Hőkezelés
A Európai Unióban rendelet írja elő az ipari feldolgozásra kerülő nyerstej hőkezelését. Ennek célja az élelmiszerbiztonság garantálása, azaz hogy a tejtermékekbe ne kerülhessen a nyerstejből semmilyen kórokozó mikroba. Hangsúlyozni kell azonban, hogy ez nem azt jelenti, hogy a nyerstejben vannak kórokozók, amennyiben azonban mégis lennének, úgy azokat garantáltan el kell pusztítani. Ennek legegyszerűbb módja a tej esetében a hőkezelés.
A nyers tej hőkezelésére különböző módszerek ismertek, amelyek a hőmérsékletben és a hőkezelés időtartamában különböznek egymástól. Attól függően, hogy mennyi ideig akarjuk a terméket tárolni, a mikroorganizmusok részleges vagy teljes elpusztítása (sterilezés) a cél. Általában a következő hőkezelési módszereket használják:
Rövid ideig tartó pasztőrözés 72–76 °C-on, 40 másodpercig. A legtöbb, fogyasztásra szánt tejet így kezelik. Pillanatpasztőrözés 85 °C-on, néhány másodpercig. 110–120 °C-on, 10–30 percig való sterilezés a végleges csomagolásban. Az így kezelt tejet steril tejnek hívják.
Ultramagas hőmérsékleten való hőkezelés (UHT), 135–150 °C-on, néhány másodpercig. Mivel az UHT-kezeléssel a tejet legalább hat hétig jól el lehet tartani, ez tartós vagy hosszan tartósított tejnek tekinthető. Az UHT-kezelést vagy közvetlen gőzinjektálással, vagy indirekt hőcserével lehet véghezvinni. A tej hőkezelése az előzőekben közölt idő/hőmérséklet kombinációknál nem ártalmas a tejzsír természetes tulajdonságaira. Bár a zsírok magas hőmérsékletre melegítésénél peroxidok, hidroperoxidok, karbonilvegyületek és hidroxi-zsírsavak keletkeznek. Ha tejet melegítünk, a hidroxisavak átalakulnak laktonokká, amelyek javítják a tej organoleptikus tulajdonságait. A laktonok minden hőkezelt tejben és tejtermékben jelen vannak, de néha csak nagyon kicsi koncentrációban, és akkor csak kissé hatnak az ízanyagokra. A tejzsírból melegítés hatására keletkező karbonil vegyületek (aldehidek és metil-ketonok) általában rontják a hőkezelt tej aromáját. Az UHT-kezelt tejek lényegesen több laktont és karbonilvegyületet tartalmaznak, mint a pasztőrözött tej, így például a nyers tej metilketon-tartalma 10 nmol/g zsír, a pasztőrözött tejé 12, az UHT-kezelt tejé 21 és a szokásos módon sterilezett tejé 104 nmol/g zsír. A tej pasztőrözése nem befolyásolja a tejzsír többszörösen telítetlen- és esszenciáliszsírsav-tartalmát. Csak néhány közleményben számolnak be a tej UHT-kezelése és sterilezése során az esszenciális zsírsavak koncentrációjában bekövetkező kismértékű csökkenésről, viszont a hőkezelt tejtermékek foszfolipidjeinek zsírsav-összetételében változást figyeltek meg. A hőkezelés megváltoztathatja a tej szabadzsírsav-tartalmát is, ezért pl. a szabadzsírsav tartalom nőtt UHT-kezelt tejben.
A hőkezelési eljárások változást okoznak a fehérje konfigurációjában, vagyis a fehérje másodlagos és harmadlagos szerkezetében, de a peptidkötéseket nem szakítják fel. A savófehérjéket viszont a különböző típusú hőkezeléssel különböző mértékig denaturálják, amelynek mértéke a hőmérséklet és az idő függvénye. Amikor a tejet 75 °C-nál magasabb hőmérsékletre melegítjük, a kéntartalmú aminosavak szulfhidril csoportjaiból olyan illékony komponensek képződnek, mint a kén-hidrogén, a merkaptánok, a szulfidok, amelyek a tej főtt ízét okozzák.A sterilezett tejjel ellentétben a pasztőrözött tejnek nincs főtt íze. A tej indirekt UHT-kezelése nagyobb mértékben okozza a főtt íz kialakulását, mint a direkt hőkezelés. A szabad SH-csoportok mennyisége oxidáció hatására néhány napon belül csökken, aminek következtében a főtt íz is kevésbé érződik. L-cisztin adagolásával csökkenteni lehet a szabad SH-csoportok mennyiségét, és ezzel a módszerrel a főtt ízt is ki lehet küszöbölni. Egy másik lehetőség az íz javítására a szulfhidril oxidázzal való kezelés, a melynek során a szulfhidrilcsoportok oxidálódnak. A hővel denaturálódott fehérjék könnyebben emésztődnek, mert a részben szétrombolt szerkezetet az emésztőenzimek könnyebben meg tudják támadni, mint a natívat. Ezért az UHT-hőkezelésen átesett tej fehérjeemészthetőségét jobbnak találják, mint az eredeti tejét.
Maillard reakciónak hívják, amikor a tej hőkezelése során a magas hőmérsékleten vagy hosszú ideig tartó raktározás alatt az aldehidek, ketonok és a redukáló cukrok reagálnak az aminosavakkal, az aminokkal, a peptidekkel és a fehérjékkel. A Maillard reakció sok terméke étvágykeltő aromaanyagként funkcionál.
Hőkezelés hatására az oldható kalcium- és foszfortartalom csökken, amelynek mértéke függ a hőkezelés intenzitásától. Az oldható kalciumtartalom pl. az UHT-kezelés hatására 40–50%-kal csökkent. A zsíroldható vitaminok közül az A-, D- és E-, a B-vitaminok közül pedig a riboflavin, a pantoténsav, a biotin és a nikotinsav viszonylag ellenáll a hőnek és általában nem szenved veszteséget a hőkezelés során. Csak a hosszú hőkezelési és a sterilezési eljárás alatt figyeltek meg csökkenést az A-, E- és B2-vitamin-tartalomban, amelynek okaként az A- és E-vitamin esetében az oxigén jelenlétét, azaz az oxidációs folyamatokat jelölték meg. A vitaminok másik csoportja, a tiamin, a piridoxin, a kobalamin, a folsav és az aszkorbinsav, viszont érzékenyebb, ezért az intenzívebb hőkezelés jelentős károkat okozhat e vitaminoknál. Az enzimek a különböző mértékű hőkezelés során eltérő mértékben inaktiválódnak. A fogyasztási tej táplálkozási értékét elsősorban a fény és az oxigén változtathatja meg a tárolás során. Néhány vitamin erősen érzékeny mindkét behatással szemben. A riboflavin és az aszkorbinsav rendkívül érzékeny a fényre, különösen a rövidebb hullámhosszúakra. A B6- és a B12-vitamin, a folsav, az A- és a K-vitamin kevésbé, míg a B1- és E-vitamin, a nikotinsav, a biotin, a kolin, az inozitol és a D-vitamin egyáltalán nem érzékeny a fényre. Az oxidációra rendkívül érzékeny a folsav, a B12-, a C-, E-, A- és D-vitamin, a kolin, míg a B1-, B6- és a D-vitamin csak kevésbé érzékeny az oxigénre, a B2-vitamin, a nikotinsav, a pantoténsav, a biotin, az inozitol és a K-vitamin pedig egyáltalán nem érzékeny rá. A közvetlen napsugárzásnak kitett tejben a vitamin 90%-a néhány óra alatt elbomlik.