تعتبر صناعة الجبن وسيلة لزيادة قوة حفظ المكونين الرئيسيين في اللبن وهما الدهن والبروتين (خاصة الكازين) مع إنتاج غذاء مستساغ الطعم سهل الهضم ويتميز بقيمة غذائية عالية ويمكن حفظه لمدة طويلة.
وتتكون الجبن نتيجة لحدوث تخثر أو تجبن Coagulation للبن أي تحوله من الصورة السائلة إلي صورة هلامية متماسكة بفعل إضافة المنفحة أو بفعل الحموضة المتكونة نتيجة إضافة البادئات المحتوية علي بكتريا حمض اللاكتيك وفي كلتا الحالتين يحدث انفصال لكمية كبيرة من الماء الذائب فيه بعض المركبات ويسمي بالشرش Whey وهو يحتوي في الأساس على سكر اللاكتوز وبعض البروتينات تسمي Whey Proteins أي بروتينات الشرش.
كيف يمكن صناعة الجبنالأساس العلمي لصناعة الجبن:الجبن من أشهر المنتجات اللبنية والتي يمكن إنتاجها نتيجة عمليات التجبن Curding أو عمليات التخمير والتي تنتج عنها عمليات التجبن وكلاهما من شأنه أن يؤثر علي اتزان بروتين اللبن حيث يتحول اللبن من الصورة السائلة ذو البروتين الثابت إلي الصورة المتماسكة ذات البروتين المترسب أو المدنتر أو المعرف كلياً بالمتجبن.
وتخمير اللبن لإنتاج الجبن ينتج أساساً من تحويل سكر اللاكتوز وتخميره إلي حمض اللاكتيك حيث يعد من مصادر الشحنات الموجبة والتي تؤثر علي الشحنات السالبة علي بروتين اللبن مما يعمل علي فقد إتزانه وتجبنه عند نقطة التعادل الكهربيةIso electric point وهي لبروتين اللبن عند PH 4.6 مقارنة بــــ PH 6.7 للبن المعد لصناعة الجبن. بينما تجبن اللبن الشائع باستخدام المنفحة وهي الإنزيمات المتواجدة في المعدة الرابعة لصغار الأبقار حيث لها خاصية تجبن اللبن وتعرف المنفحة باسمRennine , Rennet حيث من شأن تلك الإنزيمات التأثير علي مكون الكازين المعروف باسم الــــ Kapa casein الواقي أو الحامي للـ ل s casein- وبالتالي بتحليله أو تكسيره يتعرض الـ ل s casein-للأيونات الموجبة وخاصة الكالسيوم Ca+2 لتتم بذلك المرحلة الثانية من عملية التجبن.
المواد الوسيطة المستخدمة في صناعة الجبن:
المنفحة Rennet
البادئات Starter culture
كلوريد الكالسيوم Calcium chloride
الأملاح (ملح الطعام) Salts
الصبغات Dyes
النكهات Flavour
1- المنفحة:تستخلص من المعدة الرابعة للعجول الصغيرة وتوجد إما علي صورة صلبة أو سائلة أو مجففة. الجرعة المستخدمة تتراوح من 10.000: 1 أو 15.000 : 1 بحيث أن كل جزء من المنفحة يجبن 10 – 15 ألف جزء من اللبن في 40 دقيقة علي 30 م . حديثا هناك نوعان من البدائل للمنفحة أولهما الإنزيمات المجبنة من مصادر نباتية والأخرى إنزيمات ميكروبية. الإنزيمات نباتية المصدر تعطي تجبن جيد ولكنها تعطي طعم مرا في الجبن خلال عمليات التسوية بينما تظهر الإنزيمات الميكروبية نفس الفعل للمنفحة ذات الأصل الحيواني.
2- البادئات:بعد عمليات التسخين تبدأ مزارع بكتريا حمض اللاكتيك في التحطيم لذا أصبح لازما إضافة مزارع بكتيرية للبن فيما يعرف باسم مزارع الصناعة Bulk culture وهذه تشمل إنتاجيتها علي بسترة اللبن الفرز ثم تحضينه علي 32 م بعد التبريد حتى يلقح بالمزرعة الأم Mother culture ويحضن حتى التجبن ثم التبريد علي 4م. وغالبية البكتريا المستخدمة كبادئات تنتمي معظمها إلي بكتريا حمض اللاكتيك وحديثا يمكن استخدام البادئات المجففة النشطة ذات النشاط السريع Powde direct use حيث تستخدم فقط مع الألبان ذات الجودة العالية وهي تتميز بأنها أقل خطورة للتلوث بالبكتريا الغير مرغوبة. هذا كله بالنسبة لأنواع الجبن التي تستخدم فيها البكتريا في عمليات التسوية بينما في بعض أنواع الجبن التي تستخدم فيها المزارع الفطرية مثل جبن الروكفور Requefort تستخدم بادئات تعرف باسم Penicillium requeforti كذلك جبن الكاممبرت Camembert تستخدم بادئات Pencillium Cammemberti .
3- كلوريد الكالسيوم:بصفة عامة يستخدم 5 – 20 جم من كلوريد الكالسيوم لكل 100 كيلو لبن حيث تكفي هذه الكمية لتحسين خواص الجبن لأن إتمام عمليات التجبن وتحويل مادة الخثرة الأولية Kettle إلي الخثرة التامة Curd تتطلب وجود كلوريد الكالسيوم كمصدر لأيونات الكالسيوم الموجبة لإتمام المرحلة الثانية من التجبن. زيادة المضاف من كلوريد الكالسيوم قد يعمل علي زيادة صلابة الخثرة المتكونة بحيث قد يصعب تقطيعها. ويجب أن ينوه إلي أن إضافة كلوريد الكالسيوم يقلل من زمن التجبن ويزيد من الحالة الجيلية Gel التى تحسن وتزيد من ريع الجبن.
4- إضافة الأملاح:ملح الطعام يضاف إلي الجبن لإعطائه الطعم المميز من جهة ووقف النشاط التخمري الغير مرغوب من جهة أخرى. ويجب أن يكون معروفا أن هناك أنواع أخرى من الأملاح قد تضاف في صناعة الجبن في بعض البلدان والبعض الأخر تحرم قوانينها ذلك وعلي سبيل المثال نترات الصوديوم أو البوتاسيوم والتي تستخدم لإعاقة أو وقف نمو النشاط التخمري لبكتريا Clostridium Butyricum ذات الأثر الغير مرغوب والمسببة للتسمم ويستخدم تركيز 20 جرام / 100 كيلوجرام لبن لهذا الغرض. ومحظورية استخدام أملاح النترات يرجع إلي تكوين مركبات النيتروز أمين عند هدم أملاح النترات في التسوية والذي يعد من مسببات السرطان (لأنه تراكمي التأثير).
5- الصبغات:لون الجبن يرتبط عظيم الارتباط بلون دهن اللبن وهذا يرجع إلي عوامل عديدة تؤثر علي دهن اللبن من حيث الكمية واللون من أهمها العوامل الموسمية لذلك تضاف صبغات الكاروتين والاناتو لتعديل أو تصحيح تلك المفارقات الموسمية. وقد يستخدم مبيضات للجبن خاصة الأجبان ذات التسوية بالفطريات أو الجبن الفيتا.
6- النكهات:استخدام النكهات في صناعة الجبن قبل عمليات التسوية يكاد يكون منعدما وذلك لعوامل الدنترة للجبن أثناء عمليات التسوية وقد تكون إضافة النكهات مقصوراً علي الأجبان المطبوخة.
خطوات صناعة الجبن1- استلام اللبن:تبدأ صناعة الجبن باختيار نوع اللبن الذي يتناسب مع نوع الجبن المراد صناعته ولابد أن يكون اللبن المراد إعداده لصناعة الجبن علي درجة عالية من الجودة الكيماوية وكذلك الجودة الميكربيولوجية والجودة الحسية حيث تنعكس جودة اللبن علي جودة الجبن الناتج مع مراعاة إنتاج اللبن النظيف وتبريده عقب عملية الحليب مباشرة إلي درجة حرارة 4م وقد يخزن علي هذه الدرجة حتى التصنيع.
يراعي عند استلام اللبن لصناعة الجبن إجراء بعض الاختبارات الضرورية مثل:
الاختبارات الحسية (كالطعم واللون والرائحة والمظهر والقوام)
الاختبارات الكيميائية (الحموضة – الكازين – الدهن – الجوامد الكلية واللادهنية)
الاختبارات الميكروبيولوجية (أزرق المثلين – ريزازورين – ميكروبات الكلورفوم)
وجود الألبان غير الطبيعية (لبن السرسوب – لبن نهاية فصل الحليب – لبن التهاب الضرع)
وجود الألبان المحتوية علي مضادات حيوية.
1-1 الاختبارات الحسية:
تتم الاختبارات الحسية التي تجري مع اللبن عند وصوله صالة إنتاج الجبن بواسطة حاسة الشم والتذوق بواسطة أشخاص لهم خبرة عالية في هذا المجال حيث يمكن الكشف عن الروائح الغير مرغوبة وكذلك معرفة الأطعمة الغريبة الناتجة عن التلوث بالعلائق أو روث المواشي أو الرش بالمبيدات أو سوء التبريد عقب الحليب مباشرة حيث ترفع الحموضة. وجود شوائب وألوان غريبة كاللون الأحمر أو الأزرق يكون دلاله علي عدم إنتاج اللبن بطريقة نظيفة أو وجود لبن ناتج من مواشي مصابة بمرض التهاب الضرع أو وجود بعض الميكروبات التي تفرز صبغات حمراء أو زرقاء في اللبن.
1-2 الاختبارات الكيميائية:
يجب العناية بإجراء هذه الاختبارات حيث تعطي فكرة جيدة عن مدى إنتاج اللبن وكذلك التركيب الكيماوي ومدي صلاحيته لصناعة الجبن من عدمه.
ومن أهم الاختبارات الكيميائية التي يجب تقديرها هي:
1–2–1: اختبار الحموضة و PH اللبن:
وتقدر الحموضة بطريقة التعادل بالقلوي ويقدر الـــ PH بواسطة جهاز الـــ PH والحموضة الطبيعية للبن تتراوح ما بين 0.16 – 0.17 % مقدرة كحامض لاكتيك والــ PH الطبيعي 6.6 – 6.7 وفي حالة انخفاض الحموضة أو ارتفاع الـــ PH عن الحد الطبيعي يعطي فكرة عن وجود لبن ناتج من مواشي مصابة بالتهاب الضرع أما انخفاض الـــ PH وارتفاع الحموضة يعطي فكرة عن سوء عملية التبريد.
1-2-2: اختبار تقدير الدهن يتم بواسطة أنبوبة جربر:
1-2-3: اختبار تقدير الكازين:
يتم بواسطة طريقة رقم الفورمول ومن تقدير نسبة الدهن والكازين يمكن حساب الجوامد الكلية والجوامد اللادهنية وكذلك يمكن تعديل تركيب اللبن المعد لصناعة الجبن من ناحية الدهن إلي الكازين خاصة في مجال صناعة الجبن الجافة.
1-3: الاختبارات الميكروبيولوجية:
الاختبارات البكتريولوجية تعطي فكرة عن درجة جودة اللبن الميكروبيولوجية.
ومن هذه الاختبارات:
لاختبار الصبغات (أزرق المثلين – الريزازورين) وهي اختبارات تعتمد علي فترة اختزال لون الصبغة كلما طالت الفترة اللازمة لاختزال لون الصبغة (تحول لون أزرق المثلين إلي المثلين)
كلما كانت جودة اللبن أفضل حيث لوحظ أن اللبن الجيد يحتاج فترة من 4 – 5 ساعات لاختزال لون الصبغة.
بالنسبة لاختبار صبغة الريزازورين يتم مقارنة اللون الناتج في أنبوبة الاختبار مع لوحة قياسية لمقارنة الألوان لتحديد جودة اللبن.
بعد إجراء الاختبارات الروتينية لاستلام اللبن عند وصوله إلي المصنع يتم تجميع اللبن في خزانات كبيرة مبردة حيث يخزن اللبن في معظم مصانع الجبن لفترات قصيرة أو طويلة تحت درجات حرارة منخفضة لتثبيط نمو الميكروبات وإطالة فترة حفظ اللبن طبقا لنظام العمل والطاقة الإنتاجية للمصنع. ويعتبر تخزين اللبن من العمليات الهامة وخاصة في المصانع الكبيرة حيث يخزن في خزانات كبيرة تحت درجات حرارة منخفضة. وقد تجري عملية تسوية للبن بإضافة البادئ في خزانات التخزين قبل نقله إلي أحواض تصنيع الجبن اللازمة، خلط اللبن مع دفعات أخري من إنتاج مزارع مختلفة، تعديل تركيب اللبن وغيرها من المعاملات الأخرى الضرورية. يجب أن تكون الخزانات مصنوعة من مادة يسهل تنظيفها كما أن ملحقات الخزانات من مضخات وخطوط أنابيب لنقل وتوصيل اللبن يجب أن تكون مصممة بحيث لا تكون مصدراً لتلوث اللبن بالميكروبات. كما يجب أن تكون الخزانات معزولة لعدم فقد أو كسب حرارة والمحافظة علي درجة حرارة اللبن ثابتة طول فترة التخزين وفي بعض الأحيان قد يكون ملحق بهذه الخزانات وحدات تبريد محتوي هذه الخزانات كما يجب أن تكون الخزانات مزودة بمقلبات أتوماتيكية لتقليب اللبن في هذه الخزانات لمنع صعود الدهن علي السطح وتكوين طبقة القشدة. وفي حالة الخزانات الكبيرة والتي تصل إلي 15000 – 25000 جالون لبن فأنه يصعب تنظيفها باستخدام الطرق التقليدية لذلك يجب أن يزود بنظام التنظيف المكاني.