Melk

Achtergrond

Melk is een voedzame drank die wordt verkregen van verschillende dieren en door de mens wordt geconsumeerd. De meeste melk wordt verkregen van melkkoeien, hoewel in verschillende delen van de wereld ook melk van geiten, waterbuffels en rendieren wordt gebruikt. In de Verenigde Staten, en in veel geïndustrialiseerde landen, wordt rauwe koemelk verwerkt voordat ze wordt geconsumeerd. Tijdens de verwerking wordt het vetgehalte van de melk aangepast, worden verschillende vitaminen toegevoegd, en worden potentieel schadelijke bacteriën gedood. Naast consumptie als drank, wordt melk ook gebruikt om boter, room, yoghurt, kaas en een verscheidenheid aan andere producten te maken.

Geschiedenis

Het gebruik van melk als drank begon waarschijnlijk met de domesticatie van dieren. Geiten en schapen werden rond 9000 v. Chr. gedomesticeerd in het gebied dat nu Iran en Afghanistan heet, en rond 7000 v. Chr. werden runderen gehouden in wat nu Turkije en delen van Afrika is. De methode om van melk kaas te maken was bekend bij de oude Grieken en Romeinen, en het gebruik van melk en melkproducten verspreidde zich in de daaropvolgende eeuwen over heel Europa.

Vee werd in de jaren 1600 voor het eerst naar de Verenigde Staten gebracht door enkele van de eerste kolonisten. Vóór de Amerikaanse Revolutie werden de meeste zuivelproducten geconsumeerd op de boerderij waar ze werden geproduceerd. Rond 1790 waren bevolkingscentra zoals Boston, New York en Philadelphia voldoende gegroeid om een aantrekkelijke markt te worden voor grootschalige zuivelbedrijven. Om aan de toegenomen vraag te voldoen, begonnen boeren runderrassen in te voeren die beter geschikt waren voor de melkproductie. De eerste Holstein-Friesens werden ingevoerd in 1795, de eerste Ayrshires in 1822, en de eerste Guernseys in 1830.

Met de ontwikkeling van de zuivelindustrie in de Verenigde Staten werden ook verschillende machines voor de verwerking van melk ontwikkeld. In 1856 patenteerde Gail Borden een methode om gecondenseerde melk te maken door deze te verhitten in een gedeeltelijk vacuüm. Met deze methode werd niet alleen een groot deel van het water verwijderd zodat de melk in een kleiner volume kon worden opgeslagen, maar werd de melk ook beschermd tegen ziektekiemen in de lucht. Borden opende in 1861 een fabriek voor gecondenseerde melk en een conservenfabriek in Wassaic, New York. Tijdens de Burgeroorlog werd zijn gecondenseerde melk gebruikt door de troepen van de Unie en verspreidde de populariteit zich.

In 1863 ontwikkelde de Franse Louis Pasteur een methode om wijn te verhitten en zo de micro-organismen te doden die ervoor zorgen dat wijn in azijn verandert. Later werd deze methode om schadelijke bacteriën te doden aangepast aan een aantal voedingsproducten en werd ze bekend als pasteurisatie. De eerste melkverwerkingsfabriek in de Verenigde Staten die pasteuriseerapparatuur installeerde was de Sheffield Farms Dairy in Bloomfield, New Jersey, die in 1891 een pasteuriseermachine van Duitse makelij invoerde. Veel zuivelbedrijven vonden pasteurisatie een onnodige kostenpost en pas in 1908 werd gepasteuriseerde melk in Chicago als eerste grote stad verplicht gesteld. New York en Philadelphia volgden in 1914, en tegen 1917 hadden de meeste grote steden wetten uitgevaardigd die vereisen dat alle melk gepasteuriseerd wordt.

Een van de eerste glazen melkflessen werd in 1884 gepatenteerd door Dr. Henry Thatcher, nadat hij een melkboer had gezien die melk leverde uit een open emmer waarin per ongeluk een smerige lappenpop van een kind was gevallen. Tegen 1889 was zijn Thatcher’s Common Sense Milk Jar de standaard geworden in de industrie. Het werd verzegeld met een schijfje waspapier dat in een gleuf in de hals van de fles werd gedrukt. De melkfles en de regelmatige komst van de melkboer ’s morgens bleven deel uitmaken van het Amerikaanse leven tot in de jaren 1950, toen de melk in waspapieren pakken op de markt kwam.

In 1990 bedroeg de jaarlijkse productie van melk in de Verenigde Staten ongeveer 148 miljard lb (67,5 miljard kg). Dit komt overeen met ongeveer 17,2 miljard U.S. gallons (65,1 miljard liter). Ongeveer 37% hiervan werd geconsumeerd als vloeibare melk en room, ongeveer 32% werd verwerkt tot diverse kaassoorten, ongeveer 17% werd verwerkt tot boter, en ongeveer 8% werd gebruikt voor de productie van ijs en andere diepvriesdesserts. De rest werd verkocht als droge melk, melk in blik en andere melkproducten.

Soorten melk

Er zijn veel verschillende soorten melk. Sommige hangen af van de hoeveelheid melkvet in het eindproduct. Andere hangen af van de wijze van verwerking. Weer andere hangen af van het soort melkkoe dat de melk heeft geproduceerd.

De federale Food and Drug Administration (FDA) stelt normen vast voor verschillende soorten melk en melkproducten. Sommige staten gebruiken deze normen, terwijl andere hun eigen normen hebben. Vóór 1998 schreven de federale normen voor dat vloeibare melk die als volle melk werd verkocht, niet minder dan 3,25% melkvet moest hebben, magere melk 0,5-2,0% melkvet moest hebben en magere melk minder dan 0,5% melkvet. Vanaf 1998 eiste de FDA dat melk met 2% melkvet zou worden geëtiketteerd als “met verminderd vetgehalte”, omdat zij niet voldeed aan de nieuwe definitie van vetarme producten als producten met minder dan 3 gram vet per portie. Melk met 1% melkvet mocht nog wel als “met laag vetgehalte” worden geëtiketteerd, omdat zij wel aan de definitie voldeed. Ter vergelijking: light room heeft niet minder dan 18% melkvet, en zware room heeft niet minder dan 36% melkvet.

Andere melksoorten zijn gebaseerd op het type bewerking. Gepasteuriseerde melk is verhit om eventuele schadelijke bacteriën te doden. Gehomogeniseerde melk heeft de melkvetdeeltjes verkleind en gelijkmatig gemengd om te voorkomen dat ze naar de top stijgen in de vorm van room. Aan met vitamines verrijkte melk zijn verschillende vitamines toegevoegd. De meeste melk die in de Verenigde Staten op de markt wordt gebracht, is gepasteuriseerd, gehomogeniseerd en met vitaminen verrijkt.

Melk van klasse A is melk die onder zodanige hygiënische omstandigheden is geproduceerd dat zij als consumptiemelk kan worden gebruikt. Ongeveer 90% van de in de Verenigde Staten geproduceerde melk is klasse A-melk. Melk van klasse B wordt geproduceerd onder omstandigheden die het alleen aanvaardbaar maken voor verwerkte producten zoals bepaalde kazen, waar het verdere verwerking ondergaat. Gecertificeerde melk wordt geproduceerd onder zeer hoge hygiënische normen en wordt verkocht tegen een hogere prijs dan melk van klasse A.

Onder speciale melk wordt gearomatiseerde melk verstaan, zoals chocolademelk, waaraan een gearomatiseerde siroop is toegevoegd. Andere speciale melksoorten zijn Golden Guernsey-melk, die wordt geproduceerd door raszuivere Guernsey-koeien, en All-Jersey-melk, die wordt geproduceerd door geregistreerde Jersey-koeien. Beide hebben een hogere prijs vanwege hun hogere melkvetgehalte en romigere smaak.

Geconcentreerde melkproducten zijn in verschillende mate ontdaan van water uit vloeibare melk. Zij omvatten, in dalende volgorde van watergehalte, geëvaporeerde melk, gecondenseerde melk, en droge melk.

Grondstoffen

De gemiddelde samenstelling van koemelk is 87,2% water, 3,7% melkvet, 3,5% eiwit, 4,9% lactose, en 0,7% as. Deze samenstelling varieert van koe tot koe en van ras tot ras. Jerseykoeien bijvoorbeeld hebben gemiddeld 85,6% water en 5,15% melkvet. Deze cijfers variëren ook naargelang het seizoen van het jaar, het voedergehalte van de dieren, en vele andere factoren.

Aan melk kan vitamine D-concentraat worden toegevoegd in een hoeveelheid van 400 internationale eenheden (IE) per kwart. Aan de meeste magere en magere melk is ook 2.000 IE vitamine A toegevoegd.

Het produktieproces

Melk is een bederfelijk produkt. Daarom wordt het gewoonlijk plaatselijk verwerkt binnen

Melkkoeien worden tweemaal per dag gemolken met mechanische vacuüm melkmachines. De rauwe melk stroomt door roestvrijstalen of glazen buizen naar een gekoelde melktank in bulk.

een paar uur nadat het is opgehaald. In de Verenigde Staten zijn er enkele honderdduizenden melkveehouderijen en enkele duizenden melkverwerkende bedrijven. Sommige fabrieken produceren alleen vloeibare melk, terwijl andere ook boter, kaas en andere melkproducten produceren.

Ophalen

• 1 Melkkoeien worden tweemaal daags gemolken met mechanische vacuümmelkmachines. De rauwe melk stroomt door roestvrijstalen of glazen buizen naar een gekoelde melktank waar zij wordt gekoeld tot ongeveer 40° F (4,4° C).
• 2 Een gekoelde bulktankwagen haalt de melk binnen een paar uur op bij melkveebedrijven in de omgeving. Voordat de melk uit de tank van elke boerderij wordt gepompt, neemt de chauffeur een monster en controleert de smaak en de temperatuur en registreert het volume.
• 3 In de melkverwerkingsfabriek wordt de melk in de vrachtwagen gewogen en via flexibele roestvrijstalen of plastic slangen in gekoelde tanks in de fabriek gepompt.

Scheiden

• 4 De koude rauwe melk gaat door een klaringsinstallatie of een separator, die de melk door een reeks kegelvormige schijven binnen een omheining laat draaien. Een klaringsinstallatie verwijdert vuil, sommige bacteriën en eventueel in de rauwe melk aanwezig bezinksel. Een separator voert dezelfde taak uit, maar scheidt ook het zwaardere melkvet van de lichtere melk om zowel room als magere melk te produceren. Sommige verwerkingsbedrijven gebruiken een standaardisator-klaringsinstallatie, die de hoeveelheid melkvet in de melk regelt door alleen het overtollige vet te verwijderen. Het overtollige melkvet wordt afgetapt en verwerkt tot room of boter.

Verrijking

• 5 Vitaminen A en D kunnen op dit moment aan de melk worden toegevoegd door een peristaltische pomp,
  

  Een klaringsinstallatie verwijdert puin, sommige bacteriën, en eventueel aanwezig bezinksel in de rauwe melk. De melk wordt dan verrijkt en gepasteuriseerd.

  die automatisch de juiste hoeveelheid vitamineconcentraat in de melkstroom doseert.

Pasteuriseren

• 6 De melk – volle melk, magere melk, of gestandaardiseerde melk – gaat in een pasteur om eventuele bacteriën te doden. Er zijn verschillende methoden om melk te pasteuriseren. De meest gebruikelijke heet het HTST-proces (High Temperature, Short Time), waarbij de melk wordt verhit terwijl ze continu door het pasteuriseerapparaat stroomt. Volle melk, magere melk en gestandaardiseerde melk moeten gedurende 15 seconden tot 72° C (161° F) worden verwarmd. Voor andere melkproducten gelden andere tijd- en temperatuurvereisten. De hete melk gaat door een lange pijp waarvan de lengte en diameter zo zijn gekozen dat de vloeistof er precies 15 seconden over doet om van het ene uiteinde naar het andere te gaan. Een temperatuursensor aan het einde van de pijp leidt de melk terug naar de inlaat voor herverwerking als de temperatuur onder de vereiste norm is gedaald.

Homogeniseren

• 7 De meeste melk wordt gehomogeniseerd om de grootte van de resterende melkvetdeeltjes te verkleinen. Hierdoor wordt voorkomen dat het melkvet zich afscheidt en als room naar de oppervlakte drijft. Het zorgt er ook voor dat het melkvet gelijkmatig door de melk wordt verdeeld. De hete melk uit de pasteurisatie-installatie wordt door een meervoudige zuigerpomp onder een druk van 17.200-20.700 kPa (2.500-3.000 psi) gebracht en door zeer kleine passages in een regelbare klep geperst. Het afschuifeffect van het geforceerd worden door de kleine openingen breekt de vetdeeltjes af tot de juiste grootte.
• 8 De melk wordt dan snel afgekoeld tot 40° F (4.4° C) om de smaak niet te schaden.

Verpakken

• 9 De melk wordt in gecoate papieren dozen of plastic flessen gepompt en verzegeld. In de Verenigde Staten wordt de meeste voor de detailhandel bestemde melk verpakt in plastic flessen van 1 gallon (3,8 liter). Op de flessen of dozen wordt een uiterste verkoopdatum gestempeld om te voorkomen dat de detailhandelaren de melk langer in de schappen laten staan dan veilig kan worden bewaard.
• 10 De melkpakken of -flessen worden in beschermende transportcontainers geplaatst en gekoeld bewaard. Zij worden in gekoelde opleggers naar distributiemagazijnen vervoerd en vervolgens naar de afzonderlijke markten, waar zij in gekoelde vitrines worden bewaard.

Reiniging

• 11 Om de hygiënische omstandigheden te waarborgen, worden de binnenoppervlakken van de procesapparatuur en het leidingsysteem eenmaal per dag gereinigd. Bijna alle apparatuur en leidingen die in het verwerkingsbedrijf en op de boerderij worden gebruikt, zijn gemaakt van roestvrij staal. In deze apparatuur zijn sterk geautomatiseerde “clean-in-place”-systemen ingebouwd waarmee oplosmiddelen door het systeem kunnen worden geleid en vervolgens schoongespoeld. Dit gebeurt op een tijdstip tussen de normale toevloed van melk van de boerderijen.

Kwaliteitscontrole

De federale Food and Drug Administration (FDA) publiceert de Grade A Milk Ordinance, waarin de hygiënenormen voor de melkproductie in de meeste staten en voor alle interstatelijke melkvervoerders zijn vastgelegd. De samenstelling van melk en melkproducten wordt gespecificeerd in Agricultural Handbook 52, gepubliceerd door het Ministerie van Landbouw van de Verenigde Staten. Daarin staan zowel de federale als de staatsnormen vermeld. Het testen van melkproducten omvat tests voor vetgehalte, totale vaste stoffen, pasteurisatie efficiëntie, aanwezigheid van antibiotica gebruikt om koeziekte te bestrijden, en vele anderen.

De toekomst

De trend naar vetarme zuivelproducten van de afgelopen 20 jaar zal zich naar verwachting in de toekomst voortzetten. De verkoop van boter zal naar verwachting dalen, terwijl de verkoop van yoghurt met een laag vetgehalte en van melk met een laag of verlaagd vetgehalte naar verwachting zal stijgen. Verwacht wordt dat de totale consumptie van vloeibare melk zal toenemen naarmate de bevolking toeneemt.