورج 345 45 28 21.2 2.2
بارميزان 393 30 26 36 2.9
مطبوخ قابل للمد 288 48.6 21.4 16 8.2
جدول (3-1): مكونات بعض أنواع من الأجبان وقيمتها الحرورية
في الجبن المنضج المصنع من حليب كامل الدسم يمثل فقدان المواد الغذائية مع المصل نحو نصف ما كانت عليه في الحليب الأصلي، تقريباً 20 % من البروتين, أغلب كمية اللاكتوز، 65 % من الريبوفلافين ونسبة كبيرة من الأملاح الذائبة تذهب جميعها مع المصل. وبصورة عامة فإن الجبن المنضج غذاء ممتاز حيث أنه يتصف بما يلي:
• توازن جيد بين البروتين والدهن.
• يمتلك نسبة كبيرة من البروتينات ذات النوعية العالية.
• مصدر جيد للكالسيوم، الفوسفور، الكاروتين وفيتامين A.
وتعد الأجبان المصنعة من حليب الفرز كجبن الكوخ هامة من الناحية التغذوية نظراً لكونها مصدراً للبروتين جيد النوعية مع مستويات منخفضة من الدهن. تتراوح نسبة الدهن في أنواع الجبن بين 17 – 25 %، وإذا عرفنا أن 100 غرام من اللحم تعطي الجسم 128 وحدة حرورية بينما 100 غرام من الجبن المصنع من حليب بقري تعطي 412 وحدة حرورية, مما يدل على قيمة الجبن التغذوية العالية.
كما يحتوي الجبن على نسبة من المواد الآزوتية تتراوح بين 20 – 30 % مما يمنحه صفات حرورية مفيدة بحيث أن مائة غرام من الجبن تعادل ثلاثمائة غرام من اللحم أو ثلاثمائة وخمسين غراماً من السمك, وهكذا نجد أن الجبن يقدم للجسم كميات وافرة من المواد البروتينية أعظم وأكثر مما تقدمه معظم اللحوم، ولذا فالجبن غذاء للنمو وللنقاهة والحمل أما اللحوم فإنها تحتاج جسماً متين البنيان ليهضمها بعكس الجبن الذي لا يتطلب هضمه أي مجهود. إن احتواء الجبن على الكازئين يجعله سهل الامتصاص فلا تترك منه الأمعاء فضلات تزعجها حيث أنه في بعض أنواع الجبن يتحول الكازئين الى أحماض أمينية وببتيدات وهي صفة ينفرد بها الجبن دون باقي الأغذية فهو بذلك يهضم نفسه كما يساعد جهاز الهضم على عمله بما يقدمه له من أنزيمات.
وباستطاعة الجبن أن يقدم للجسم حاجته من الكالسيوم بصورة سهلة قابلة للتمثل، فقد ثبت مؤخراً أن الكالسيوم وحده لا فائدة منه في ترميم الجسم وبناء عظامه، ولذا فلا فائدة من تناوله على شكل زرقات أو حبوب و لا بد أن يترافق الكالسيوم مع الفيتامينات بخاصة الأملاح الفوسفورية وعندها يمكن الاستفادة من الكالسيوم. ولما كان الجبن يحتوي على الكالسيوم مترافقاً مع الفيتامينات والفوسفور فإنه يشكل أفضل مصدر للكالسيوم، حيث أن ليتر واحد من الحليب البقري يحتوي على 1.231 غرام من الكالسيوم و 0.930 غرام من الفوسفور. بينما تحتوي 100 غرام من الجبن القاسي على ثمانية غرامات من الكالسيوم و 4.400 غرام من الفوسفور. أما الجبن الطري فهو أفقر بالكالسيوم والفوسفور لأن مصل الجبن يحتوي على حمض اللبن الذي يسحب معه الأملاح الفوسفورية الكلسية. ويبين الجدول (4-1) محتوى بعض الأجبان من الأملاح المعدنية.
نوع الجبن كالسيوم فوسفور حديد صوديوم بوتاسيوم
جبن أزرق 315 339 0.5 - -
بريك 730 455 0.9 - -
كاممبرت 105 184 0.5 - 111
شيدر 750 478 1 700 82
كوخ بدون قشدة 94 152 0.3 229 72
كوخ مع القشدة 90 175 0.4 290 74
قشدة 62 95 0.2 250 -
لمبورج 590 393 0.6 - 149
بارميزان 1.14 781 0.4 734 104
مطبوخ قابل للمد 565 875 0.6 1.625 240
جدول (4-1): محتوى بعض الأجبان من الأملاح المعدنية (مغ%غ)
أما محتوى الجبن من الفيتامينات فهو أيضاً وفير بصورة تجعله مصدراً رئيسياً من مصادر فيتامين A الذي يحقق للأنسجة الحماية الضرورية. وإذا ما فرض الطبيب حمية غذائية تخلو من اللحم والبيض فإنه بامكان الجبن أن يقدم للمريض حاجته من فيتامين A الموجود حيث إن المصادر الأساسية لهذا الفيتامين حيوانية. وعلى هذا فالجبن يفيد في آفات الجلد والتهاب الملتحمة العينية والتهاب غشاء المثانة والتهاب الشبكة العينية وأن تناول مائة غرام من الجبن تكفي لتأمين حاجة المستهلك من فيتامين ,Aكما هو مبين في الجدول (5-1).
نوع الجبن Vit. A
[I.U.] Thiamine
B1 [mg] Vit. B2
[mg] Niacin
[mg]
جبن أزرق 1.24 0.03 0.61 1.2
بريك 1.24 - 0.45 0.1
كاممبرت 1.01 0.04 0.75 0.8
شيدر 1.31 0.03 0.46 0.1
كوخ بدون قشدة 170 0.03 0.25 0.1
كوخ مع القشدة 10 0.03 0.28 0.1
قشدة 1.54 0.02 0.24 0.1
لمبورج 1.14 0.08 0.5 0.2
بارميزان 1.06 0.02 0.73 0.2
مطبوخ قابل للمد 870 0.01 0.54 0.1
جدول (3-1): محتوى بعض الأجبان من الفيتامينات (%غ)
أما فيتامين D فإن محتوى الجبن منه ضئيل ولكنه مفيد نظراً لأن من خواص هذا الفيتامين أن يثبت الكالسيوم في العظام ويساعدها على التمثل ولما كان الجبن حاوياً على الكالسيوم فإن وجود فيتامين D يجعل فائدة الكالسيوم والفيتامين معاً مؤكدة. ويحتوي الجبن كذلك على عدد من فيتامينات B وبخاصة فيتامين B2 الذي يساعد على تمثيل المواد الدهنية والبروتينية على هضم الجبن نفسه، وكذلك على تقوية الشعر ومنع سقوطه، وهذا الفيتامين يقاوم الحرارة العالية ولذا فلا يفقده الجبن في حالة غليه أو طبخه.
أثبت البحث العلمي أن الجبن هو أيضاً مصدر لفيتامين B12 الذي يجدد كريات الدم الحمراء ويفيد في تقوية الأعصاب. وإن تناول كمية تتراوح بين 300–400 غرام من الجبن يومياً تكفي لإمداد الجسم بحاجته من الفيتامينB12 دونما حاجة إلى إرهاق المعدة بتناول الكبد وفضلاً عن ذلك كله فالجبن يحتوي على الفيتامينات H ,E ,PP ,B6.
-2-8-1 القيمة العلاجية للجبن
إن الفوائد التي يحققها الجبن أكثر من أن تحصى والميزات التي يمتاز بها، فله مكان الصدارة بين الأغذية شائعة الاستعمال. يعد الجبن غذاء هاضماً إذا أخذ بعد الطعام لأنه يمتص الحوامض الزائدة في المعدة ويساعدها على هضم غيره من الأطعمة، أما إذا أخذ قبل الطعام فإنه يعرقل عملية الهضم بسبب تلك الخاصية نفسها، ونعني بها امتصاصه للحوامض المعدنية ولذا فإنه من المستحسن عدم تناول الجبن إلا بعد الطعام.
كما أن للجبن فوائد لا تنكر في حالة الاضطرابات الهضمية (الحرقة والآلام لدى المصابين بفرط الحامضية والقرحة المعدية أو الاثني عشر) ذلك إن غشاء المعدة يفرز حامضاً يسمى (حامض كلور الماء) ومفرزاً آخر يسمى الببسين وقد يحدث أن يزداد هذا الحامض بسبب التنبه العصبي أو الإدمان على المشروبات الكحولية مما يسبب الحرقة والتهاب الغشاء المخاطي مما يؤدي في النهاية إلى حدوث القرحة، وقد تبين أن جميع أنواع الجبن تعمل على تركيز حامض كلور الماء وامتصاص جميع الأحماض الحرة الزائدة في الوسط المعدي خلال مدة لا تزيد على ساعة واحدة. و في تجربة تكررت مئات المرات أدخل فيها أنبوب مطاطي من فم إنسان إلى معدته، تبين أن المعدة تكون خالية من الأحماض الحرة إذا كانت تحتوي على شيء من الجبن فكأن عمل الجبن هو عمل الإسفنج نفسه فهو يمتص ما يفيض من الحامض المعدي.
يمتاز الجبن أيضاً باحتوائه على كائنات حية دقيقة تنمو داخله وتتفاعل تفاعلاً حيوياً فيتحول الكازئين إلى عناصر جديدة تغني القيمة التغذوية للجبن فهو والحالة هذه غذاء حي وليس ميتاً ولذلك فإنه من المناسب إضافة قليل من الجبن للمرضى المصابين بأمراض تتطلب إعطاءهم مضادات حيوية لتطهير الأمعاء ونظراً لقتلها للجراثيم الضارة والمفيدة على السواء فإن الجبن بما يحتويه من أحياء دقيقة مفيدة يساعد على تكاثرها من جديد في الوسط المعوي. الحالات المرضية التي تعطى فيها الأجبان الطازجة هي:
• الضعف العام.
• السكري.
• عسر الهضم.
• الإسهال.
• التهاب الأمعاء الحاد.
أما الحالات التي يمنع فيها الجبن وبخاصة الأجبان المطبوخة فهي:
• ارتفاع ضغط الدم.
• زيادة نسبة البولينا في الدم.
• أمراض الكلى المصحوبة بتورم .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــ
مهندس الغذائية : .محمد الحماد
-1-1 لمحة تاريخية
إن الحقبة التاريخية التي عرف فيها الإنسان صناعة الجبن غير معروفة على وجه التحديد، كما يصعب تحديد بلد المنشأ، وتشير أولى الكتابات عن الفاعليات البشرية إلى الأبقار والحليب، ووجدت هذه الكتابات في سانسكرت مكتوبة من قبل السومريين (4000 سنة ق.م) وفي بابل (2000 سنة ق.م). إن طريقة تحضير الجبن ترجع إلى قرون عديدة عندما كانت القبائل البدوية في شرق البحر الأبيض المتوسط تحمل الحليب في أوعية مصنوعة من جلود الحيوانات الأليفة أو الأواني الفخارية, وإذا حفظ الحليب دافئاً فإنه يصبح حمضياً بسرعة, حيث ينفصل إلى الخثرة والمصل. ومن المحتمل جداً بأن اكتشاف هذه المادة الجديدة كان قد حدث بالصدفة حين نقل الحليب الساخن باستعمال معدة حيوان ما وضمن مناخ حار. فدار الحليب بسرعة وعملت أنزيمات المعدة على الحليب لتشكيل الخثرة وأدى كسر الأخيرة بفعل الحركة الناتجة عن النقل إلى انفصال المصل عن الخثرة البدائية. إن الطرائق الحديثة تشبه من حيث المبدأ هذه الطريقة البدائية بمختلف أطوارها، أي تحميض الحليب الساخن بتأثير المنفحة، تشكل الخثرة وانفصال المصل. إن تصنيع الجبن هو عملية تحويل مادة غذائية سريعة الفساد ذات محتوى مرتفع من الرطوبة (الحليب) إلى مادة متماسكة بمحتوى منخفض من الرطوبة (الجبن) يمكن حفظها لمدة طويلة.
-2-1 تعريف الجبن
الجبن هو المنتج الطازج أو المنضج الناتج عن تخثر الحليب بفعل المنفحة ثم الفصل الجزئي للمصل الناتج عن هذا التخثر. ولكن التعريف الأكثر ملائمة, إن الجبن هو الخثرة الناتجة عن تخثر حليب بعض الثدييات بوساطة المنفحة أو الأنزيمات المماثلة بوجود حمض اللبن المنتج بوساطة بكتريا حمض اللبن ويفصل جزء من الرطوبة بالتقطيع والتسخين والضغط ضمن قوالب ثم الإنضاج بالتخزين لمدة من الزمن على درجات حرارة ورطوبة مناسبة وحسب منظمتي الأغذية والزراعة والصحة العالميتين فالجبن هو المادة الطازجة أو المسّواة التي نحصل عليها بعد التخثر وفصل المصل من الحليب أو القشدة أو الحليب مخفف الدسم أو الحليب الخض أو خليط منها.
الأجبان هي مواد غذائية عمومية حيث يتم إنتاجها في اغلب بلدان العالم انطلاقاً من حليب أنواع مختلفة من الثدييات كحليب الأبقار والأغنام والماعز والجاموس وتعد الأجبان من أفضل الأغذية للإنسان ليس فقط بسبب قيمتها الغذائية المميزة ولكن أيضاً نظراً لمواصفاتها الحسيّة الكثيرة التباين. يمكننا القول أن تطور صناعة الأجبان هو أحد إنجازات الحضارة وبينما لا يختلف استهلاك الحليب السائل والزبدة كثيراً في أوربا فإن استهلاك الجبن يزداد دون توقف فمثلاً في فرنسا وخلال فترة عشرين عاماً ازداد الاستهلاك أكثر من الضعف (من 9 إلى 19 كيلوغرام للشخص) حيث يصنع حوالي نصف إنتاج الحليب الى أنواع مختلفة من الأجبان. وفي باقي دول مجموعة السوق الأوربية المشتركة بلغت هذه الزيادة نسبة 88 %.
-3-1 تصنيف الأجبان
هنالك أكثر من 400 نوع من الجبن المصنع في العالم، ويمكن وضعها تحت 18 نوعاً رئيسياً مختلفاً حيث أن أصناف كثيرة تسمى بأسماء مناطق تصنيعها ولكنها لا تختلف عن غيرها إلا بالشكل ونموذج التغليف وتتماثل طرائق تصنيعها وصفاتها العامة. يمكن تفسير كثرة أنواع الجبن بالأمور التالية:
-1 طبيعة الحليب المستعمل: فالتباينات الضعيفة في التركيب الكيميائي بالإضافة إلى الاختلافات الموجودة بين الأنواع والعروق الحيوانية لها انعكاسات كبيرة على صفات الجبن.
-2 طرق التحضير: تظهر تنوعاً يصعب تحديد أبعاده. حددت سابقاً بالظروف المناخية، الجغرافية، الاقتصادية والتاريخية. ولكن التقدم التقني وتوسع شبكات الاتصالات أدى إلى تعديل هذه الظروف وعلى الرغم من ذلك فإن بعض أنواع الأجبان لا زالت مرتبطة إلى يومنا هذا بمنطقة محدودة ولا تصنع نهائياً أو جزئياً في المناطق الأخرى. تؤدي طرائق التحضير إلى تنوع الأجبان نتيجة التأثير الذي تحدثه على القوام والتخمرات:
• للأجبان بنية تتألف من باراكازئينات الكالسيوم، وهذه البنية تتوقف على نوع التخثر، تطور الحموضة، كمية الماء المتبقية، نسبة المواد الدسمة ودرجة التحلل البروتيني الذي يؤدي إلى إضعاف قساوة الجبن.
• تتباين إمكانيات تخمر الكازئين والمادة الدسمة، فحدوثها يتوقف على مجموعة من الظروف الفيزيائية والكيميائية وعلى الأنزيمات الموجودة. إن مظهر الأجبان وطعمها هو نتيجة رئيسة لنشاط الأحياء الدقيقة والتخمرات التي تحدث للكازئين والمادة الدسمة وأيضاً اللاكتوز الذي يبقى ضمن الخثرة.
يمكن تصنيف الأجبان حسب المعايير التالية:
-1 نوع الحليب: يستخدم عادة حليب الأبقار أو الأغنام أو الماعز في صناعة الأجبان ومعظم كميات الأجبان المصنعة عالمياً تعتمد على حليب الأبقار كمادة أولية في إنتاجها, ويستخدم الحليب في صناعة الأجبان بالأشكال التالية:
• حليب كامل الدسم
• حليب مضاف إليه القشدة لزيادة محتواه من الدسم
• حليب مضاف إليه البروتين
• حليب مركز باستخدام أغشية الترشيح فوق العالي
• حليب فرز ناتج عن عمليات تصنيع الزبدة أوالقشدة
• حليب بودرة معاد التركيب
-2 نسبة المادة الصلبة: وهنا نميز الأنواع التالية:
• أجبان قاسية تحتوي على 70% مادة صلبة كلية
• أجبان نصف قاسية تحتوي على 50-60% مادة صلبة كلية
• أجبان طرية تحتوي على 40-50% مادة صلبة كلية
• أجبان طازجة تحتوي على 30-40% مادة صلبة كلية
• أجبان حامضية (قريش) تحتوي على 20-30% مادة صلبة كلية
• أجبان المصل تحتوي على 20% مادة صلبة كلية
حيث تصنع الأصناف الثلاثة الأولى بعملية التخثر الأنزيمي ويتبعها فترة نضج, ويصنع النوع الرابع (الأجبان الطازجة) بعملية تخثر مختلط (أنزيمي- حامضي) وتستهلك طازجة، أما جبنة القريشة فتصنع بعملية تخثر حامضي وتستهلك طازجة. أما جبنة المصل فتحضر بتخثر بروتينات المصل الناتجة عن عملية تصنيع الأجبان حرارياً وتستهلك هذه الأنواع طازجة أيضاً.
-3 نسبة المادة الدسمة: تحسب نسبة الدسم في الأجبان منسوبة إلى محتوى هذه الأجبان من المادة الصلبة الكلية ويمكن أن نميز الأنواع التالية:
• جبنة مرتفعة الدسم تحوي على الأقل 60% مواد دسمة
• أجبان دسمة تحوي على الأقل 40% مواد دسمة
• أجبان نصف دسمة تحوي على الأقل 20% مواد دسمة
• أجبان مخففة الدسم تحوي على أقل من 20% مواد دسمة
حيث تصنع الأجبان المرتفعة الدسم بإضافة القشدة إلى الحليب أو من القشدة مباشرة. أما الأجبان متوسطة الدسم أو مخففة الدسم فيتم تصنيعها بإخضاع الحليب إلى عملية فرز.
-4-1 التركيب الكيميائي للأجبان
يبين الجدول (1-1) التركيب الكيميائي الوسطي لأصناف الجبنة حسب محتواها من الرطوبة كنسب مئوية وزنية (انظر الملحق-1).
نوع الأجبان ماء بروتينات دسم لاكتوز أملاح
قاسية 30-32 28-32 17-31 - 3-5
نصف قاسية 42-52 24-35 18-25 - 3-6
طرية 50-60 18-26 15-20 - 3-8
طازجة 60-70 18-25 15-40 1-4 2-4
قريش 68-80 15-20 1-15 1-4 2-7
جدول (1-1): التركيب الكيميائي الوسطي لأصناف الجبنة
-1 الماء: تعتبر نسبة الماء في الأجبان العامل المحدد لنوعية هذه الأجبان وتصنيفها حيث تختلف نسبته من نوع إلى آخر بشكل واضح وحتى ضمن النوع الواحد تتباين نسبة الماء ويوجد الماء ضمن الأجبان بشكل مرتبط ويزداد ارتباطه في الأجبان القاسية.
-2 البروتينات: تحتوي الأجبان على الكازئين ونواتج تحلله كما تحتوي الأجبان المصنعة من حليب مبستر على نسبة من بروتينات المصل التي تخثرت نتيجة البسترة أما الأجبان المصنعة بطريقة الترشيح فوق العالي فإنها تحتوي على جزء كبير من بروتينات المصل. يتحلل البروتين خلال فترة النضج وتؤثر نسبة تحلله على قوام وطعم ورائحة الأجبان الناتجة.
-3 المواد الدسمة: تؤثر نسبة الدسم في الأجبان ودرجة تحلله على قوام وطعم الأجبان المصنعة وتصنع الأجبان القاسية عادة من حليب عالي الدسم لأن انخفاض نسبة الدسم في هذه الحالة يعطي أجبان مرتفعة القساوة, أما الأجبان نصف القاسية والطرية فتكون عادة أجبان نصف دسمة أو مخففة الدسم. يتحلل الدسم خلال فترة النضج ويزداد تحلله مع طول فترة النضج وفي بعض الحالات يضاف أنزيم الليباز بهدف زيادة تحلل الدسم وبالتالي الحصول على الطعم المرغوب.
-4 سكر اللاكتوز: تفتقر الأجبان المصنعة بطريقة التخثر الأنزيمي إلى اللاكتوز الذي يعتبر أحد المكونات الأساسية في الحليب لأن الجزء الأكبر من هذا المركب يذهب مع المصل والجزء الآخر يتحلل خلال فترة النضج.
-5 الأملاح المعدنية: إن حوالي 30-40% من الأملاح المعدنية الموجودة في الحليب الطبيعي تبقى ضمن الخثرة, ويؤثر على نسبة الأملاح في الأجبان كلور الكالسيوم ونترات الكالسيوم المضافة وكذلك ملح الطعام, وتعتبر نسبة الكالسيوم هي العامل المحدد لقوام خثرة الجبنة الناتجة, كذلك تلعب أملاح الفوسفات دوراً مؤثراً في قوام الخثرة الناتجة.
-6 الفيتامينات: تحتوي الأجبان على نسب معقولة من فيتامينات B كما إنها تعتبر مصدراً هاماً للفيتامينات A.
-7 المواد الملونة: تتبع نسب المواد الملونة في الجبنة نوع الحليب المستخدم ففي الصيف مثلاً وعند تغذية الحيوانات على العليقة الخضراء فإن نسبة الكاروتين تكون أكبر في حليب الأبقار مما يعطي أجبان أكثر اصفراراً مما هو الحال في الشتاء حيث يكون لون الحليب باهتاً, وأحياناً تعمد بعض الشركات الى إضافة بعض الأصبغة الطبيعية إلى الحليب المعد لصناعة الأجبان بهدف إعطاء الأجبان المنتجة اللون المرغوب بشكل ثابت.
-5-1 الأنزيمات المجبنة للحليب
لقد استخدمت الأنزيمات المجبنة للحليب منذ زمن طويل وحضّرت من عدة مصادر (نباتية، ميكروبية، حيوانية), وتم فيما بعد الحصول على أنزيم الرينين من معدة العجول على شكل مستخلص خام يسمى المنفحة حيث استخدم بشكل واسع في صناعة الأجبان. إن الأنزيمات المجبنّة للحليب هي بروتينازات (تحطم السلاسل الببتيدية للبروتينات من الداخل) وهي بذلك تختلف عن بقية الأنزيمات التي تحلل البروتين بهدم الروابط الببتيدية في مناطق مختلفة من السلسلة.
-1-5-1 الأنزيمات ذات الأصل الحيواني
تم استخدام عدد كبير من الأنزيمات المخثرة للحليب ولكن الببسين المنتج من معدة الخنازير والببسين المنتج من معدة الدجاج والببسين البقري والرينين هي الأنزيمات المستخدمة في صناعة الأجبان.
1- المنفحة: وهي أهم الأنزيمات المجبنة للحليب والمستخدمة عالمياً في صناعة معظم أنواع الجبن. تستخرج المنفحة من المعدة الرابعة (الأنفحة) لصغار الحيوانات المجترة قبل فطامها وهي تتضمن أنزيم الكيموزين الذي يشكل القسم الأعظم والببسين بنسبة بسيطة. وعندما يكبر الحيوان ويتوقف عن رضاعة الحليب يحل أنزيم الببسين محل الرينين. إن أنزيم الرينين هو بروتين من نوع الغلوبولين وزنه الجزيئي 31.400 ونقطة تعادله الكهربائي 4.5 تقريباً. يعد الرينين إنزيماً محللاً للرابطة الببتيدية فينيل آلانين 105-ميثونين 106 في الكازئين كابا, ورقم الحموضة الأمثل لنشاطه PH=3.8.
2- الببسين البقري: لقد ازداد استخدام الببسين البقري في صناعة الأجبان نظراً لسهولة تحضيره من العجول المتقدمة في السن، حيث يتكون الببسين عند العجول بعد الشهر الخامس من عمرها بينما توجد المنفحة في العجول الرضيعة ولا يختلف جبن الشيدار المصنوع بوساطة المنفحة عن الجبن المصنع بوساطة الببسين البقري، ولكن أفضل طريقة لاستخدام الببسين البقري هي خلطه مع المنفحة بنسبة 50%. هذا الأنزيم هو الأقرب إلى الكيموزين لكن فاعليته المثلى تكون عند رقم حموضة PH=2. للببسين أهمية في مرحلة تسوية الجبن حيث يقوم بهضم الخثرة وتحليل البروتين.
3- الببسين المنتج من معدة الخنازير: يمكن استخدام هذا الأنزيم في صناعة بعض أنواع من الأجبان ولكن الجبن الناتج يتصف ببعض العيوب كالتزنخ وطول زمن التخثر للحليب غير الحامضي، كما أن الخثرة الناتجة تكون طرية مما يؤدي إلى زيادة فاقد الدهن. تتناقص فعالية هذا الأنزيم عندما يزيد رقم الحموضة عن PH = 6.3.
4- ببسين الديك: يتم حالياً استخدام الببسين المنتج من معدة الدجاج في صناعة الأجبان في جمهورية التشيك، وهذا الأنزيم أكثر قرباً إلى الكيموزين منه إلى الببسين. يتميز الأنزيم بفاعليته العالية المحللة للبروتين أكثر من منفحة العجول, وينصح باستخدامه بنسبة 30% مع المنفحة.
-2-5-1 الأنزيمات المستخرجة من النباتات الراقية
تستطيع بعض الأنزيمات المستخرجة من النباتات أن تخثر الحليب ولكن نشاط هذه الأنزيمات لا يقتصر على تحطيم الرابطة الببتيدية في كازئين كابا وبالتالي تجبن الحليب، بل تتميز بمقدرتها العالية على تحطيم الروابط الببتيدية الأخرى في البروتينات مما ينجم عنه خسارة في المردود كما يؤدي إلى بعض عيوب في الطعم والنكهة. ومن أهم هذه الأنزيمات:
1- البابائين: يستخرج من قشرة نبات الباباي بالإضافة الى أنزيمات أخرى محللة للبروتين، يخثر هذا الأنزيم الحليب بسرعة ولكنه يملك مقدرة عالية أيضاً على هدم البروتينات.
2- الفيسين: يوجد هذا الأنزيم في قشور عدة أنواع تابعة للجنسFicus كالتين. تحتاج هذه الأنزيمات كما هو الحال في البابائين إلي مجموعةSH حرة للقيام بنشاطها.
3- البروميلين: يستخرج من ساق الأناناس. كما أن هنالك أنزيمات أخرى من أصل نباتي قادرة على تخثير الحليب.
-3-5-1 الأنزيمات ذات الأصل الميكروبي
1- أنزيمات من أصل بكتري: إن البحث عن أنزيمات بديلة عن المنفحة قاد الباحثين إلى دراسة عدد من أنزيمات البروتياز التي تفرزها البكتريا مثل:
B. Licheniformis, B. Subtilis, Bacillus cereus, Micrococcus caseolyticus, B. Mesentericus, B. Polymyxa.
تفرز هذه البكتريا أنزيمات قادرة على تخثير الحليب، وإن إمكانية صناعة الأجبان من هذه الأنزيمات أجود من تلك الناتجة عن الأنزيمات النباتية لكنها أقل جودة من الأجبان المصنوعة باستخدام أنزيمات فطرية لأنها تؤدي الى تكوين خثرة طرية وضعيفة التماسك نظراً لشدة فاعليتها المحللة للبروتين. وتبين الدراسات أنه يمكن استخدام بروتيناز بكتريا B. Subtilis بنسبة معينة مع المنفحة لتحسين إنضاج الأجبان المصنوعة من الحليب المجفف والحليب المركز بالترشيح فوق العالي.
2- أنزيمات من أصل فطري: يوجد ثلاثة أنواع أساسية من أنزيمات الفطور المستخدمة في صناعة الأجبان:
• فطر متطفل على السنديان Endothia parasitica
• فطر موجود في التربة متوسط درجة الحرارة Mucor miehei
• فطر موجود في التربة مقاوم للحرارة العالية Mucor pusillus
إن الأنزيمات المستخلصة من هذه الفطور مستخدمة في فرنسا بعد إخضاعها لفحص صحي والتأكد من خلوها من المواد السامة والمضادات الحيوية.
-6-1 البادئات المستخدمة في صناعة الأجبان
يعتمد تصنيع الجبن على تخمر سكر اللاكتوز بواسطة بكتريا اللاكتيك إلى حمض اللبن. ويؤدي هذا إلى إعطاء الخثرة طعماً حامضياً طازجاً وتنشيط المنفخة وتسريع فصل المصل بانكماش الخثرة وإكسابها القوام والصفات المرغوبة. تنتج بكتريا حمض اللبن أيضاً مركبات النكهة وتساعد فاعليتها المحللة للبروتين وبدرجة أقل تلك المحللة للدهن على إنضاج الجبن. بالإضافة إلى ذلك فإن نمو بكتريا حمض اللبن يتسبب في خفض كمون الأكسدة والإرجاع الضروري لإنتاج مركبات الكبريت المرجعة مثل Methanethiol الذي يدخل في نكهة جبن الشيدار.
في الصناعة الحديثة للأجبان، يتم على نطاق واسع إضافة سلالات منتخبة من بكتريا حمض اللبن كبادئات تعطي الحموضة المناسبة لتصنيع الجبن بصورة منتظمة من يوم لآخر وبالتالي إعطاء منتجات ثابتة المواصفات. يتضمن الجدول (2-1) بعض أنواع من بكتريا اللاكتيك المستخدمة كبادئات عند تصنيع الجبن.
البكتريا أمثلة عن الاستعمال
محبة للحرارة المتوسطة:
Str. Lactis, Str. Cremoris
Str. Cremoris
Str. Lactis
Str. Lactis sub. Sp. Diacetylactis
Leuconostoc spp.
Str. Cremoris
Str. Lactis sub. Sp. Diacetylactis
Leu. cremoris جبن جاف: شيدر, غودا
جبن منضج بالفطور: ستيلتون
جبن طري منضج: كاممبرت, فيتا, وغيرها
جبن طري غير منضج: كولمير, الكوخ, كوارج, وجبن الكريم
محبة للحرارة المرتفعة:
Str. Thermophilus
Lac. Helveticus, Lac, Lactis
Lac. bulgaricus جبن سويسري: الإيمنتال
جبن جاف: بارميزان
جبن نصف طري: لامبرغر
مختلطة:
Str. Lactis, Str. Thermophilus
Str. Faecalis, Lac. bulgaricus
أجبان إيطالية ذات خثرة بلاستيكية: موزاريلا, بروفلون
جدول (1-2) بكتريا حمض اللبن المستخدمة كبادئات عند تصنيع الجبن
-7-1 مراحل صناعة الأجبان
-1-7-1 اختيار الحليب الخام
يجب أن يتمتع الحليب الخام المعد لصناعة الأجبان بالمواصفات التالية:
1- أن يكون خالياً من أية إضافات أو مواد غريبة, فإضافة الماء بنسبة كبيرة إلى الحليب تسبب انخفاضاً كبيراً في مردود الأجبان كما أنها تسبب مشاكل تصنيعية من حيث سرعة تصلب خثرة الجبنة، ومن أكثر المواد الغريبة ضرراً هي المواد الحافظة ومواد التعقيم التي تثبط عمل بكتريا اللاكتيك، مما يؤثر على ارتفاع الحموضة في مراحل التصنيع اللاحقة.
2- أن يكون الحليب متمتعاً بالشروط الصحية المناسبة، فمن الضروري أن يكون هذا الحليب ناتج عن حيوان لبون سليم صحياً، فمرض التهاب الضرع على سبيل المثال يعطي حليب غير ملائم لصناعة الجبنة, وكذلك فإن بواقي المضادات الحيوية تثبط أيضاً نشاط بكتريا اللاكتيك, كما أن جمع الحليب وتخزينه يجب أن يكون في شروط صحية جيدة.
3- يجب أن يكون الحليب خالياً من أية شوائب تؤثر على نوعية الجبنة الناتجة, وخالياً من أنواع البكتريا التي تؤثر على نشاط بكتريا اللاكتيك.
4- أن يكون الحليب خالياً من أية طعوم أو روائح غريبة.
5- أن تكون درجة حموضة الحليب بين .6.4-7.5° SH
6- أن يكون محتوى الحليب من المواد الأساسية مثل الدسم والبروتين وأملاح الكالسيوم مناسباً.
-17-2- المعالجة الأولية للحليب
تتم معالجة الحليب الخام وفق الخطوات التالية:
1- الإستلام والتخزين: عند استلام الحليب يجب قياس كميته ودرجة حرارته بالإضافة إلى الإختبارات الحسية والكيميائية والميكروبيولوجية, ثم يحفظ الحليب في خزانات مبردة.
2- ضبط الدسم: يتم تصحيح محتوى الحليب من الدسم بما يتناسب ونوعية الجبنة المراد تصنيعها، ففي حالة الأجبان الدسمة وعالية الدسم يتم إضافة القشدة إلى الحليب لرفع محتواه من الدسم, أما في حالة الأجبان نصف الدسمة أو مخففة الدسم فيتم فرز الحليب جزئياً. وحديثاً يتم تركيز الحليب بواسطة المرشحات الغشائية.
3- التصفية: بهدف إزالة الشوائب الغريبة الموجودة في الحليب, وتتم بواسطة المرشحات أو بالطرد المركزي, ويفضل البعض طريقة الطرد المركزي التي يعزى إليها تكوين الفراغات في الجبن السويسري. كما أن مصنعي جبن التشيدر يعتبرون أن هذه العملية تساعد في إزالة بواقي الكريات البيضاء وبعض أنواع البكتريا التي تؤثر على جودة الأجبان. وتتم هذه العملية باستخدام أجهزة الطرد المركزي فائقة السرعة حيث يتم إزالة 2-3% من حجم الحليب والتي تحوي حوالي 80-90% من بكتريا الحليب.
4- التجنيس: يهدف إلى تحطيم حبيبات الدسم وبالتالي تحسين قوام الجبنة, وتسريع تحلل الدسم خلال فترة النضج مما يكسب الجبنة الطعم المناسب.
5-المعالجة الحرارية: يعالج الحليب الطازج بإحدى طريقتين:
• البسترة: تتم بسترة الحليب على الدرجة 72-74°C لمدة 36-40 ثانية, وتساعد هذه الطريقة في إتلاف معظم الأحياء الدقيقة في الحليب.
• التعقيم الحراري: يتم على الدرجة 68°C لمدة 40ثانية, أوعلى الدرجة 70°C لمدة 15ثانية. وتستخدم هذه الطريقة لأنواع الحليب عالي الجودة فقط وتتميز بالمحافظة على الخصائص الطبيعية للحليب.
6- تصحيح اللون: من أجل تجانس لون الجبنة يلجأ المصنعون إلى إضافة بعض الملونات الطبيعية للحليب البقري المنتج في الشتاء الذي يكون فقيراً بالكاروتين مقارنة مع الحليب الناتج في الربيع حيث تتغذى الأبقار على العليقة الخضراء, وهناك أنواع من الجبنة تتمتع بلون أصفر مميز عن طريق إضافة الأصبغة الطبيعية للحليب.
7- تصحيح الأملاح: بهدف تسريع عملية التجبن وتحسين قوام الجبنة يضاف للحليب المبستر عادةً كلور الكالسيوم بنسبة 10-15غ لكل 100 لترمن الحليب, ويجب الانتباه إلى عدم الإفراط في زيادة نسبة كلور الكالسيوم المضاف حتى لا يؤثر على طعم الجبنة المصنعة. كما تضاف نترات الكالسيوم أيضاً بنسبة 5-10 غ لكل 100 لتر من الحليب بهدف تنظيم عملية النضج.
8- تصحيح الماء والبروتين: يتم إضافة نسبة قليلة من الماء إلى الحليب المعّد لتصنيع الجبنة بهدف تصحيح قوام الأجبان المصنعة, ويمكن زيادة نسبة البروتين في الحليب الفقير بالبروتينات بإضافة مركزات الكازئين.
9- إضافة البادئ: أثبتت التجارب أن مرور حليب الجبنة في فترة نضج يساعد على تحسين جودة الأجبان المصنعة ويتم هذا الإنضاج على مرحلتين:
• قبل عملية البسترة بهدف رفع حموضة الحليب إلى الحد المناسب لعملية البسترة (PH=7-7.2) وذلك بإضافة كميات مدروسة من البادىء.
• بعد عملية البسترة بهدف زيادة نمو ونشاط بكتريا اللاكتيك لتتمكن من رفع حموضة الحليب في مراحل التصنيع اللاحقة.
-3-7-1 تخثير حليب الأجبان
يلعب التخثر دوراً أساسياً ومحدداً لصفات المادة النهائية حيث يهدف التجبن إلى تحويل الكازئين من الحالة الذائبة إلى الحالة غير الذائبة, وبالتالي تحويله إلى شكل متماسك وهذا التحول يسهل انفصال المصل عن الخثرة معطياً الجبن كناتج نهائي, يمكن تخثير الحليب المعد لصناعة الأجبان أنزيمياً أو حامضياً.
-1-3-7-1 التخثر الأنزيمي
وفيه يحدث التجبن بفعل أنزيم المنفحة المستخرج من المعدة الرابعة لصغار الحيوانات اللبونة والمغذاة على الحليب فقط. أثبتت الدراسات أن الكازئين كابا المتوضع على محيط جسيمة الكازئين يقوم بفعل الواقي لبقية الكازئينات من تأثير شوارد الكالسيوم لعدم حساسيته تجاه هذه الشوارد بعكس الكازئينات الأخرى. ويفقد الكازئين كابا هذه الخاصية عند تحلله بفعل أنزيم المنفحة فتصبح الكازئينات بحالة غير مستقرة، وتترسب بوجود شوارد الكالسيوم,حيث يتم التخثر الأنزيمي على ثلاث مرحل:
• المرحلة الأنزيمية: و تتصف هذه المرحلة بعدم الإستقرار حيث يهاجم أنزيم المنفحة الكازئين كابا ويحلله مشكلاً الباراكابا–كازئين, تتم هذه المرحلة بدرجات حرارة منخفضة وبغياب شوارد الكالسيوم وفق التفاعل التالي:
• المرحلة غير الأنزيمية: تحتاج هذه المرحلة لدرجة حرارة مرتفعة حسب حساسية الأنزيم حيث يتم فيها ترسب الباراكازئينات بوجود شوارد الكالسيوم وفق التفاعل التالي:
• مرحلة تحلل البروتينات: حيث يتم في هذه المرحلة تحلل تدريجي بطيء للكازئينات إلى ببتيدات عند pH=5.2-5.8, وتعتبر هذه المرحلة ضرورية من أجل عملية تسوية وإنضاج الأجبان.
وتؤثر العوامل التالية على سرعة التجبن الأنزيمي:
1- درجة الحرارة: تعتبر الدرجة 41°C هي الدرجة المثلى لعمل أنزيمات المنفحة ومع انخفاض الحرارة إلى ما دون الـ 20°C تتناقص بشكل كبير فعالية أنزيم المنفحة ولايحدث تخثر في درجة حرارة أقل من 10°C أو أعلى من 65°C حيث ينعدم نشاط الأنزيم, وللحرارة تأثير على قساوة الخثرة الناتجة.
2- رقم الحموضة: إن لرقم الحموضة تأثير في زمن التخثر وقساوة الخثرة الناتجة, وعندما ينخفض رقم الحموضة عن حموضة الحليب الطبيعي يصبح زمن التخثر أقصر وتزداد قساوة الخثرة الناتجة, كنتيجة لإزدياد نشاط الأنزيم والذي يكون أعظمياً عندPH = 5.5 وزيادة تحرر شوارد الكالسيوم من المعقد الغروي, بينما لا يتخثر الحليب على رقم حموضة أعلى من.PH = 7
3- نسبة أملاح الكالسيوم الذائبة: لايحدث التجبن الأنزيمي إلا بوجود كمية من شوارد الكالسيوم الذائبة الضرورية لمعادلة الشحنة السالبة للكازئينات التي تعرضت لفعل الأنزيم, إن انخفاض نسبة شوارد الكالسيوم الذائبة في الحليب نتيجة لترسبها أثناء المعالجات الحرارية، يؤدي إلى زيادة زمن التخثر وتشكيل خثرة طرية غير متماسكة. ويجب في هذه الحالة إضافة كلور الكالسيوم إلى الحليب لتعويض النقص والذي يعمل أيضاً على خفض رقم الحموضة نتيجة زيادة تركيز شوارد الهيدروجين في الوسط.
4- المعالجة الحرارية: في حالة التسخين المسبق للحليب يزداد زمن التخثر وتكون الخثرة الناتجة أقل متانة, ويعود ذلك إلى تشكل معقد كاباكازئين مع بيتالاكتوجلوبولين مما يؤدي إلى إنخفاض حساسية كازئين كابا للمنفحة, وكذلك يسبب التسخين الشديد للحليب إلى ترسب شوارد الكالسيوم والفوسفات والسترات وإنخفاض قطر جسيمات الكازئين.
5- نسبة المواد الأزوتية الذائبة: يؤدي وجود نسبة عالية من المواد الأزوتية الذائبة في الحليب (حليب السرسوب) إلى إطالة زمن التخثر, حيث تقوم هذه المواد بحماية الكازئين من تأثير أنزيم المنفحة.
6- تركيز الأنزيم: تتناسب سرعة التخثر طرداً مع كمية أنزيم المنفحة المضافة, كما يؤثر تركيز الأنزيم في صفات الخثرة الناتجة من حيث القساوة والمطاطية. وتؤثر العوامل التالية على كمية المنفحة المضافة: فعالية المنفحة, كمية الحليب, رقم الحموضة, نوعية الأجبان المراد تصنيعها, درجة الحرارة, زمن التخثر.
7- المواد المضافة: إن إضافة مواد مالئة أو حافظة للحليب وفي حال بقاء آثار من مواد التعقيم أو المضادات الحيوية, فإن ذلك يؤثر سلباً على نشاط أنزيم المنفحة. كما إن غش الحليب بإضافة كميات كبيرة من الماء يؤثر أيضاً على سرعة التخثر الأنزيمي وقوام الخثرة الناتجة ومردود الأجبان.
8- تأثيرات مختلفة:
• إن تحلل البروتين الناتج عن فعالية الأنزيمات المخثرة ينشط بكتريا اللاكتيك ويكون هذا التنشيط أكثر فعالية مع الأنزيمات الناتجة عن الفطور مقارنة مع المنفحة لأنها تؤدي إلى إنتاج ببتيدات تسرع من نشاط البكتريا وارتفاع الحموضة خلال عملية انفصال المصل ويلاحظ أيضاً ازدياد قوة الخثرة ومتانتها.
• إن الطعم المر الناتج في الأجبان يكون أكبر في الأجبان المصنعة من الببسين والأنزيمات الفطرية مقارنة مع المنفحة نظراً لفاعلية الأنزيمات الفطرية العالية في تحلل البروتين.
• يوجد اختلاف في توزع أنزيمات التخثر بين الخثرة والمصل, يعتمد احتفاظ أنزيم الكيموزين بالخثرة على رقم الحموضة حيث يبقى حوالي 80% من الأنزيم بالخثرة في الوسط الحامضي (PH=5.2) وتنخفض هذه النسبة حتى 50% عند رقم حموضة PH=6.4, أما بالنسبة لأنزيم الفطر Mucor فلا يتجاوز احتفاظ الخثرة به 20%.
إذا كانت المنفحة سائلة فيتم إضافتها مباشرة للحليب, أما إذا كانت على شكل بودرة فيتم حلها بكمية من الماء لاتزيد عن 0.3% من حجم الحليب وتمزج مع وزن مماثل لوزن المنفحة من ملح الطعام, ثم تضاف إلى حليب الأجبان بعناية مع التحريك المستمر لمدة 2-3 دقيقة بعد الانتهاء من إضافة المنفحة من أجل تجانس توزيع المنفحة في الحليب, ويجب عدم تحريك الحليب أثناء فترة التخثر منعاً لتشقق الخثرة، ويمكن التعرف على نهاية التخثر من انفصال الخثرة عن جدار وعاء التخثر، وتشقق الخثرة بشكل بورسلاني.
-2-3-7-1 التخثر الحامضي
يتم بفعل الأحياء الدقيقة التي تضاف إلى الحليب لإنتاج حمض اللبن من تخمر سكر اللاكتوز مما يؤدي خفض رقم الحموضة وإتلاف جسيمات الكازئين دون فصل وتجزيء, حيث يترسب الكازئين بشكل كامل عندما يصل رقم الحموضة إلى PH=4.6. وتخضع فوسفات الكازئين إلى تحلل وتفكك مضاعف مع هجرة الكالسيوم الغروي باتجاه المحلول فالكازئين عند نقطة التعادل الكهربائي يفقد الكالسيوم كلياً ولايحتوي إلا على الفوسفور العضوي هذا الفقد المعدني يميز كيميائياً الكازئين المترسب مقارنة مع الكازئين الراسب بالمنفحة. يتم التخثر الحامضي وفق الآلية التالية:
يطبق هذا النوع من التخثر لإنتاج الأجبان الحامضية ويتميز بأنه أبطأ من التخثر الأنزيمي، كما أن كمية البادىء تتراوح بين 0.5-5% من كمية الحليب حسب نوع الجبنة المصنعة, وتتمتع الأجبان الناتجة بهذه الطريقة بقوام طري أقل صلابة من أجبان التخثر الأنزيمي. وتؤثر على هذا التخثر العوامل المؤثرة على ارتفاع حموضة الحليب ونشاط بكتريا اللاكتيك. ويمكن إعادة الكازئين المترسب إلى حالته الأولى عن طريق إعادة رقم الحموضة إلى وضعه الطبيعي (PH=6.6) وإعادة التوازن الملحي للحليب.
-3-3-7-1 التخثر المختلط
في هذا النوع يتخثر الحليب بتأثر الأنزيم والتحميض معاً, ويكون العامل المحدد فيه هو ارتفاع الحموضة بتأثير بكتريا اللاكتيك أما الأنزيم فيضاف لتقسية الخثرة الناتجة، وفي هذه الحالة تضاف كمية من البادىء مساوية لحالة التخثر الحامضي، أما كمية الأنزيم المضافة فتكون أقل بكثير من حالة التخثر الأنزيمي, وتستخدم هذه الطريقة عادةً لإنتاج الأجبان الطازجة.
-4-7-1 انفصال المصل
مع ازدياد صلابة وانكماش الخثرة الناتجة تقل قدرتها على الاحتفاظ بالمصل, ويحدد مدى انكماش الخثرة نسبة الرطوبة المتبقية بها والتي تتحكم بحموضة الجبنة الناتجة, فمع بقاء كميات أكبر من المصل داخل الخثرة يعني احتفاظ الخثرة بنسبة عالية من سكر اللاكتوز الذي يتخمر لاحقاً إلى حمض اللبن مسبباً ارتفاع حموضة الجبنة. ويمكن تقسيم العوامل المؤثرة على انفصال المصل إلى ثلاث مجموعات.
-1 العوامل المباشرة
تستخدم بعد تشكيل الخثرة وهي بشكل عام ذات طبيعة فيزيائية ومنها:
المعالجة الحرارية: تعتبر درجة الحرارة من أهم العوامل المؤثرة في سرعة خروج المصل من الخثرة كونها تؤثر على عمل الأنزيم في تشكيل الروابط الببتيدية وعلى نشاط بكتريا اللاكتيك وكذلك تخفيض لزوجة الخثرة. عند تصنيع الأجبان القاسية (60% مادة جافة) ورقم حموضة مرتفع (PH=5.2) فإنه يتم التخلص من المصل على درجة حرارة حواليِ 55°C, أما في حالة الأجبان الطرية (20% مادة جافة) ورقم حموضة منخفض (PH=4.1) فيمكن التخلص من المصل على درجة حرارة حوالي 20°C, ولكن يجب الانتباه إلى تجانس عملية المعالجة الحرارية وعدم الإفراط في رفع درجة الحرارة حتى لا يؤدي ذلك إلى تصلب سريع في القشرة الخارجية للخثرة وبالتالي إعاقة خروج المصل من داخلها.
المعالجة الميكانيكية: عندما يراد الحصول على أجبان بمحتوى عالي من المادة الجافة يمكن تطبيق بعض المعالجات الميكانيكية لتسريع خرج المصل من الخثرة ومنها:
• التقطيع: بهدف زيادة السطح الخارجي للخثرة, حيث تقطع الخثرة عمودياً وأفقياً بشكل يدوي أو آلي باستخدام سكاكين خاصة, ويجب الانتباه إلى عدم تشكل حبيبات ناعمة تخرج مع المصل مما يسبب في انخفاض المردود.
• التحريك: يتم تحريك حبيبات الخثرة لمنع تجمعها من جديد مما يعيق عملية خروج المصل.
• الغسيل: يتم غسيل حبيبات الخثرة بالماء العادي أو بمحلول ملحي بهدف تمديد المصل داخل حبيبات الخثرة وبالتالي تسريع خروجه, ويساعد الغسيل في إيقاف ارتفاع الحموضة. وتمكننا هذه العملية من ضبط نسبة الرطوبة المتبقية في الخثرة ورقم حموضتها من خلال التحكم بكمية ماء الغسيل ودرجة ملوحته, وكذلك مدة عملية الغسيل ودرجة حرارتها.
• الضغط: تستخدم هذه العملية لتصنيع الأجبان المضغوطة والجافة وذلك بوضع حبيبات الخثرة ضمن قوالب خاصة حسب شكل الجبنة المراد الحصول عليها وتعريضها للضغط المناسب.
-2 العوامل غير المباشرة
• الحموضة: كلما زادت حموضة الخثرة المتشكلة يزداد انكماشها وبالتالي تزداد سرعة خروج المصل منها, ويزداد هذا التأثير مع انخفاض رقم حموضة إلى PH= 4.7-4.9.
• كمية ونوعية الأنزيم: كلما زادت كمية أنزيم المنفحة المستخدم في عملية تخثير الحليب كلما زادت صلابة الخثرة الناتجة وسرعة انكماشها وبالتالي خروج المصل منها، كما إن تأثير نوعية الأنزيم المستخدم على قوام وتماسك الخثرة ينعكس بشكل مباشر على سرعة خروج المصل.
-3 عوامل تتعلق بنوعية الحليب
كلما زادت نسبة الدسم في الحليب المستخدم في صناعة الأجبان قلت سرعة خروج المصل من الخثرة بسبب توضع حبيبات الدسم في مسامات الشبكة البروتينية المتشكلة. يؤثر محتوى الحليب من الكازئينات وبروتينات المصل سلباً على سرعة خروج المصل من الخثرة.
-5-7-1 تمليح الأجبان
تهدف عملية التمليح إلى:
• الحماية من الأحياء الدقيقة غير المرغوبة.
• استمرار انفصال المصل نتيجة ارتفاع الضغط الأسموزي للمحلول الملحي العالي التركيز.
• تكوين القشرة الخارجية للأجبان.
• إعطاء الأجبان الطعم المرغوب.
• التأثير في فعالية الأنزيمات فزيادة تركيز الملح تبطأ انضاج الأجبان وتصبح قاسية لمدة طويلة.
• زيادة بسيطة لذوبان البروتين في الأجبان الطازجة.
طريقة تمليح الأجبان:
تؤثر طريقة التمليح في خواص ومظهر الأجبان ويتم التمليح بشكل عام على درجات حرارة منخفضة نسبياً (10-15°C) بعد إتمام عملية انفصال المصل وأحياناً يتم التمليح على درجة حرارة مرتفعة خلال انفصال المصل بغية تسريع خروج المصل من الخثرة. يمكن إضافة محلول ملحي بتركيز 2% لفسيل حبيبات الخثرة على درجة حرارة مرتفعة بعد التخلص من المصل ولكن ذلك يتطلب كميات كبيرة من الملح زيادة على ذلك الفقد الناتج عن خروج قسم كبير من الملح مع المصل مما يعيق استخدامه في تغذية الحيوان, وتتم عملية تمليح الأجبان بإحدى الطرق التالية:
• إضافة الملح الجاف إلى حبيبات الخثرة قبل وضعها في القوالب.
• رش الملح على أسطح الأجبان بعد وضعها في القوالب.
• التمليح باستخدام محلول ملحي للأجبان بعد نزعها من القوالب.
• إذابة الملح في الحليب قبل إضافة المنفحة أو خلط الحليب بماء مالح قبل عملية التخثر.
وأكثر الطرق استخداماً هي الطريقة الثانية والثالثة أما الطريقة الأولى فتستخدم في حالة الأجبان القاسية والطريقة الرابعة فتستخدم في صناعة بعض أنواع الجبنة المنتشرة في منطقة البحر المتوسط مثل الجبن الدمياطي في مصر.
ميكانيكية التمليح:
تتوقف سرعة انتقال الملح إلى داخل الخثرة على العوامل التالية:
• تركيب الجبنة: فكلما ارتفع محتوى الجبنة من الرطوبة ازدادت كمية الملح الممتصة. أما محتوى الجبنة من الدسم فتأثيره محدود وبسيط.
• تركيب المحلول الملحي: تزداد كمية الملح الممتصة مع ارتفاع تركيز المحلول الملحي, أما تأثير رقم الحموضة فمعدوم في المجال 5-7.
• ظروف التمليح: إن ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة سرعة انتشار الملح داخل الخثرة. كما إن التمليح باستخدام المحلول الملحي أسرع من التمليح الجاف.
• قوام الجبنة: في الأجبان الكبيرة والقاسية يكون تركيز الملح في الطبقات السطحية أكبر منه في المركز, أما في الأجبان الطرية والصغيرة فينتشر الملح باتجاه المركز بشكل أسرع وبالتالي يصبح المركز أكثر ملوحة من السطوح.
وتستخدم عملية التمليح كوسيلة لحفظ وانضاج بعض أنواع من الأجبان مثل الجبن العكاوي في سوريا والجبن الدمياطي في مصر وجبنةFeta اليونانية.
-6-7-1 تسوية الأجبان
إن تشكيل النكهة والطعم ليس الهدف الوحيد لانضاج الأجبان بل أيضاً الحصول على القوام والمظهر المرغوبين للأجبان. إن انضاج الأجبان نتيجة نهائية لعدة ظواهر مختلفة نذكر منها:
• انخفاض محتوى الرطوبة في الجبنة.
• التحلل الكلي لسكر اللاكتوز وتعادل أو اختفاء حمض اللاكتيك مع ارتفاع رقم الحموضة.
• التحلل الجزئي للكازئينات مما يؤدي إلى تغير في قوام الجبنة.
• تحلل محدود للمواد الدهنية.
• تشكل القشرة الخارجية للأجبان.
العوامل المؤثرة على تسوية الجبنة:
1- التهوية: تسمح التهوية بتأمين الأكسجين للأحياء الدقيقة الموجودة على سطح الجبنة كالفطور والخمائر والبكتريا, وفي حالة الأجبان التي توجد في داخلها الفطور كأجبان الروكفورت تتم عملية تهوية خاصة لايصال الأكسجين الضروري لانتشار الفطر.
2- الرطوبة: يعتبر محتوى الأجبان من الرطوبة عاملاً مؤثراً في نشاط معظم الأحياء الدقيقة, لذلك فإن الأجبان الطرية ذات المحتوى العالي من الرطوبة يتم إنضاجها خلال فترة قصيرة بالمقارنة مع الأجبان القاسية.
3- درجة الحرارة: تنظم درجة الحرارة نشاط المكروبات وفعالية الأنزيمات ومعظم الأحياء الدقيقة الموجودة على سطح الجبنة تنشط على درجة حرارة 20-25°C كالخمائر والفطور وبعض البكتريا أما بكتريا اللاكتيك فتنشط على درجة حرارة 30-35°C إذا كانت محبة لدرجة الحرارة المتوسطة وعلى درجة حرارة 40-45°C للبكتريا المحبة لدرجة الحرارة المرتفعة, أما الأنزيمات فتنشط على درجات حرارة أقل من ذلك. وفي التطبيق الصناعي يتم الانضاج على درجة حرارة أدنى من الدرجة المثلى لنشاط الأنزيمات. في الواقع من المفيد تأخير عملية الانضاج في البداية لسيطرة وتأمين الانتشار الأعظمي للمواد المذاقية.
4- محتوى الجبنة من الملح: ينظم الملح نسبة الماء الحر ضمن الأجبان ويساهم في انتخاب الأحياء الدقيقة.
5- رقم الحموضة: ينظم تزايد الأحياء الدقيقة وفعاليتها فالخمائر والفطور تنتشر في الأوساط الحامضية (PH=4.5) أما البكتريا فهي تفضل الأوساط المعتدلة, أما بكتريا اللاكتيك العضوية فتتحمل رقم حموضة منخفض حتى (PH=3.5). في بعض أنواع الجبن الطرية حيث يكون رقم الحموضة (PH=4.1) مما يعيق نشاط الأنزيمات المحللة للبروتين ولذلك يتم تعديل حموضتها بتعريضها إلى وسط من الأمونياك, ويمكن الحد من ارتفاع حموضة الأجبان بإجراء غسيل سريع بالماء العادي أو بمحلول ملحي مخفف بغية سحب اللاكتوز من الخثرة و تؤثر درجة الحموضة على نكهة وقوام الجبنة بإذابتها لشوارد المعادن المرتبطة بالكازئين الطبيعي.
-8-1 القيمة الغذائية والعلاجية للأجبان
-1-8-1 القيمة التغذوية للجبن
الجبن مادة غذائية عالية القيمة, لذيذة المذاق, سهلة الهضم, رخيصة الثمن وشائعة الانتشار. يعد الجبن مادة غذائية مركزة تتوقف درجة التركيز على نوع الجبن والمادة الأولية المستعملة وعلى طريقة التخثر. فالمنفحة تخثر الكازئين ولا تؤثر في بروتينات المصل كذلك فان انضاج الجبن يؤثر على قيمته التغذوية حيث تعمل الأحياء الدقيقة على اصطناع فيتامين A كما هو الحال في الأجبان الزرقاء يتم تركيز مكونات الحليب غير الذائبة بالماء عند تصنيع الجبن بواسطة فصل المصل، ويصل تركيز هذه المكونات الى عشرة أمثال كميتها في الحليب الأصلي بينما لايحدث تركيز لسكر اللاكتوز والبروتينات الذائبة والأملاح المنحلة, ويمكن أن تكون كميتها في الجبن أقل من الحليب الأصلي, حيث يبين الجدول (3-1) النسب المئوية الوزنية لمكونات بعض أنواع من الأجبان وقيمتها الحرورية.
نوع الجبن حريرات ماء دسم بروتين لاكتوز
جبن أزرق 368 40 30.5 21.5 2
بريك 370 41 30.5 22.5 1.9
كاممبرت 299 52.2 24.7 17.5 1.8
شيدر 398 37 32.2 25 2.1
كوخ بدون قشدة 86 79 0.2 17 2.7
كوخ مع القشدة 106 78.3 4.2 13.6 2.9
قشدة 374 51 37.7 8 2.1
لمبورج 345 45 28 21.2 2.2
بارميزان 393 30 26 36 2.9
مطبوخ قابل للمد 288 48.6 21.4 16 8.2
جدول (3-1): مكونات بعض أنواع من الأجبان وقيمتها الحرورية
في الجبن المنضج المصنع من حليب كامل الدسم يمثل فقدان المواد الغذائية مع المصل نحو نصف ما كانت عليه في الحليب الأصلي، تقريباً 20 % من البروتين, أغلب كمية اللاكتوز، 65 % من الريبوفلافين ونسبة كبيرة من الأملاح الذائبة تذهب جميعها مع المصل. وبصورة عامة فإن الجبن المنضج غذاء ممتاز حيث أنه يتصف بما يلي:
• توازن جيد بين البروتين والدهن.
• يمتلك نسبة كبيرة من البروتينات ذات النوعية العالية.
• مصدر جيد للكالسيوم، الفوسفور، الكاروتين وفيتامين A.
وتعد الأجبان المصنعة من حليب الفرز كجبن الكوخ هامة من الناحية التغذوية نظراً لكونها مصدراً للبروتين جيد النوعية مع مستويات منخفضة من الدهن. تتراوح نسبة الدهن في أنواع الجبن بين 17 – 25 %، وإذا عرفنا أن 100 غرام من اللحم تعطي الجسم 128 وحدة حرورية بينما 100 غرام من الجبن المصنع من حليب بقري تعطي 412 وحدة حرورية, مما يدل على قيمة الجبن التغذوية العالية.
كما يحتوي الجبن على نسبة من المواد الآزوتية تتراوح بين 20 – 30 % مما يمنحه صفات حرورية مفيدة بحيث أن مائة غرام من الجبن تعادل ثلاثمائة غرام من اللحم أو ثلاثمائة وخمسين غراماً من السمك, وهكذا نجد أن الجبن يقدم للجسم كميات وافرة من المواد البروتينية أعظم وأكثر مما تقدمه معظم اللحوم، ولذا فالجبن غذاء للنمو وللنقاهة والحمل أما اللحوم فإنها تحتاج جسماً متين البنيان ليهضمها بعكس الجبن الذي لا يتطلب هضمه أي مجهود. إن احتواء الجبن على الكازئين يجعله سهل الامتصاص فلا تترك منه الأمعاء فضلات تزعجها حيث أنه في بعض أنواع الجبن يتحول الكازئين الى أحماض أمينية وببتيدات وهي صفة ينفرد بها الجبن دون باقي الأغذية فهو بذلك يهضم نفسه كما يساعد جهاز الهضم على عمله بما يقدمه له من أنزيمات.
وباستطاعة الجبن أن يقدم للجسم حاجته من الكالسيوم بصورة سهلة قابلة للتمثل، فقد ثبت مؤخراً أن الكالسيوم وحده لا فائدة منه في ترميم الجسم وبناء عظامه، ولذا فلا فائدة من تناوله على شكل زرقات أو حبوب و لا بد أن يترافق الكالسيوم مع الفيتامينات بخاصة الأملاح الفوسفورية وعندها يمكن الاستفادة من الكالسيوم. ولما كان الجبن يحتوي على الكالسيوم مترافقاً مع الفيتامينات والفوسفور فإنه يشكل أفضل مصدر للكالسيوم، حيث أن ليتر واحد من الحليب البقري يحتوي على 1.231 غرام من الكالسيوم و 0.930 غرام من الفوسفور. بينما تحتوي 100 غرام من الجبن القاسي على ثمانية غرامات من الكالسيوم و 4.400 غرام من الفوسفور. أما الجبن الطري فهو أفقر بالكالسيوم والفوسفور لأن مصل الجبن يحتوي على حمض اللبن الذي يسحب معه الأملاح الفوسفورية الكلسية. ويبين الجدول (4-1) محتوى بعض الأجبان من الأملاح المعدنية.
نوع الجبن كالسيوم فوسفور حديد صوديوم بوتاسيوم
جبن أزرق 315 339 0.5 - -
بريك 730 455 0.9 - -
كاممبرت 105 184 0.5 - 111
شيدر 750 478 1 700 82
كوخ بدون قشدة 94 152 0.3 229 72
كوخ مع القشدة 90 175 0.4 290 74
قشدة 62 95 0.2 250 -
لمبورج 590 393 0.6 - 149
بارميزان 1.14 781 0.4 734 104
مطبوخ قابل للمد 565 875 0.6 1.625 240
جدول (4-1): محتوى بعض الأجبان من الأملاح المعدنية (مغ%غ)
أما محتوى الجبن من الفيتامينات فهو أيضاً وفير بصورة تجعله مصدراً رئيسياً من مصادر فيتامين A الذي يحقق للأنسجة الحماية الضرورية. وإذا ما فرض الطبيب حمية غذائية تخلو من اللحم والبيض فإنه بامكان الجبن أن يقدم للمريض حاجته من فيتامين A الموجود حيث إن المصادر الأساسية لهذا الفيتامين حيوانية. وعلى هذا فالجبن يفيد في آفات الجلد والتهاب الملتحمة العينية والتهاب غشاء المثانة والتهاب الشبكة العينية وأن تناول مائة غرام من الجبن تكفي لتأمين حاجة المستهلك من فيتامين ,Aكما هو مبين في الجدول (5-1).
نوع الجبن Vit. A
[I.U.] Thiamine
B1 [mg] Vit. B2
[mg] Niacin
[mg]
جبن أزرق 1.24 0.03 0.61 1.2
بريك 1.24 - 0.45 0.1
كاممبرت 1.01 0.04 0.75 0.8
شيدر 1.31 0.03 0.46 0.1
كوخ بدون قشدة 170 0.03 0.25 0.1
كوخ مع القشدة 10 0.03 0.28 0.1
قشدة 1.54 0.02 0.24 0.1
لمبورج 1.14 0.08 0.5 0.2
بارميزان 1.06 0.02 0.73 0.2
مطبوخ قابل للمد 870 0.01 0.54 0.1
جدول (3-1): محتوى بعض الأجبان من الفيتامينات (%غ)
أما فيتامين D فإن محتوى الجبن منه ضئيل ولكنه مفيد نظراً لأن من خواص هذا الفيتامين أن يثبت الكالسيوم في العظام ويساعدها على التمثل ولما كان الجبن حاوياً على الكالسيوم فإن وجود فيتامين D يجعل فائدة الكالسيوم والفيتامين معاً مؤكدة. ويحتوي الجبن كذلك على عدد من فيتامينات B وبخاصة فيتامين B2 الذي يساعد على تمثيل المواد الدهنية والبروتينية على هضم الجبن نفسه، وكذلك على تقوية الشعر ومنع سقوطه، وهذا الفيتامين يقاوم الحرارة العالية ولذا فلا يفقده الجبن في حالة غليه أو طبخه.
أثبت البحث العلمي أن الجبن هو أيضاً مصدر لفيتامين B12 الذي يجدد كريات الدم الحمراء ويفيد في تقوية الأعصاب. وإن تناول كمية تتراوح بين 300–400 غرام من الجبن يومياً تكفي لإمداد الجسم بحاجته من الفيتامينB12 دونما حاجة إلى إرهاق المعدة بتناول الكبد وفضلاً عن ذلك كله فالجبن يحتوي على الفيتامينات H ,E ,PP ,B6.
-2-8-1 القيمة العلاجية للجبن
إن الفوائد التي يحققها الجبن أكثر من أن تحصى والميزات التي يمتاز بها، فله مكان الصدارة بين الأغذية شائعة الاستعمال. يعد الجبن غذاء هاضماً إذا أخذ بعد الطعام لأنه يمتص الحوامض الزائدة في المعدة ويساعدها على هضم غيره من الأطعمة، أما إذا أخذ قبل الطعام فإنه يعرقل عملية الهضم بسبب تلك الخاصية نفسها، ونعني بها امتصاصه للحوامض المعدنية ولذا فإنه من المستحسن عدم تناول الجبن إلا بعد الطعام.
كما أن للجبن فوائد لا تنكر في حالة الاضطرابات الهضمية (الحرقة والآلام لدى المصابين بفرط الحامضية والقرحة المعدية أو الاثني عشر) ذلك إن غشاء المعدة يفرز حامضاً يسمى (حامض كلور الماء) ومفرزاً آخر يسمى الببسين وقد يحدث أن يزداد هذا الحامض بسبب التنبه العصبي أو الإدمان على المشروبات الكحولية مما يسبب الحرقة والتهاب الغشاء المخاطي مما يؤدي في النهاية إلى حدوث القرحة، وقد تبين أن جميع أنواع الجبن تعمل على تركيز حامض كلور الماء وامتصاص جميع الأحماض الحرة الزائدة في الوسط المعدي خلال مدة لا تزيد على ساعة واحدة. و في تجربة تكررت مئات المرات أدخل فيها أنبوب مطاطي من فم إنسان إلى معدته، تبين أن المعدة تكون خالية من الأحماض الحرة إذا كانت تحتوي على شيء من الجبن فكأن عمل الجبن هو عمل الإسفنج نفسه فهو يمتص ما يفيض من الحامض المعدي.
يمتاز الجبن أيضاً باحتوائه على كائنات حية دقيقة تنمو داخله وتتفاعل تفاعلاً حيوياً فيتحول الكازئين إلى عناصر جديدة تغني القيمة التغذوية للجبن فهو والحالة هذه غذاء حي وليس ميتاً ولذلك فإنه من المناسب إضافة قليل من الجبن للمرضى المصابين بأمراض تتطلب إعطاءهم مضادات حيوية لتطهير الأمعاء ونظراً لقتلها للجراثيم الضارة والمفيدة على السواء فإن الجبن بما يحتويه من أحياء دقيقة مفيدة يساعد على تكاثرها من جديد في الوسط المعوي. الحالات المرضية التي تعطى فيها الأجبان الطازجة هي:
• الضعف العام.
• السكري.
• عسر الهضم.
• الإسهال.
• التهاب الأمعاء الحاد.
أما الحالات التي يمنع فيها الجبن وبخاصة الأجبان المطبوخة فهي:
• ارتفاع ضغط الدم.
• زيادة نسبة البولينا في الدم.
• أمراض الكلى المصحوبة بتورم .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــ