какой молочный продукт появляется в процессе коагуляции
Способы коагуляции белков молока при производстве творога, их влияние на свойства сгустка, на синерезис и качество готового продукта
При производстве творога одной из основных операций считается сквашивание молока, вызывающее коагуляцию белков и образование сгустка. Исходя из этого существуют 2 основных способа коагуляции:
При кислотном способе коагуляции вносим закваску от 1 до 5%, при кислотно-сычужном способе после внесения закваски вносится раствор CaCL2 из расчета 400г безводной соли на 1000кг молока. CaCL2 вносится в виде 40%-го раствора. После внесения CaCL2 тщательно перемешивается и вводится сычужный фермент (1г порошка на 1000кг молока). Сычуж-й фер-т вносится в виде 1%-го р-ра.
После перемешивания молоко оставляют для сквашивания. Оно продолжается при кислотно-сычужном способе 6-7 часов и заканчивается при достижении кислотности сгустка 58-60 0 Т для 18% и 9% творога, 66-70 0 Т – для 5% и 2% нежирного творога.
Способы сквашивания оказ-ют влияние на вязкость, структурно-механич-е св-ва сгустка, процесс синерезиса сгустка.
Технологическая схема производства творога традиционным способом. Обоснование режимов технологических процессов.
1. приемка и подготовка сырья 2. Нормализация 3. Очистка 4. Пастеризация 5. охлаждение до темпер заквашивания 6. Заквашивание 7. Сквашивание 8. обработка сгустка 9. обезвоживание сгустка(отделение сыворотки) 10. охлаждение творога 11. Хранение
Сырьем для производства творога является цм, обм, сливки, пахта. Нормализацию проводят с целью установления правильного соотношения между м.д. жира и белка в нормализованной смеси, обеспечивающее получение стандартного по жиру и влаге продукта. нормализацию проводят с учетом фактического содержания белка в сырье и коэффициента нормализации, который устанавливается в зависимости от вида творога, конкретных условий производства, сезона года, способов производства. Коэффициент пересчета устанавливается опытным путем, после проведения нескольких контрольных выработок.
Массовая доля жира в нормализованной смеси определяется в зависимости от массовой доли белка в молоке:
а) для творога Ж = 18%
где а – коэффициент для весеннего периода а = 0,15
для летнего а = 0,25 – 0,3
для осеннее-зимнего а = 0,3 – 0,4
б) для творога Ж = 5%, 9%
где К для творога Ж = 9% в весеннее-летний период К = 0,45 – 0,5
в осеннее-зимний К = 0,5 – 0,55
для творога Ж = 5% К = 0,28.
Норм смесь очищают на сепараторе-молокоочистителе при Т=42±3°С. Температура пастеризации при производстве творога составляет Т=78±2°С,10-20с. Цель: уничтожение патогенной м/ф, иноктивация ферментов сырого молока, создание условий благоприятных для развития м.о. закваски, ускорение процесса обезвоживания сгустка, повышение выхода готового продукта. При пастеризации уничтожаются вегетативные формы м.о. эффективность пастеризации – не ниже 99,4%. Количество остаточной м.ф. не должно превышать нескольких десятков клеток в 1мл. темпер. пастеризации оказывает влияние на ф/х свойства сгустка, что в дальнейшем отражается на качестве и выходе готового продукта. При низкой температуре пастеризации сыв. Белки почти полностью переходят в сыворотку, в результате снижается выход творога и сгусток м.б. недостаточно плотным. Повышенная температура приводит к образованию сгустка, облад. Низкой синеретической способностью и при обработке сгустка выделяется большое количество белковой пыли с сывороткой. При высокой температуре паст усиливается денатурация сыв белков, которые участвуют в образовании сгустка, это увеличивает выход готового продукта. Однако сыв белки увеличивают влагоудерживающую способность сгустка, что снижает интенсивность отделения сыворотки.
Охлаждают смесь до температуры сквашивания. Для оптимальн условий развития мол. м/ф молоко заквашивается чистыми культурами мезофильных м/к стрептококков при Т=30±2°С в холодное время года, Т=28±2°С в теплое. Количество вносимой закваски составляет 1-10% от массы заквашиваемого молока при пересадочном способе приготовления закваски. Закваска прямого внесения вносится в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. При ускоренном способе заквашивания используют симбиотическую закваску приготавливаемую на чистых культурах мезофильных и термофильных стрептококках при Т=32±2°С.
При кислотно-сычужном способе производства под действием сычужного фермента на первой стадии казеин переходит в параказеин, на второй стадии образуется сгусток. Изоэлектрическая точка смещается с величины 4,6-4,7 до 5,2. Поэтому образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее и сгусток имеет меньшую кислотность, чем при кислотной коагуляции белков молока. Образуются кальциевые мостики между крупными частицами, что обуславливает лучший сгусток, он лучше отдает сыворотку, т.к быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка, поэтому не требуется подогрева сгустка для отделения сыворотки. На вязкость и прочность сгустка оказывает влияние способ сквашивания. наиболее вязкий и прочный сгусток при использовании кислотно-сычужного способа коагуляции белков, ускоряется процесс обезвоживания и меньше белка уходит в сыворотку. При кислотном свертывании соли кальция уходят в сыворотку, а при кисл.-сыч. Остаются в сгустке.
Процесс синерезиса при обработке сгустка зависит от температуры пастеризации, способа свертывания белков, температуры и продолжит сквашивания, кислотности полученного сгустка, дозы вносимого хлористого кальция и др. творог охлаждают до Т=8-12°С, расфасовывают и доохлаждают в камере хранения при Т=2-6°С.
Сравнительный анализ технологий производства творога на основе кислотной коагуляции белков молока и кислотно-сычужной. Особенности технологических параметров производства творога с применением бактериальных заквасок лактококков и совместно бактериальных заквасок лактококков с термофильными молочнокислыми стрептококками
Сущестует 2 способа коагуляции белков:кислотный и кислотно-сычужный.При кислотной коагуляции в молоко вносят только закваску, в результате молочнокислого брожения происходит накопление молочной кислоты, достигается значение ph4,6-4,7 ( изоэлектрическая точка казеина).Нарушается структура казеинаткальцийфосфатного комплекса, что приводит к его дестабилизации и образованию сгустка.В последующем сгусток нагревают для удоления излишней сыворотки. Структура сгустков кислотной коагуляции белков молока не прочная, формируется слабыми связями между частицами казеина, плохо отделяет сыворотку, поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.
При кислотно-сычужном способе производства творога коагуляция происходит в результате образования молочной кислоты и действия молокосвертывающего фермента. При кислотносычужном способе производства творога в молоко добавляется закваска, CaCl2 и молокосвертывающий фермент. CaCl2 вносят для восстановления солевого равновесия, нарушенного при постеризации молока. CaCl2 вносят из расчета 400г безводной соли на 1000 кг молока, в виде раствора с моссовой долей CaCl2 30-40%. После этого в молоко вносится молокосвертывающий фермент в виде раствора, с массовой долей фермента не более 1%. Доза фермента, активностью 100 тыс. едений составляет 1г на 1000кг заквашиваемого молока.Молокосвертывающий фермент растворяют в питьевой воде, предворительно подогретой до 36±3°С.При использовании пепсина его растворяют в профильтрованной сыворотке при 36±3°С.Нормализованную смесьпосле внесения всех компонентов перемешивают 10-15мин.После чего молоко оставляют в покое до образования сгустка. При кислотно-сычуж способе производства молоко сквашивается до получения сгустка кислотностью 60±5°Т для творога 18 и 9% жирности, для нежирного- 65±5°Т.
При кислотном способе производства молоко сквашивается до получения сгустка кислотностью 75±5°Т для творога 9%, и до кислотности 85±5°Т для нежирного.Продолжительность сквашивания молока составляет не более 10ч с момента внесения закваски. Для оптимальных условий развития молочно-кислой м/ф молоко заквашивается чистыми культурами мезофильных молочнокислых стрептококков при 30±2°С в холодное время года, и 28±2°С в теплое.При ускоренном способе сквашивания используют симбиотическую закваску, приготовленную на чистых культурах мезофильных и термофильных стрептококков при температуре сквашивания32±2°С.
Молокосвёртывающие ферменты
Файл для расчета количества сычужного фермента Вы можете скачать здесь
Коагуляция молока – это превращение жидкого молока в гель (сгусток), который представляет собой твёрдую фракцию белков с растворёнными жирами, которые потом можно легко отделить от сыворотки. Преобразование жидкого молока в гель происходит под воздействием особых ферментов – коагулянтов.
Как это происходит?
В молоке содержатся белки казеин и альбумин. Казеины, из которых и состоит коровье молоко на 80%, представляют собой большие мультимолекулярные соединения, которые называют мицеллами – белковыми шариками. К «шарику» казеина прикреплены макропептиды – белки альбумин и глобулин. Поэтому вся мицелла представляет собой шар с отростками, напоминающий морского ежа.
Внесение в молоко коагулянта вызывает изменение мицелл белка: макропептиды отделяются от казеина и переходят в водную фазу (сыворотку), а мицеллы казеина связываются между собой благодаря присутствию ионов кальция (Са²ᶧ). Таким образом и формируется сгусток.
Два вида ферментов – химозин и пепсин – способны вызывать коагуляцию молока. Коагулянты выполняют несколько функций, но самая главная для сыродела – формирование кальи (гель, сгусток). Ранее, для этой цели, использовали только натуральный сычужный фермент – вещество, которое получают из желудков молочных телят. Именно он помогает юным млекопитающим сквашивать молоко матери для питания. В современном мире, для формирования сгустка, используют:
Для приготовления творога, свежих и рассольных сыров, Вы можете использовать любой коагулянт. Однако для выдержанных сыров, подходит только химозин, натуральный или вегетарианский – решать Вам, поскольку он, вместе с молочнокислыми бактериями, участвует в формировании вкуса и консистенции сыра, а также способствует его сохранению длительное время.
Какие факторы влияют на продолжительность и интенсивность свертывания молока?
На коагуляцию влияют:
Для сыроделия лучше использовать сырое или пастеризованное молоко, соблюдать температурный режим 20-40 °С, добавлять закваски для регулирования кислотности и хлорид кальция для улучшения свёртываемости.
Как добавлять коагулянт в молоко?
Молокосвёртывающие ферменты не предназначены для прямого внесения, вам необходимо приготовить раствор. Это очень просто: разбавьте нужное количество коагулянта в 50 мл тёплой воды, после чего, добавьте этот раствор в молоко, и медленно перемешайте плавными движениями. Закройте сыроварку крышкой, и оставьте сквашиваться на 40 минут. По прошествии этого времени, сделайте пробу «на чистый излом», и можно готовить сыр!
Какой молочный продукт появляется в процессе коагуляции
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.
Коагуляция молока — что это такое
Коагуляция молока – это ни что иное как превращение его в гель (сгусток), то есть его свертывание.
Сгусток представляет собой связанную твердую фракцию белков молока с присутствием растворенных жиров, которую потом можно легко отделить от жидкой (сыворотки).
Коагуляция белка молока бывает скрытой и истинной. При скрытой коагуляции мицеллы связываются друг с другом не всей поверхностью, а только на некоторых ее участках, образуя пространственную мелкоячеистую структуру, которая называется гелем.
При дестабилизации всех или большинства частиц дисперсной фазы гель охватывает весь объем дисперсной среды (исходного молока).
Скрытую коагуляцию называют просто коагуляцией, гелеобразованием или свертыванием.
Истинная коагуляция заключается в полном слиянии коллоидных частиц и выпадении дисперсной фазы в осадок или всплывании.
Коагулянты — это вещества, которые выполняют несколько функций, но самое главное — формируют желеобразный сгусток — отделяют плотные фракции молока от жидких.
Для этой цели раньше использовали только сычужный фермент, который получают из желудков телят.
Именно этот фермент в желудках телят (химозин) помогает им сквашивать молоко матери для питания.
В современном мире для формирования сгустка (также его называют калья) используют:
Для приготовления свежих сыров, творога, рассольных сыров можно использовать любой коагулянт.
Однако для полумягких и твердых сыров подходит только химозин (животный сычужный фермент или рекомбинированный химозин), поскольку он вместе с молочнокислыми бактериями (заквасками) участвует в формировании консистенции сыра, его вкуса и способности к сохранению длительное время.
При коагуляции белков молочный жир и вода с растворенными веществами (сыворотка) достаточно прочно захватываются образующимся гелем, при осаждении белков только небольшое количество молочного жира и водной фазы может быть механически удержано осадком.
Выработку и созревание сычужных сыров ведут при невысоких температурах и активной кислотности, называемых физиологическими, чтобы обеспечить возможность осуществления биологической трансформации компонентов молока с минимальными потерями пищевой ценности.
При использовании термокислотного метода отделяют жировую фазу молока сепарированием, осаждают белки обезжиренного молока и смешивают их со сливками.
Осаждение заключается в быстром подкислении молока до более низкого, чем изоэлектрическая точка, уровня добавлением кислой сыворотки, кислого молока, лимонного сока, уксусной кислоты и нагревании его до высоких температур (90-95° С).
Таким образом, при энзиматической коагуляции казеин и жир молока концентрируются одновременно, при термокислотном — в результате двух процессов: центробежного и осаждения.
Кислотный метод заключается в свертывании молока в изоэлектрической точке казеина (pH 4,6) путем медленного образования микроорганизмами кислот или внесения в молоко кислот (обычно соляной), или ацидогенов (например, глюколактона); он применяется в производстве свежих сыров или сыров с короткими сроками созревания.
Энзимы, участвующие в созревании сычужных сыров, не проявляют активности в кислотных сырах из-за низкого pH. Степень трансформации белков и липидов молока в кисломолочных сырах ниже, вкусовой букет уже, чем в сычужных сырах.
Кислотно-энзиматический метод является вариантом кислотной коагуляции, с внесением в молоко небольшого количества молокосвертывающих энзимов, недостаточного для энзиматической коагуляции при pH свежего молока.
В этом случае коагуляция молока происходит при pH 5,1-5,4 (в изоточке параказеина). Добавление молокосвертывающих энзимов благоприятно сказывается на скорости свертывания, прочности сгустка и выделении сыворотки, однако при pH кислотносычужной коагуляции молока происходят радикальные изменения мицелл казеина, что резко изменяет структуру сгустка и сыра по сравнению с таковыми при сычужном свертывании.
Сгусток, образующийся при производстве сыров кислотно-энзиматическим методом, по своим свойствам ближе к кислотному сгустку, качество продуктов — ближе к кисломолочным сырам.
Определенное распространение в производстве рассольных и некоторых других сыров получило концентрирование молока ультрафильтрацией.
«Изменение молока при сгущении и сушке»
|
Ранее мы довольно подробно рассмотрели факторы, вызывающие изменение структуры и свойств сывороточных белков, казеина, лактозы и друтих компонентов молока при пастеризации и стерилизации. Вместе с тем изменения белкового, углеводного, липидного, а также солевою и витаминного состава, начавшиеся при предварительной тепловой обработке сырья, продолжаются во время сгущения, сушки, а также хранения молочных консервов. Белки и соли. В процессе сгушения дестабилизирующее и агрегирующее действие сравнительно высоких температур на белки молока (казеинаткальцийфосфашый комплекс казеина и сывороточные белки) при постоянно возрастающей концентрации белковой фазы явно прогрессирует. О взаимодействии сблизившихся белковых частиц во время сгущения свидетельствует очень быстрое скачкообразное повышение вязкости молока. Как известно, оптимальная вязкость сгущенного молока с сахаром должна быть в пределах 3…5 Па • с (Л. В, Чекулаева и др.). Однако низкие показатели вязкости продукта приводят в процессе хранения к отстаиванию белково-жирового слоя, гидролизу жира и появлению прогоркюго вкуса (а также образованию осадка лактозы). В процессе сгущения и сушки молока увеличиваются молекулярная масса и средний диаметр казеиновых частиц, то есть снижается дисперсность казеина. Заметное увеличение молекулярной массы частиц казеина начинается лишь при сгущении молочной смеси до содержания сухих веществ свыше 25%. Так, при 30%-ной концентрации сухих веществ молекулярная масса частиц увеличивается более чем в 4 раза, а при концентрации 42% — в 7 раз. По данным Н. С. Панасен – кова с сотрудниками, при повышении концентрации сухих веществ в сгущенном молоке с 27,5 до 59,5% размер белковых частиц увеличивается с 155 до 306,4 нм, в сухом восстановлен ном — с 184,5 до 328,2 им, то есть по сравнению с исходным молоком дисперсность частиц после сгущения и сушки в среднем понижается в 2,3 и 2,5 раза. Полученные ими микрофотографии белковых частиц исходного сгущенного и сухого восстановленного молока показывают следующее. В сгущенном молоке содержатся агрегаты казеиновых мицелл неправильной формы, соединенные в виде цепочек, сухое восстановленное молоко содержит агрегаты разнообразной формы, состоящие из большого количества белковых частиц и их фрагментов. Микрофотографии белковых частиц сухого восстановленного молока свидетельствуют о том, что предварительная обработка и сушка молока вызывают незначительные изменения структуры казеиновых мицелл. При восстановлении сухого молока казеиновые мицеллы сохраняются, наблюдается лишь более плотная по сравнению с исходным молоком упаковка мицелл. Следовательно, во время сгущения молока происходит денатурация сывороточных белков и взаимодействие казеиновых мицелл с солями кальция, приводящее к образованию структурированной (конденсационной) системы. По-видимому, длительное нагревание вызывает изменение заряда и степени гидратации белковых молекул, а также освобождение на их поверхности активных участков, способных к взаимодействию. Снижению заряда и дегидратации казеиновых мицелл также способствуют понижение рН молока и повышение концентрации солей кальция в процессе сгущения. Так, поданным Ю. А. Заварина и Л. В. Чекулаевой, рН молока понижается с 6,6 до 6,3 и далее до 6,06 в готовом продукте, то есть система приближается к изоэлектрическому состоянию казеина. Как известно, ионы кальция ускоряют агрегирование казеиновых мицелл за счет снижения их заряда и образования межмолекулярных связей. Концентрация ионов кальция во время сгущения молока повьппается, но ее увеличение идет значительно медленнее, чем повышение общего количества сухих веществ. Можно предполагать, что агрегированию казеиновых мицелл способствуют и сывороточные белки, степень денатурации которых в процессе сгущения увеличи вается. Основные методы предупреждения коагуляции казеина во время сгущения молока и последующей стерилизации сгущенного молока сводятся к снижению в молочной смеси избыточного количества ионизированного кальция с помощью внесения солей-стабилизаторов в виде цитратов и фосфатов калия или натрия. К другим методам повышения тепловой стойкости молока относятся удаление путем центробежной очистки образовавшихся при предварительном нагревании молока до 754С неустойчивых белковыхагрегатов и коллоидною фосфата кальция, атакже высокотемпературная пастеризация смеси перед сгущением при 115 …1 30°С (с целью образования комплексов между казеином и [5-Лг). Исследование влияния сгущения на сыропригодность молока показало, что процессы структурирования казеиновых мицелл, проходящие во время сгущения молока, в значительной степени действуют на формирование сычужных сгустков. Использование сгущенного молока сразу после ею получения сокращает продолжительность сычужного свертывания и упрочнения сгустков. Мосле хранения сгущенного молока снижается скорость сычужного свертывания и ухудшаются структурно-механические свойства получаемых сгустков. Лактоза. Как мы уже отмечали, при высоких температурах обработки молока происходит сахароаминная реакция, или реакция Май – ара. Следовательно, потемнение сгущенных молочных консервов и сухого мол ока является следствием именно этой реакции. Взаимодействие лактозы, белков и свободных аминокислот начинается в про • цессе сгущения молока и продолжается при хранении продуктов. По – тем! Iе! I ию сгущен нога моло ка с сахаром может способствовагь ис11 ол ь – зование сахарозы с высоким содержанием инвертного сахара (0,7… 1%), так как глюкоза и фруктоза особенно активно вступают в реакцию Майара, а также повышение содержания влаги и хранение продукта при высоких температурах. Например, хранение продукта при ЗО’С вызывает изменение цвета от светло-кремового до темно – бурого через 3…4 мес и через 1 мсс — при 40°С, при этом появляется посторонний привкус карамели. Потемнению сухого молока способствуют длительная выдержка стушенного молока перед сушкой и повышение активности воды в продукте aw до величины 0,6…0,7. К последствиям данной реакции также относится снижение био логической ценности продуктов, так как в результате реакции «бло – жируется» особенно дефицитная аминокислота — лизин. Потери доступного лизина при производстве сгущенного молока составляют 20% и при выработке сухого молока — около 15%. Необходимо отметить, что при сгущении и сушке могут необратимо изменяться не только лизин, но и другие важные аминокислоты — метионин и цистин. По-видимому, некоторые продукты реакции Майара могут образовывать перекрестные связи между полипептидными целями белка, то есть вызывать полимеризацию казеина и затем загустевание сгущенных и сгущенных стерилизованных консервов. Правда, повышение вязкости продуктов может произойти вследствие образования экзополисахаридовосмофильными микроорганизмами, а также распада белков под действием выдержавших высокотемпературную обработку нативных и бактериальных протеаз, например, плазмина. Известно, что в процессе сгущения молока увеличивается концентрация лактозы, ее раствор переходит в состояние, близкое к насыщенному. Последующее охлаждение сгущенного молока приводит к выпадению части лактозы в виде кристаллов. В первую очередь кристаллизуется оо-форма, как менее растворимая. Выпадение а-формы нарушает равновесие между двумя формами, и часть р-формы переходит в а-форму. Продолжающийся процесс кристаллизации лактозы приводит к дальнейшему переходу р-формы в а-форму и т. д.: Р-Лактоза а-Лактоза а-Лактоза (о.-гидрат). Растворим? я Кристаллический Консистенция сгущенного молока с сахаром определяется размерами и количеством образовавшихся при охлаждении и хранении продукта кристаллов молочного сахара. Для обеспечения хорошей консистенции продукта необходимо стремиться к массовому образованию мелких кристаллов лакгозы размером до 10 мкм. Недостаточно полная кристаллизация лактозы может привести к се кристаллизации во время хранения продукта. При этом образуются крупные кристаллы размером 20…25 мкм, обусловливающие мучнистую и песчанистую консистенцию сгущенного молока с сахаром. В процессе сушки небольшая часть лактозы кристаллизуется, но основная масса переходит в аморфное состояние. В аморфной лактозе преобладает р-форма, которая при дальнейшем процессе кристаллизации переходит в а-гидратную форму Аморфное состояние лакгозы обусловливает высокую гигроскопичность сухих молочных продуктов. Кристаллизация лактозы во время хранения сухого молока ухудшает его свойства. Липиды. По время сгущения происходит диспергирование жировой фазы молока с увеличением количества мелких шариков жира диаметром менее 2 мкм. Однако при увеличении продолжительности сгушения наблюдается их укрупнение и частичная дестабилизация жировой эмульсии, при сгущении и сушке происходит частичный гидролиз триацилгли – церинов маточного жира и уменьшение в их составе количества ненасыщенных жирных кислог. При этом выделяются летучие кислоты, образуются лактоны, карбонильные соединения, участвующие в формировании свойственного пастеризованному молоку вкуса и аромата продуктов. В процессах распыления сгущенного молока и сушки происходит, как правило, дробление шариков жира. Но изменение дисперсности жира во многом зависит от температуры воздуха, подаваемого в сушилку. Вместе с тем при сушке может увеличиться количество свободного жира, который подвержен окислению, что приводит к снижению стойкости продукта при хранении. Ускорению реакции окисления способствует наличие в продукте следов тяжелых металлов. Для предупреждения окислительной порчи в продукты можно вносить антиоксидан – ты — кверцетин, эфиры галловой кислоты и др. Витамины. При сгущении и сушке снижается количество витаминов. Так, содержание витамина Ли каротина уменьшается на 20%, количество витамина Е — на 6%; рибофлавина — менее чем на 20%; витамина В,2 — на 40…70%; пиридоксина — на 40% и выше. При сгущении молока содержание аскорбиновой кислоты снижается на 17. 26%, а при последующем высушивании потери витамина достигают 60%.
|
