Внесение в молоко хлорида кальция, нитрата калия или натрия.Добавление в пастеризованное молоко хлорида кальция является обязательной операцией, так как пастеризованное молоко медленно свертывается под действием молокосвертывающих ферментов и не образует плотного сгустка, плохо отделяется сыворотка из сырного зерна. При пастеризации часть солей кальция переходит из растворимого состояния в нерастворимое. Хлорид кальция в известной мере восстанавливает исходный солевой состав молока, нарушенный во время пастеризации, и улучшает сычужную свертываемость молока. Исследованиями была показана следующая зависимость продолжительности сычужного свертывания пастеризованного молока от количества добавленного хлорида кальция.
Доза хлорида кальция, г на 100 кг молока 0 12 18 24
Продолжительность свертывания молока, мин 44 25 21 16
Количество хлорида кальция, необходимого для нормального свертывания молока, можно найти из уравнения (по И.И. Климовскому):
С= (Тн–Тж) /КТж,
где С– необходимая масса хлорида кальция, г/100 л молока;
Тн– продолжительность свертывания молока без хлорида кальция, с;
Тж– желаемая продолжительность свертывания молока, с;
К– коэффициент солевого эффекта.
Для разных образцов молока коэффициент солевого эффекта колеблется в пределах от 2,310-2до 9,610-2и устанавливается экспериментально.
Хлорид кальция вносят в пастеризованное молоко в количестве от 10 до 40 г безводной соли на 100 кг молока. Оптимальную дозу хлорида кальция устанавливают в зависимости от свойств молока с учетом показаний прибора для сычужной пробы и характера сычужного свертывания молока в предыдущих выработках сыра.
При производстве сыра из молочного концентрата доза внесения хлорида кальция увеличивается на (6±2) %.
Хлорид кальция вносят в молоко в виде раствора, массовая доля безводной соли в котором составляет 40 %. Хлорид кальция растворяют в воде температурой (85±5) ºС из расчета 1,5 дм3воды на 1 кг соли.
Чтобы предупредить вспучивание сыра при использовании подозри-тельного на наличие гозообразующей микрофлоры (бактерий группы кишечных палочек и маслянокислых бактерий) молока, допускается использовать химически чистый нитрат калия или натрия. В молоке нитраты распадаются на нитриты и кислород. Газообразующие бактерии используют кислород при дыхании, при этом они меньше разлагают молочного сахара, что снижает выделение газов (углекислого газа и водорода). Кроме того, образующиеся нитриты подавляют развитие газообразующей микрофлоры. Молочнокислые бактерии менее чувствительны к нитритам, чем газообразующие. В сырах нитриты распадаются до аммиака, т.е. становятся безвредными для здоровья человека.
В сыроделии нитраты применяют в виде раствора в минимальных дозах (20±10) г соли на 100 кг молока.
Следует отметить, что использование нитратов не является радикальной мерой, гарантирующей постоянный положительный результат.
Применение заквасок и бактериальных концентратов. Бактериальные закваски и бактериальные концентраты представляют собой концентрат клеток бактерий, участвующих в свертывании молока и созревания сыра.
Формирование вкуса, запаха и консистенции сыров происходит в результате микробиологических и биохимических процессов. Во время выработки и созревания сыра микроорганизмы развиваются в сыре и воздействуют на сырную массу.
В производстве сыров используют различные микроорганизмы: молочнокислые бактерии, пропионовокислые бактерии, сырную слизь, плесени. Ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям, они преобразуют основные составные части молока (лактозу, белки, жир) в соединения, обуславливающие вкусовые и ароматические свойства сыра, его пищевую и биологическую ценность; активизируют действие молокосвертывающих ферментов и интенсифицируют синерезис сычужного сгустка; принимают участие в формировании рисунка сыра и его консистенции; создают неблагоприятные условия для развития посторонней микрофлоры путем быстрого сбраживания лактозы, повышения активной кислотности и снижения окислительно-восстановительного потенциала сырной массы; подавляют развитие технически вредных и патогенных микроорганизмов за счет образования соединений, обладающих антибактериальным действием.
Молочнокислые бактерии, используемые в сыроделии, можно разделить по их свойствам на следующие группы:
- мезофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Lc.lactisиLc.cremoris, сбраживающие лактозу преимущественно до молочной кислоты;
- мезофильные гетероферментативные молочнокислые кокки Lc.lactissubsp.diacetilactis,Leuc.cremoris,Leuc.lactisи молочнокислые палочкиL.plantarumиL.casei, сбраживающие цитраты в присутствии углеводов с образованием углекислого газа, уксусной кислоты, ацетоина, диацетила;
- термофильные гомоферментативные молочнокислые кокки Sс.thermophilusи молочнокислые палочкиL.lactis,L.helveticus,L.bulgaricus.
При выработке сыров с низкой температурой второго нагревания используют закваски, состоящие из различных комбинаций штаммов кислотообразующих и ароматобразующих мезофильных молочнокислых бактерий (БЗ-СМС, БК-Углич-6, БК-Углич-С). В дополнение к основной микрофлоре закваски при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания для активизации процессов газо- и ароматобразования используют мезофильные молочнокислые бактерии Leuc.cremoris(БК-Углич-Л).
В сыродельной промышленности применяют закваски, обладающие антагонистическим действием по отношению к бактериям групп кишечной палочки, а также против возбудителей маслянокислого брожения. К ним относятся молочнокислые стрептококки и мезофильные молочнокислые палочки L.plantarum, обладающие специфическим, обусловленным не только об-разованием молочной кислоты, но и антагонистическим действием на маслянокислые бактерии (БК - Биоантибут) и на болезнетворную микрофлору, например, на бактерии группы кишечной палочки (БК – Углич – 5а).
Кроме того, созданы специальные закваски, в состав которых входят только микроорганизмы, подавляющие развитие маслянокислых бактерий (антагонистическая БЗ-САП и БК-Углич-П). Эти закваски применяют совместно с основной заквасочной микрофлорой, используемой при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания (БЗ – СМС, БК – Углич – 6, БК – Углич – С и т.д.). все антагонистические закваски следует применять в период наибольшего обсеменения молока (март – апрель, октябрь - ноябрь) спорами анаэробных бактерий.
В производстве некоторых сыров (сусанинский, адыгейский) для активизации молочнокислого процесса используют БЗ, приготовленные на термофильных молочнокислых палочках L.bulgaricus(БЗ – СТМб) илиL.helveticus.
В закваску для сыра чеддер входят мезофильные молочнокислые стрептококки Lc.lactisиLc.cremoris(БЗ - СМч) и молочнокислые палочкиL.casei(БЗ - СМП),L.bulgaricum,L.plantarum.
В производстве сыров с высокой температурной обработкой сырного зерна используют мезофильные молочнокислые стрептококки и палочки в виде заквасок (БЗ – СТС и БЗ - СТП) или универсального сухого концентрата (БК – ТМБ – У), в состав которого входят микроорганизмы, подобранные с учетом протеолитической, липолитической активности и других ценных свойств для сыроделия.
Обогатить микрофлору этих сыров можно с помощью мезофильных молочнокислых бактерий (БЗ – СМС, БК – Углич – 6, БК – Углич – С). Кроме того, в формировании вкуса, запаха и рисунка сыров с высокой температурой обработки сырного зерна, помимо молочнокислых бактерий, участвуют также пропионовокислые бактерии, сбраживающие часть лактатов с образованием пропионовой и уксусной кислот, а также углекислого газа. Поэтому при производстве сыров с высокой температурой обработки сырного зерна из пастеризованного молока наряду с молочнокислыми бактериями используют и пропионовокислые бактерии (БК - ПКБ) или бактериальный концентрат, содержащий пропионовокислые бактерии (БК – КСК). Культуры молочнокислых бактерий в БК – КСК подобраны по биологической совместимости с пропионовокислыми бактериями, протеолитической и липолитической активностью.
Для сыров с повышенным уровнем молочнокислого брожения разработана бактериальная закваска на основе термофильных молочнокислых палочек, обладающих высокой кислотообразующей способностью и протеолитическими свойствами, а также антагонистической активностью к бактериям группы кишечной палочки (БЗ - ТМП).
Бактериальные закваски и концентраты до использования хранят при температуре не выше 5 С срок хранения – от 3 до 4 месяцев. С целью предупреждения накопления на заводе специфических бактериофагов и поражения ими заквасочной микрофлоры проводят постоянную, через каждые (3±1) дня, смену партий бактериальных заквасок и концентратов при приготовлении производственной закваски. Основные этапы приготовления производственной закваски приведены на рис. .
Бактериальный концентрат можно применять для непосредственного приготовления производственной закваски. Кроме того, бактериальный концентрат можно сначала активизировать, а затем использовать либо непосредственно в производстве сыра или для приготовления производственной закваски.
Из сухих и жидких бактериальных заквасок приготавливают лабораторную закваску, которую используют для получения производственной закваски.
Производственные бактериальные закваски или активизированный бакконцентрат вносят в молоко перед свертыванием. Перед внесением закваски в молоко ее необходимо тщательно размешать во избежание попадания в молоко комочков сгустка. Доза вносимой закваски составляет от 0,5 до 3 % объема перерабатываемого молока. Конкретную дозу закваски выбирают в зависимости от вида сыра, скорости нарастания кислотности и обсушки зерна в аппарате выработки сырного зерна, зрелости и физико-химических свойств молока.
Некоторые сыры (латвийский, пикантный и др.) с низкой температурой второго нагревания (обработки сырного зерна) созревают с участием сырной слизи, образующейся на поверхности сыра. В микрофлору сырной слизи входят дрожжи, микрококки и неспоровые палочки Brevib.linensдвух разновидностей – красная и желтая. Микрофлора сырной слизи выделяет протеолитические и липолитические ферменты, образует большое количество щелочных продуктов распада белка, что приводит к снижению кислотности в поверхностных слоях сыра и гидролизу казеина и жира с образованием специфических вкусовых и ароматических веществ, придающих сыру специфические острые, слегка аммиачные вкус и запах.
Обсеменение сыров микрофлорой сырной слизи выполняют разбрызгиванием водой взвеси бактерий на поверхность сыра пульверизатором.
Налет бактерий с твердой питательной среды смывают стерильной или кипяченой водой (10 см3) в чистую колбу, разбавляют водой до 0,5 дм3, после чего разбрызгивают на поверхность сыра.
Бактериями сырной слизи обсеменяют после посолки по мере их поступления в помещение для обсушки. В том случае, когда в помещении для обсушки и в камерах созревания наблюдается достаточное развитие слизи на сырах и без обсеменения, его прекращают. Возобновляют обсеменение при ослаблении развития слизи.
В созревании отдельных видов мягких сыров наряду с молочнокислыми бактериями принимают участие плесени. В созревании сыров русский камамбер, смоленский участвуют белые плесени Penic.candidumиPenic.album, специально культивируемые на поверхности сыров. Плесень, развивающаяся на поверхности с рН от 4,7 до 4,9, потребляет молочную кислоту и нейтрализует продуктами своей жизнедеятельности поверхностный слой сыра, что способствует распаду белков сырной массы. Поэтому эти сыры созревают постепенно от корки к центру сыра. С развитием белой плесени появляется специфический грибной (шампиньонный) привкус сыра.
В производстве сыра рокфор используют зелено-голубую плесень Penic.roqueforti, развивающуюся внутри сырной массы. Споры плесени вносят в молоко или сырную массу при ее формировании. Сыры на 8–10-й день после посолки прокалывают, чтобы кислород воздуха поступал внутрь пористой массы сыра для развития плесени. Плесень, развиваясь внутри сыра, выделяет фермент липазу, которая расщепляет молочный жир на ряд жирных кислот (масляную, капроновую, каприловую и др.), придающих сыру специфические острые, пикантные, слегка перечные вкус и аромат.
Выращивают указанные виды плесеней на подкисленном сером хлебе, в дальнейшем его, высушивая и размалывая в порошок.
Во ВНИИМС разработана технология лиофилизированных бактериальных концентратов, пригодных для непосредственного внесения в молоко при выработке сыра. Это исключает необходимость приготовления производственных заквасок на заводах.
studfiles.net
Изменения в молоке под влиянием замораживания
Замороженное, а затем оттаянное молоко легче свертывается под влиянием ферментов и кислот. Это объясняется частично необратимыми изменениями в сложной коллоидной системе молока, и, в частности, нарушением коллоидного состояния казеина и других белков молока.
Изменения в молоке под влиянием нагревания
Нагревание вызывает многообразные изменения в молоке, при этом изменяются как его физико-химические, так и органолептические свойства.
Растворенная в молоке углекислота при нагревании улетучивается, что сразу вызывает понижение титруемой кислотности молока. Молочный сахар начинает карамелизоваться при температуре около 100, сообщая цвету молока буроватый оттенок. Но до начала карамелизации происходит постепенный распад лактозы с образованием главным образом молочной кислоты, а также некоторого количества муравьиной кислоты. Часть образовавшихся органических кислот связывается кальцием, отщепляемым от казеината кальция.
При продолжительном нагревании нарушаются силы, препятствовавшие соединению отдельных жировых шариков, вследствие чего они сливаются в крупные капли жира.
Глубокие изменения происходят при нагревании молока в белках. В частицах альбумина, находящихся в коллоидном состоянии, при нагревании до 60—62° наступает некоторое обезвоживание. Альбумины, теряя воду, уплотняются и переходят из состояния золя в состояние геля. Это вызывает их частичную коагуляцию и выпадение из молока в виде осадка. При нагревании до 70—80° большая часть альбумина выпадает из молока.
Очень большая скорость свертывания молозива при кипячении зависит от свертывания содержащихся в нем в большом количестве альбумина глобулина. Изменения при нагревании происходят и в казеине, который, как указано выше, связан в молоке с кальцием в виде казеината кальция. Органические кислоты, образующиеся в процессе распада лактозы, отщепляют кальций от кальциевых соединений казеина и таким образом освобождают кислотные радикалы казеина. При особо сильном и длительном нагревании молекула казеина подвергается глубокому распаду с образованием некоторого количества сероводорода и аммиака.
Выделением сероворода объясняется своеобразный привкус, свойственный длительно кипяченому молоку. Выделяющийся сероводород может входить в реакцию с металлом посуды, в которой молоко подвергалось кипячению, и сообщает ей (обычно крышкам) темнобурый цвет в результате образования сернистых соединений металла. Нагревание молока вызывает также изменение в состоянии фосфорнокислых солей, находящихся в весьма неустойчивом коллоидном состоянии. Кислые фосфорнокислые соли кальция переходят в среднюю соль, которая выпадает в виде нерастворимого осадка.
Количество выпадающего кальция является в общем пропорциональным интенсивности и продолжительности нагревания. Однако общее падение содержания в молоке после нагревания кальция и фосфора сравнительно незначительно.
Вое эти изменения, происходящие главным образом в коллоидном состоянии компонентов молока, вызывают образование на поверхности нагретого молока пленок (пенок), состоящих преимущественно из коагулированных белков, фосфорнокислых солей и жира.
Особо длительное кипячение, в течение 12 часов, вызывает свертывание всего молока, а при температуре 130° свертывание наступает через час.
Влияние повышения кислотности на быстроту свертывания молока.
Повышение кислотности молока ускоряет процесс его свертывания при нагревании.
Кислота, прибавленная к молоку или образовавшаяся в нем в результате разложения лактозы, отщепляет кальций от кальциевых соединений казеина и образует соответствующую данной кислоте кальциевую соль. В результате отщепления кальция от казеина последний переходит частично в кислые соли казеина с меньшей замещенностыо кальцием числа кислотных радикалов. Это изменение белков создает неустойчивость коллоидного состояния казеинатов молока. В случае накопления а молоке большого количества неустойчивых форм казеина при нагревании наступает их коагуляция. Молоко при обычном кипячении может свернуться при его кислотности, равной 24—26°, и обязательно свертывается при кислотности выше 26°. Чем длительнее нагревание, тем скорее молоко с определенной кислотностью подвергается коагуляции. Прибавляемый к молоку спирт также вызывает коагуляцию белков.
Чем больше в молоке содержится неустойчивых форм коллоидов, вследствие, например, наступающего скисания, тем скорее свертывание молока наступает после прибавления спирта. На появление свертывания оказывает влияние крепость спирта. Прибавлением к молоку спирта крепостью 68° пользуются для установления устойчивости молочных белков и для косвенного суждения о кислотности молока. Свертывание молока при прибавлении к нему равного количества 68° спирта не наступает при кислотности до 20°. При кислотности молока в 20—22° в случае прибавления к нему 68° спирта могут выделяться очень мелкие хлопья. При более высокой кислотности молока размеры и количество хлопьев постепенно увеличиваются.
Молоко, выдаиваемое в конце лактационного периода, а также при наличии воспалительных процессов в вымени, вследствие значительных изменений в сложной полидисперсной системе, часто является неустойчивым к воздействию повышенной температуры и при прибавлении спирта.
Влияние некоторых солей на свертывание молока
Как указывалось выше, фосфаты кальция находятся в молоке частично в весьма неустойчивом коллоидном состоянии. Введение в молоко солей кальция, а также магния изменяет соотношение кислых и средних фосфорнокислых солей кальция. При этом нарушается соотношение растворимых и нерастворимых солей кальция, вся коллоидная система становится неустойчивой и при некотором избыточном добавлении солей кальция нарушается, в результате чего молоко свертывается.
Свертыванием молока при помощи хлористого кальция с последующим нагреванием пользуются в диэтетической практике для получения свежего творога. К добавлению хлористого кальция иногда прибегают при изготовлении сыров для ускорения коагуляции молока. Добавленный хлористый кальций остается в сыре, по-видимому, в форме фосфорнокислого кальция. Эти соли совершенно безвредны. Поэтому их использование в технологическом процессе производства сыра не встречает возражений со стороны гигиенистов.
profmedik.ru
Проведены исследования по влиянию ионов Са2+ на процесс свертывания восстановленного цельного и восстановленного обезжиренного молока. СаСl2 вносили в восстановленное молоко перед свертыванием. Установлено, что для получения прочного сычужного сгустка из восстановленного молока необходима коррекция солевого состава путем внесения СаСl2 в дозах, несколько превышающих используемые для натурального молока.
Молоко является динамичной биологической системой, в которой постоянно идут процессы трансформации составляющих ее компонентов, что можно проследить по разным параметрам. При сушке составные части молока претерпевают определенные изменения, о чем свидетельствует снижение способности к свертыванию под действием сычужного фермента и образование дряблого сгустка с низкой способностью к синерезису. В связи с этим в случае использования восстановленного молока для выработки сыра требуется коррекция его сыропригодности.
Для производства сыра требуется молоко, которое характеризуется определёнными технологическими и биологическими свойствами. От баланса Са/Р в молоке зависит время образования сгустка и его качественные характеристики (прочность, эластичность, степень отделения сыворотки). Соли молока, а именно катионы и анионы, находятся в постоянном движении. Они могут находиться в ионном состоянии, в виде нерастворимых солей, в виде комплексов, в составе белков, жиров, углеводов и ферментов.
Хотя количество отдельных ионов в молоке незначительно, они играют очень важную роль. Наибольший интерес в этом плане представляют ионы Са, находящиеся в водной и мицеллярной фазах. В молоке ионы Са стремятся к состоянию равновесия. Подвижностью обладает активный (ионный) Са, от содержания которого в значительной степени зависит формирование сычужного сгустка.
Для изучения влияния дозы СаСl2 на продолжительность свертывания восстановленного молока и качество сгустка проводилась серия экспериментов. Использовались образцы восстановленного обезжиренного (ВОМ) и восстановленного цельного (ВЦМ) молока с концентрацией сухих веществ 12%. После традиционного восстановления молоко охлаждалось до 6˚С и выдерживалось в течение 16 ч. СаСl2 вносился в виде 40% раствора за 10 мин до свертывания. Использовался молокосвертывающий ферментный препарат CLERECI 96/04 (активность 250 тыс. европейских комм. ед.). Контролем являлось восстановленное молоко без внесения соли кальция. Свертывание проводили при температуре 35°С. Фиксировались следующие показатели: концентрация Са2+ перед свертыванием, продолжительность свертывания и концентрация Са2+ после разрезки сгустка. Концентрация Са2+ определялась ионселективным электродом по разработанной в СибНИИС методике. Степень готовности сгустка к разрезке устанавливалась визуально.
Известно, что в молоке содержится 1100-1400 мг/л общего кальция, причем в водной фазе из 440 мг/л на долю ионного (Са2+) приходится 120 мг/л. В данной серии опытов в восстановленное молоко добавлялись дозы СаСl2 в диапазоне, используемом в практике сыроделия: 200 мг/л, 400 мг/л и 600 мг/л.
Данные по влиянию дозы СаСl2 на содержание Са2+ в восстановленном молоке перед свертыванием, в сыворотке после разрезки сгустка и на продолжительность свертывания представлены на рисунках 1-3.
Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание Са2+ в исследуемых образцах не превышало 32 мг/л, несмотря на дозу внесения СаСl2. Это можно объяснить тем, что основная доля кальция, вводимого в ионном виде, переходит в связанное состояние, а часть кальция мигрирует в мицеллы казеина.
Увеличение дозы СаСl2 приводит к насыщенности водной фазы молока ионами Са2+ как в ВОМ, так и в ВЦМ (рисунок 1), что приводит к сокращению времени свертывания. По скорости свертывания ВОМ опережает ВЦМ за счет увеличенной массовой доли белка. Однако при внесении максимальной дозы СаСl2 (600 мг/л) в ВЦМ насыщение происходит быстрее, предположительно, из-за снятия дополнительного отрицательного заряда на белке (перезарядка).
С увеличением продолжительности свертывания молока содержание Са2+ в сыворотке после разрезки уменьшается (рисунок 2) предположительно потому, что значительное количество Са2+ пошло на построение белкового каркаса за счет кальциевых мостиков.
Насыщенность водной фазы молока ионами Са2+ приводит к увеличению содержания ионизированного кальция в сыворотке после разрезки. Однако в сыворотке из ВОМ ионов Са2+ содержится меньше из-за того, что в образцах ВОМ, при одинаковом с ВЦМ содержанием сухих веществ, содержание белка выше. Так как ионы Са2+ стремятся к постоянному равновесию, то при внесении дополнительного кальция в систему солевое равновесие нарушается и Са2+ стремиться перейти в мицеллу. Этим можно объяснить более высокое содержание ионизированного кальция в водной фазе контрольного образца (без внесения СаСl2) по сравнению с опытными.
Образцы отличались не только по содержанию ионизированного кальция и продолжительности свертывания, но и по качеству полученных сгустков. Сгустки контрольных вариантов по сравнению со сгустками, полученными из восстановленного молока с различными дозами СаСl2, были менее прочными; не давали хорошего раскола; сыворотка была мутная, непрозрачная, с частичками белковой пыли.
Прочность сгустков в вариантах повышалась по мере увеличения дозы СаСl2. Вариант с дозой 200 мг/л был недостаточно плотным. Варианты с дозами СаСl2 400 и 600 мг/л имели похожие сгустки, отличающиеся прочностью, упругостью; на расколе давали острые края; выделяли светло-зеленую сыворотку.
Полученные данные показывают, что для получения прочного сычужного сгустка из ВМ необходима коррекция солевого состава путем внесения СаСl2 в дозах, несколько превышающих используемые для натурального молока.
Р.В. Жарков, М.В. Сухоруков ГНУ СибНИИС СО РоссельхозакадемииВыражаем автору благодарность. Статья публикуется и удаляется самостоятельно по желанию автора. Публикация носит исключительно научно-ознакомительный некоммерческий характер и предназначена содействовать в популяризации имени автора, его работы среди широкого круга ученых и практиков АПК. Приводится в авторской редакции, ответственность за достоверность данных несет автор. Редакция вправе устранять грамматические и пунктуационные погрешности, а также корректировать верстку материала. Все права на картинки и тексты принадлежат автору, любое их воспроизведение возможно только с его разрешения. Для связи с автором используйте указанный им адрес электронной почты, либо обратитесь в редакцию журнала. При возникновении любых претензий относительно авторских прав, пожалуйста, немедленно сообщите в редакцию. По первому требованию автора любые его материалы будут немедленно удалены, а инцидент улажен. В научных работах и для ВАК на эту статью можно и необходимо ссылаться по ГОСТ Р 7.0.5 2008 (статья может быть обнародована не впервые)
borona.net
