При выработке какого сыра используют термокислотный способ свертывания
Сыры кислотной и смешаной коагуляции
На главную >> Записи >> Сыры кислотной и смешаной коагуляции
Часть первая. Краткий обзор способов изготовления сыров данного типа.
Сыры кислотной и смешанной коагуляции можно назвать еще просто свежие (не выдержанные) сыры. Сыры этого типа получают при коагуляции белков молока, сливок или сыворотки под действием кислоты, комбинированного воздействия кислоты и молокосвертывающего фермента или комбинированного воздействия кислоты и нагревания. Свежие сыры готовы к употреблению немедленно после изготовления.
В большинстве стран и культур существует традиция изготовления тех или иных свежих сыров. Сливочный сыр (Cream cheese), Коттедж (Cottage cheese) — наиболее распространенные сыры этого класса. Еще один сыр этого типа — Кварк (Quark) нам хорошо знаком. В русском языке он называется просто «Творог». А творог, в свою очередь, определил русское название всех остальных сыров, потому что в старину на Руси именно творог называли «Сырник» или просто «Сыр». Так же большинству из нас знаком и еще один сыр этого типа — Адыгейский. Мягкий итальянский сыр Рикотта тоже относится к этому типу сыров, но его принципиальное отличие от других свежих сыров в том, что состоит Рикотта в основном из сывороточных белков, не тех, что в цельном молоке и сливках. Хотя Рикотту делают не только из сыворотки, но иногда и из цельного молока. Тогда ее состав ближе к другим свежим сырам.
Свежих сыров производится очень много во всем мире. На рубеже 20-21 веков более тридцати процентов всех производимых сыров относились именно к этому типу. А в нашей стране самый продаваемый сыр это Адыгейский. Если к Адыгейскому добавить еще и творог, то этот тип сыров становится абсолютным чемпионом потребления, оставляя все остальные сыры далеко позади. Творога же в России производится и потребляется столько, что во время кризиса 90-х годов 20-го века снижение выпуска творога в России повлияло заметно даже на общее количество творога, производимого во всем мире.
По сравнению с сырами ферментативной коагуляции, свежие сыры содержат меньше сухих веществ, но больше лактозы и молочной кислоты. Поскольку большая часть кальция растворяется и уходит в сыворотку в процессе кислотной коагуляции белка, свежие сыры содержат кальция значительно меньше, чем сыры ферментативной коагуляции.
Итак, этот тип сыров можно разделить на несколько категорий. Если брать за основу метод коагуляции белка, то категорий три:
1. Кислотная коагуляция белка (преобразование белка только под действием молочной кислоты).
2. Смешанная коагуляция белка (преобразование белка под действием кислоты и небольшого количества молокосвертывающего фермента).
3. Кислотно-температурная коагуляция белка (преобразование белка при одновременном воздействии кислоты и высокой температуры).
Кроме этого, сыры данного типа можно делить по исходному сырью: молоко, сливки или сыворотка.
Сыры простой кислотной коагуляции изготавливают простым добавлением стартерных культур бактерий к молоку и выдержкой до снижения рН до такого уровня, что молоко сворачивается под действием молочной кислоты и становится возможным отделить сыр от сыворотки. Большинству из нас знакома простокваша. Это не что иное, как сыр кислотной коагуляции, но еще не отделенный от сыворотки. Ну и делается она чаще всего не с использованием чистых культур бактерий, а «самоквасом». Какие были в самом молоке бактерии или какие бактерии попали в молоко из окружающей среды – те и образуют кислоту.
Изготовление сыров смешанной коагуляции чаще всего состоит в добавлении стартерных культур и относительно небольшого количества молокосвертывающего фермента к «снятому» молоку. В этих условиях кислотность в молоке нарастает медленно, с образованием сгустка при значениях рН 4,6 — 4,8. Сгусток затем обезвоживается с использованием разных технологий. Полученный в результате продукт сразу упаковывается, или подвергается термической обработке перед упаковкой. Пожалуй, самый известный сыр этой категории это Шевр (Chevre). Сюда же относится сыр, который с легкой руки Рики Кэрол стал очень популярным на нашем форуме. Это Белпер Кнолле (Belper Knolle).
И третья категория это сыры, получаемые путем коагуляции белка в молоке при комбинированном воздействии кислоты и высокой температуры. Наиболее известные из таких сыров это Кесо Бланко (Queso Blanco), Панир (Paneer) и очень популярный в России Адыгейский сыр. Сыры, получаемые этим способом, мягкие, не выдерживаются и изготавливаются из цельного молока (Кесо Бланко, Панир, Адыгейский), сливок (Маскапоне (Mascapone)), или сыворотки и смесей молока с сывороткой (Рикотта (Ricotta)).
Традиционно при изготовлении таких сыров как Кесо Бланко или Панир молоко нагревали до кипения и добавляли при непрерывном перемешивании кислоту или кислую сыворотку до полной коагуляции белка. Впоследствии для промышленного изготовления этих сыров использовали другие режимы температурной обработки молока. В большинстве случаев нагревание до 82-90°C в течение 0-30 минут. Однако со временем выяснилось, что нагревание до 85°C в течение 5 минут дает наилучшие характеристики сыра. При изготовлении Панира из буйволиного молока производят нагревание до 90°С без выдержки при этой температуре или до 82°C и выдержкой в течение 5 минут с последующим охлаждением до 70°C перед внесением кислоты для уменьшения плотности сырного теста.
Подкисление нагретого молока производят пищевыми кислотами, например соляной, молочной, винной, лимонной или уксусной, а также фруктовыми соками или сывороткой и смесями сыворотки с кислотами. Уксусная и лимонная кислоты используются чаще всего. Количество кислоты, необходимой для коагуляции, зависит от буферной способности молока. При изготовлении Кесо Бланко для достижения необходимого уровня рН 5,2-5,3 добавляют 120 мл ледяной уксусной кислоты на 45,5 кг молока или 0,34 весовых процента моногидрата лимонной кислоты. Перед добавлением к молоку кислоту разбавляют 9-ю частями воды, но в литературе есть упоминания о том, что разбавление кислоты до концентрации 1-2% ведет к получению сыра с очень хорошей текстурой. Для изготовления Панира на 1 кг молока требуется 1,5-3 г лимонной кислоты.
После подкисления молока сыру дают сформироваться, затем сливают сыворотку. Для Панира сыворотку сливают при температуре выше 63°C. При изготовлении Кесо Бланко после слива сыворотки добавляют 2-2,5% соли, затем сыр выкладывают в формы и прессуют в течение нескольких часов. А Панир не солят после слива сыворотки, а помещают в формы и прессуют в течение 15-20 минут. После выемки из форм Панир режут на небольшие кубики и помещают в холодную (4-6°C) воду на 2-3 часа. Кубики затем обсушивают перед холодным хранением и продажей.
Часть вторая. Чуть больше теории для тех, кому нечем занять мозги.
В отличие от молока, обработанного молокосвертывающим ферментом, в котором относительно небольшие белковые флокулы соединены в цепи и кластеры, в микроструктуре сыров термокислотной коагуляции образуются большие по размеру белковые образования, состоящие из преобразованных флокул.
При воздействии кислоты на горячее молоко и снижении рН до уровня 5,5 образуется структура, состоящая из белковых «сердечников» (около 300 нм в диаметре), окруженных внешней «оболочкой» толщиной около 30-50 нм со свободным пространством между сердечником и внешним слоем, которое составляет около 50-80 нм. Для образования именно такой структуры оптимальным является уровень рН 5,2 – 5,5, поскольку при этих значениях активной кислотности в белковых образованиях находится наибольшее количество не способных выпадать в осадок белков и минимальное количество коллоидного фосфата кальция.
Предположительно вызываемое нагреванием взаимодействие между бета-лактоглобулином и каппа-казеином в присутствие ионов кальция ведет к возникновению относительно крупных белковых сердечников, которые затем «покрываются» оболочкой из белков, которые выделяются из общей структуры молока при нагревании и осаждаются на сердечниках, покрывая их оболочкой. При этом между сердечником и оболочкой остается некоторое свободное пространство.
Прочность структуры, состоящей из сердечников и внешних оболочек, увеличивается при увеличении температуры нагревания молока. Средний диаметр белковых частиц в сыре, изготовленном при нагревании молока до 62,8°C, в 5-50 раз меньше, чем при нагревании молока до 96°C.
Структура и пластичность сыров термокислотной коагуляции зависят от содержания влаги и времени хранения сыра. С течением времени увеличивается твердость сыров. С увеличением содержания влаги твердость снижается. Исследования сыров, изготовленных с использованием уксусной, лимонной и молочной кислот, показывают, что твердость и пластичность самые высокие в случае уксусной кислоты и наименьшие в случае применения лимонной кислоты. Упругость сыра при этом не зависит от вида используемой кислоты.
Источник
X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОАГУЛЯЦИИ В ПИЩЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ
Чаще всего для осуществления технической коагуляции применяются реагенты, такие как хлорное железо, сернокислый аммоний, сернокислая закись железа.
Метод коагуляции издавна применяют для очистки сточных вод. Ещё в 16 веке до нашей эры, в Древнем Египте люди применяли коагулянты для очистки воды, и в качестве коагулянта они использовали сок сладкого миндаля. Египтянам были известны коагулирующие свойства алюмокалиевых квасцов. А вот в Европе эти свойства начали применять только в середине 18 века.
Физико-химический метод коагуляции обладает рядом достоинств, например, происходит полное удаление из вод загрязнений органического типа, в то же время этот метод не связан с контролем деятельности живых микроорганизмов, метод обеспечивает компактность очистки сооружений и т.д.
В настоящие время уделяется большое внимание вопросам биологической ценности и увеличению выхода пищевых продуктов, получению новых форм пищевой продукции.
В связи с этим рассмотрим коагуляцию молока. Коагуляция молока – это непосредственное превращение его в сгусток (гель), то есть происходит свертывание молока. Сгусток представляет собой твердую фракцию белков молока, которую можно будет легко отделить от жидкой.
Коагуляция белка бывает двух типов: скрытой и истинной. Для скрытой коагуляции характерно связывание мицелл друг с другом на некоторых её участках, при этом образуется пространственная структура, которая называется гелем. Гель при дестабилизации большинства частиц дисперсной фазы охватывает весь объём исходного молока. Скрытую коагуляцию чаще всего называют гелеобразованием.
А вот истинная коагуляция заключается в полном слипании коллоидных частиц и в дальнейшем выпадении дисперсной фазы в осадок.
С помощью метода коагуляции в молочной промышленности получают следующие продукты:
животный сычужный фермент
органические кислоты, молочная сыворотка, бактериальная закваска
животный сычужный фермент
Коагулянты способны выполнять несколько функций, но самая главная из них – это отделение плотной фракции молока от жидкой. Для этих целей раньше использовали только сычужный фермент, который получали из желудков телят.
В современной жизни (производстве) для формирования сгустка используют:
— Пепсины – экстракты желудков домашнего скота. Чаще используют коровий пепсин, так как его можно использовать для производства рассольных сыров, а для производства мягких, твердых и полумягких сыров пепсины использовать не рекомендуется.
— Микробиальный пепсин – это дрожжи, плесени и грибы, которые естественным образом продуцируют пригодные ферменты для коагуляции.
Стоит отметить, что любой коагулянт можно использовать для приготовления свежих сыров, творога и рассольных сыров.
Для приготовления полумягких и твердых сыров подходит только животный сычужный фермент, так как он вместе с молочнокислыми бактериями участвует в формировании консистенция сыра, его вкуса и способности сохранению его длительное время.
При коагуляции белков молочной жир и вода с растворенными веществами достаточно прочно захватываются образующимся гелем, когда происходит осаждении белков только лишь небольшое количество молочного жира и водной фазы может быть механически удержано осадком.
При невысоких температурах и активной кислотности ведут выработку и созревание сычужных сыров, называемых физиологическими. Это делается для того, чтобы обеспечить возможность осуществления биологической трансформации компонентов молока с минимальными потерями пищевой ценности.
Термокислотный способ коагуляции белков молока используют при производстве мягких сыров, при этом используют различные коагулирующие агенты: органических кислот, молочной сыворотки, бактериальной закваски. Некоторые сыры производятся путем введения в горячее молоко творога, который выступает в качестве осаждающего агента, с последующей термомеханической обработкой смеси белковой массы и внесением различных добавок, таких как сливочное масло, высокожирные сливки, соль, способствующих получению однородной консистенции продукта.
Термокислотная коагуляция представляет собой изменения pH среды путем биологического или искусственного (добавление кислой сыворотки или кислоты) подкисления. Этот способ основан на свойстве казеина осаждаться в изоэлектрической точке при pH 4,6–4,7. Казеин, как и все белковые вещества, обладает электрическим зарядом, обусловленным свободными амино- и карбоксильными группами, эти группы способны образовывать соли с кислотами и основаниями, в результате чего можно судить о амфотерном характере казеина. Заряды казеина(положительный или отрицательный) зависят от pH среды, их можно изменять введением ионов водорода или гидроксильных ионов. При pH выше изоэлектрической точки казеин имеет отрицательный заряд и является анионом, при рН ниже изоэлектрической точки казеин заряжен положительно и соответственно это катион. Когда заряды сбалансированы (изоэлектрическая точка), казеин становится электронейтральным.
Из выше сказанного следует, что термокислотная коагуляция, в отличие от традиционных способов, направлена на повышение степени использования белковых веществ молока в результате совместного осаждения казеина и сывороточных белков.
Технология термокислотного свертывания молока имеет достаточно широкие перспективы благодаря ряду преимуществ. Прежде всего следует отметить, что данный способ получения молочного сгустка характеризуется высокой степенью извлечения белков из молочного сырья за счет осаждения сывороточных белков вместе с казеином. Повышение биологической ценности продуктов, полученных на основе термокислотного свертывания, обусловлено тем, что сывороточные белки имеют сбалансированный аминокислотный состав.
В настоящее время не существует последовательной теории процесса термокислотной коагуляции белков молока, несмотря на развитие практических аспектов термокислотных технологий.
Концентрация ионов кальция в молоке оказывает заметное влияние как на сычужную, так и на кислотную коагуляцию. Поэтому это представляет большой интерес исследования возможного влияния кальция на процесс термокислотной коагуляции молока. Возможность такого влияния вытекает из схожести термокислотной и термокальциевой коагуляции молока, хотя глубокого изучения данного вопроса до сих пор не предпринималось.
Список использованной литературы
Боровская Л.В. Электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Физическая и коллоидная химия: учебно-методический комплекс дисциплины» Учебное пособие. ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Депозитарий электронных изданий. Москва 2010 .
Храмцов, А.Г. Мягкий сыр на основе термокислотной коагуляции белков молока и сыворотки / А.Г. Храмцов, О.А. Суюнчев, А.Ф. Лафишев // Переработка молока. – 2004. – № 1. – С. 10.
Феноменологическая модель термокислотной коагуляции белков обезжиренного молока / Л.А. Остроумов, А.М. Осинцев, И.А. Смирнова и др. // Техника и технология пищевых производств. – 2011. – № 1. – С. 133–139.
Транспортировка и хранение скоропортящихся пищевых продуктов. Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В.// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1996. № 1-2. С. 7
. 5. Осинцев, А.М. Роль ионов кальция в коллоидной стабильности мицелл казеина / А.М. Осинцев, В.И. Брагинский О.Ю. Лапшакова А.Л. Чеботарев // Техника и технология пищевых производств. – 2009. – № 1. – С. 63–67
Исследование термодинамических свойств белково-полисахаридной системы методом дифференциальной сканирующей калориметрии /Бугаец Н.А., Тамова М.Ю., Боровская Л.В., Миронова О.П. //Известия высших учебных заведений. Пищевая технология Издательство: Кубанский государственный технологический университет .Краснодар, № 5-6,с.112.
Источник
