CC BY
121
УДК 637.236
Мусш Л.Я., астрант, Цкарнк О.Й., д.с.-г.н., професор
Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та б1отехнологт
iм. С. З. Гжицького
ОСОБЛИВОСТ1 ТЕХНОЛОГИ КИСЛОВЕРШКОВОГО МАСЛА
У статтi проаналiзоеано i узагальнено лтературт еiдомостi про технологт кислоеершкоеого масла. Розглянуто особлиеостi та умоеи формуеання смакоароматичних та структурних характеристик масла.
Ключовi слова: кислоеершкоее масло, дозрiеання еершше, молочна кислота, диацетил, ацетот.
Харчування е одним з найголовшших факторiв, що впливае на здоров'я людини. Ращон сучасно! людини мае достатню енергетичну цiннiсть, але не завжди може забезпечити рекомендованих фiзiологiчних норм споживання есенщальних речовин. Для подолання дефiциту певних нутрiентiв у харчуванш необхiдно вживати високоякiснi продукти, яю б мiстили бiологiчно активнi речовини, постачали енергiю та пластичний матерiал, забезпечували оптимальнiй рiвень життедiяльностi оргашзму при одночаснiй наявностi профiлактичного та дiетичного ефектiв [1].
Молочна галузь, до складу яко! входять маслоробна, сироробна, молочноконсервна шдгалуз^ а також виробництво продукцп з незбираного молока, на сучасному етапi е одшею iз провiдних у структурi харчово! iндустри Укра!ни. Основне завдання молочно! промисловостi — забезпечення постiйного постачання населенню кра!ни молочних продуктiв у широкому асортимени, високо! якостi, збалансованих за основними поживними речовинами, а це, в свою чергу, пов'язано iз глибокою комплексною переробкою тваринницько! продукци.
Основою пiдвищення ефективностi переробки молочно! сировини i виробництва молочних продукив е впровадження досягнень науково-техшчного процесу, нових технологiй i ефективно! технiки, пошук нових можливостей штенсифжацп та оптимiзаци технологiчних процесiв [2].
Науковий штерес i велике практичне значення мають дослiдження щодо розроблення технологи рiзновидiв масла спецiального призначення. До сьогодшшнього часу цьому напрямку придiлялось, мабуть, недостатньо уваги, незважаючи на те, що вiн дуже актуальний i перспективний.
Кисловершкове масло — це масло, яке характеризуеться багатим смако-ароматичним букетом, якого надають йому молочна кислота i ароматичш речовини (диацетил i летю органiчнi кислоти), що утворюються при збродженш молочного цукру молочнокислими бактерiями. Наявнiсть цих метаболiтiв молочнокислих бактерш у кисловершковому маслi мае важливе значення для пiдвищення його функщонально! цiнностi порiвняно з iншими видами масла i для збiльшення термшв придатностi до споживання [3-5]. Молочна кислота та диацетил проявляють антибактерiальну активнiсть щодо сторонньо! мiкрофлори — шпбують розвиток гнильних бактерiй, ркт Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella. Це мае важливе значення з позицп безпеки продукту та
тривалост його збер^ання [6,7]. Водночас кисловершкове масло е джерелом цшого ряду корисних речовин завдяки высокому вмюту молочного жиру [8]. Молочний жир корiв е найбшьш комплексним серед усiх натуральних жирiв i унiкальним за своею природою. Молочш лiпiди представленi наступними класами (у %): фосфолiпiди (0,20-1,0); холестерол (0,419); триацилглщероли (97-98); 1,2-диацилглiцероли (0,28-0,59); вiльнi жирнi кислоти (0,10-0,44); моноацилглщероли (0,16-0,38); ефiри холестеролу (0,02), терпени, включаючи сквален, каротино!ди (слiди) [9]. У кiлькiсному вщношенш домiнують триацилглiцероли, яких на сьогодшшнш день iдентифiковано 120 [10]. У огляди датованому 2002 роком, повщомляеться про iдентифiкацiю 416 жирних кислот лшвдв молока, при цьому висловлено припущення, що це не е верхньою межею [9]. Данi щодо пропорцiй iндивiдуальних фосфолiпiдiв i керамвдв наступнi (у масових %): фосфатидилетаноламш - 42,0; фосфатидилiнозитол - 4,8; фосфатидилсерин - 6,7; фосфатидилхолш - 19,2; сфiнгомiелiн - 17,9; глюкокерамщи - 2,7; лактокерамiди -6,7; кшьюсть фосфолiпiдiв в молоцi - 2,9 мг/100 мл [11]. Результати кшьюсного вмiсту фосфолiпiдiв i ганглiозидiв, приведенi рiзними авторами, розходяться. Так, МакПббон i Тейлор вказують, що фосфатидилхолш, фосфатидилетаноламш i сфiнгомiелiн е приблизно в однакових кiлькостях - вщ 25 до 35%, тодi як фосфатидилсерин i фосфататидилiнозитол е присутш в малих кiлькостях - вщ 3 до 8% [12].
Компоненти молочного жиру не тшьки мають високу поживну цiннiсть, але й проявляють рiзноманiтну бiологiчну дш, що сьогоднi е предметом активного вивчення [13-15].
Кисловершкове масло е досить популярним продуктом у европейських кра!нах, на вiдмiну вiд нашо! держави. У практищ вiтчизняного маслоробства кисловершкове масло представлене лише марками «President» (група «Лакталю») та «Премiум» (група «КОМО») iз використанням iноземних заквашувальних культур. Причиною низького попиту кисловершкового масла в Укра!ш е не лише розбiжностi мiж смаками споживачiв, але й суперечливi питання у особливостях технологи виробництва, непристосовашсть режимiв технологiй до вщмшностей складу та властивостей в^чизняно! сировини, що унеможливлюе виробництво продукту вщповщно до iснуючих вимог показниюв якостi [16].
Таким чином, актуальним питанням е вивчення основних умов створення якiсного та безпечного продукту — кисловершкового масла — в умовах втизняного виробництва.
На сьогодш кисловершкове масло виготовляють двома способами — перетворенням високожирних вершкiв та збиванням iз використанням масловиготовлювачiв перюдично! i безперервно! ди.
Особливiстю виробництва кисловершкового масла способом перетворення високожирних вершюв е отримання вершкiв з пониженим вмютом вологи (1214%), !х охолодження до температури 41-45°С та внесення бактерiальноl закваски в кшькосп 2-4%. Бактерiальну закваску можна вносити насосом-дозатором в охолоджеш до 40-45°С високожирнi вершки у маслоутворювач. При внесенш менше 3% закваски, для штенсифжаци мiкробiологiчних процесiв, додають лимонну кислоту в кiлькостi 180 г на 1 т масла. При внесенш закваски у ванни,
потужшсть маслоутворювача збшьшують на 10-15%. На сьогодш кисловершкове масло цим способом не виробляють [17].
1з погляду якост одержуваного продукту кращi умови забезпечуе споаб збивання, який передбачае проведення таких операцш: пастеризацiю вершкiв, охолодження, внесення заквашувальних культур, перiод фiзичного та бюлопчного дозрiвання вершкiв, збивання ix у масло, фасування [18]. Для завершення фазових перетворень молочного жиру, з метою формування хорошо' структури масла та для накопичення достатньо' кiлькостi ароматичних речовин доцiльно застосовувати метод збивання iз тривалим перюдом ступеневого дозрiвання сквашених вершкiв [19]. Для покращення якостi масла можна використовувати кухонну сiль, що одночасно покращуе його зберiгання (при плюсових температурах) i збiльшуе виxiд готового продукту [20].
На утворення i накопичення ароматичних речовин у вершках i ма^ великий вплив мае температура пастеризаци i умови середовища. Оптимальною температурою пастеризаци вершкiв е 85-90°С; вершки з вираженими кормовими присмаками пiддають iнтенсивнiй дезодораци. Пщвищення температури пастеризаци вершкiв, 'х витримка, повторна пастеризащя обумовлюе збiльшення редукуючих речовин у вершках i плазмi масла, якi негативно впливають на розвиток ароматоутворюючих бактерiй i накопичення ароматичних речовин у ма^ [19].
Охолодження i температурна пiдготовка вершюв до моменту збивання повинш забезпечувати достатне затвердiвання глiцеролiв молочного жиру i оптимальнi умови для протшання бiологiчного сквашування. З врахуванням цього вершки тсля пастеризаци охолоджують до 16-20°С, вносять розрахункову кiлькiсть бактерiальноi закваски i залишають на 4-6 год при цш температурi для розвитку мiкробiологiчниx процесiв. При цьому вершки 3-4 рази перемiшують протягом 3-5 хв. Температуру i тривалють сквашування вершкiв регулюють з врахуванням збшьшення кислотностi плазми вершкiв. При заданш кислотностi плазми, кислотнiсть вершюв встановлюеться з врахуванням жирност [17].
Основою виробництва кисловершкового масла е бюлопчне сквашування вершюв. Суть цього процесу полягае у ферментаци лактози з допомогою молочнокислих бактерш. В результат цього у вершках накопичуеться комплекс ароматоутворюючих речовин i молочна кислота, яю обумовлюють формування в ма^ специфiчного запаху та приемного кисломолочного смаку. Крiм цього, молочна кислота здшснюе консервуючий вплив, зменшуе розвиток гнильних бактерiй, якi чутливi до кисло' реакци. При надлишковш концентраци молочно' кислоти життедiяльнiсть молочнокислих бактерш може бути знижена, при цьому дрiжджi i цiльовi гриби, яю мають високу кислотостiйкiсть, будуть розвиватися, що е небажаним [20].
Для виробництва кисловершкового масла використовують бактерiальнi закваски iз спецiально пвдбраним видовим складом переважно мезофiльниx молочнокислих бактерш, таких як Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Leuconostoc [21].
Lac. lactis — молочнокислий лактокок, оптимальна температура росту 30-35°С. Молочнокислий лактокок входить до складу нормально' мжрофлори молока, вщноситься до гомоферментативних бактерш, утворюе рiвний, щшьний згусток,
гранична кислотшсть досягае 110-120°Т. Цей лактокок здатний зброджувати, KpiM лактози, мальтозу i декстрини. Вш не розвиваеться в лужному середовищi при рН 9,5 [22].
Lac. cremoris — вершковий лактокок, оптимальна температура його росту 25-30°С. Вш утворюе згусток сметаноподiбно! консистенци, гранична кислотнiсть досягае 110-115°Т. Вершковий лактокок входить до складу нормально! мжрофлори молока, вщноситься до групи гомоферментативних бактерш, хоча при пониженiй температурi культивування здатний утворювати велику кiлькiсть летких кислот, зброджуе лактозу, мальтозу i декстрини. Окремi його штами синтезують антибiотик диплококцин, який е розчинним у водi проте!ном, стiйким до дп високих температур у кислому середовищi [23].
Lac. diacetilactis — ароматоутворюючий лактокок, порiвняно слабкий кислотоутворювач, згусток утворюеться бiльше як за 16 год., гранична кислотшсть досягае 70-100°Т. Вш вiдноситься до гетероферментативних молочнокислих бактерiй, клiтини дрiбнiшi, шж молочнокислого лактокока, поодинокi, диплококи, школи утворюють ланцюги рiзно! довжини. Lac. diacetilactis продукуе фермент цитритазу, яка розщеплюе цитрати з утворенням диоксиду вуглецю (СО2) i ароматичних речовин - ацето!ну i диацетилу [23].
Лейконостоки е достатньо сильними кислотоутворювачами, протеолiтично! активностi не проявляють [16]. Утворення диацетилу й ацето!ну у великих кшькостях спостерiгаеться тiльки у Leu. cremoris. Оптимальна температура ароматоутворення 18-20°С, яке проходить при низькому значенш рН (менше 6,0). Лейконостоки е факультативними анаеробами [24].
Враховуючи органолептичнi характеристики кисловершкового масла, ключовими критерiями оцiнки перспективностi використання того чи шшого штаму як складово! бактерiальних заквасок е продукування ним молочно! кислоти у кшькоси, достатнш для забезпечення бажаного рiвня титровано! кислотност у плазмi та/або активний синтез смако-ароматичних сполук [21].
Стутнь сквашування вершкiв встановлюеться залежно вщ умов виробництва, термiну зберiгання, вимог споживача.
£ два методи сквашування вершюв - довготривале i короткотривале. Довготривале сквашування полягае у внесенш в пастеризованi i охолодженi до 16-20°С вершки 2,5-4% бактерiальноl закваски з наступним сквашуванням. В подальшому вершки витримують 4-6 год. при температур^ яка позитивно впливае на розвиток мжрофлори закваски. Шсля досягнення потрiбно! кислотностi плазми вершки пiддають фiзичному дозрiванню або охолоджують до температури збивання. При короткотривалому сквашуваннi закваску вносять у вершки тсля фiзичного дозрiвання в такш кiлькостi, щоб досягнути потрiбноl кислотностi. Пiсля внесення закваски вершки витримують (не менше 30 хв.) для накопичення ароматичних речовин. Масло, виготовлене цим методом характеризуеться менш вираженим смаком i запахом. 1снуе також метод виробництва кисловершкового масла, який полягае у внесенш бактерiальноl закваски в пласт масла [17].
Пвд час витримки невщ'емними е процеси, пов'язаш iз розвитком мiкроорганiзмiв заквашувально! композицi!, а саме активне накопичення молочно! кислоти та продукування ароматичних речовин, зокрема диацетилу. Максимальне накопчення диацетилу вщбуваеться при рН середовища 4,7-5,2 i високому окисно-
вщновному потенщалг За цих умов разом з утворенням ароматичних речовин в результат зброджування глюкози i цитратв ароматоутворюючими бактерiями, ацето!н (сполука з менш штенсивним ароматом) може окислюватися в диацетил [21].
Кисловершкове масло з вираженими смаком i ароматом мiстить в 100 г продукту: 0,1-0,5 мг диацетилу, 18-30 мг летких жирних кислот (мурашино!, оцтово!, протоново!, масляно!) i до 10 мг етилового спирту [3].
Правильний пiдбiр температурних режимiв дозрiвання вершкiв сприяе формуванню необхiдних структурно-механiчних властивостей масла, i в результатi продукт мае хорошу консистенцiю (в мiру м'яку, пластичну, однорiдну, щiльну, не крихку i не занадто тверду). Консистенцiя продукту е одним iз основних показниюв його якостi. Вона визначаеться ступенем кристалiзацil молочного жиру (оптимальним вважаеться 40±2%). Кристалiзацiя молочного жиру проходить по-рiзному залежно вiд йодного числа (ЙЧ), яке характеризуе вмют в жирi ненасичених жирних кислот. Цей показник е непостшним i змiнюеться у рiзнi перiоди року, в рiзних регiонах кра!ни, залежно вщ порiд тварин, способу годiвлi та утримання, стану здоров'я. Однак найбшьше ЙЧ залежить вiд сезону року. Вщповщно до лiтературних даних, на територи Укра!ни влiтку цей показник коливаеться в межах 34,5-40,1, тому пщбирають температурний режим дозрiвання вершкiв 15°С (6 год) —7°С (8-12 год), а взимку вщповщно 29,1-34,5 та 8°С (2 год) —21°С (7 год) —^13°С (13 год). Багатоступеневий режим дозрiвання вершкiв забезпечуе поетапну кристалiзацiю легко- та високотугоплавких груп глiцеридiв, що й сприяе формуванню необхщно! консистенци продукту [18]. Однак мало вивченим залишаеться питання щодо температурних параметрiв процесу дозрiвання вершкiв, поеднаного з !х сквашуванням залежно вiд пори року, а отже вщ ЙЧ.
Проблемним питанням у технологи виробництва яюсного кисловершкового масла е операщя промивання масляного зерна, що обумовлено наявшстю бшьшост смако-ароматичних речовин в плазмi масла, а не в складi молочного жиру [19].
Альтернативою до ускладненого процесу виробництва кисловершкового масла способом сквашування вершюв е хiмiчний споЫб збагачення масла смакоароматичними сполуками. Вiн грунтуеться на введенш в продукт хiмiчних сполук для створення бажаних смакових характеристик. Для пщвищення аромату при виготовленш закваски можна використовувати лимонну кислоту в юлькост 0,2%, а при виробнищв кисловершкового масла 0,1% до маси його плазми, або 180 г на 1 т готового продукту [18].
Було використано ряд спроб виготовлення аналогу кисловершкового масла шляхом внесення у масло сполук, яю синтезуються мжрооргашзмами, або шших смако-ароматичних сполук — яблучного оцту, лимонно! кислоти, диацетилу [25]. Однак, при цьому виникае проблема збереження натуральност продукту та прояву бюлопчно! ди сполук, якi синтезуються мiкроорганiзмами.
Таким чином, асортиментний ряд масла необхщно розширювати. Обов'язковою умовою е повна пошформовашсть споживача, а не машпулювання його свiдомiстю мiфами про надприродш властивостi того чи iншого продукту, що зумовлено комерцшними iнтересами. Друга умова — це вщповщальшсть
виробника за яюсть i безпеку продукту. I, звичайно, — свобода вибору. Але не можемо забувати Ппократа: «Людина народжуеться здоровою. yci хвороби приходять до не! з !жею».
Висновки.
Визначальними складовими виготовлення якiсного кисловершкового масла о^м сировини вщповщно! якостi е дотримання уах технологiчних операцiй та концентращя уваги безпосередньо на процесах дозрiвання i сквашування вершкiв, вiдборi окремих культур-пробiотикiв та конструювання бактерiальних композицiй, а також пiдборi необхщних температурних параметрiв.
Л1тература
1. Даценко I. I. Гiгiена та еколопя людини. Навчальний посiбник / I. I. Даценко. — Львiв : Афша, 2000. — 248 с.
2. Панченко В. Г. Вчера, сегодня, завтра украинского национального питания. Уроки здоровья / В. Г. Панченко. — Днепропетровск. — Пороги. — 2004. — 274 с.
3. Вышемирский Ф. А. Исследования технологии кислосливочного масла / Ф. А. Вышемирский, Е. В. Топникова, Т. А. Павлова, Г. Д. Перфильев, Л. С. Матевосян // Сироделие и маслоделие. — 2008. — №5. — С. 45-46.
4. Mallia S. Aroma-active compounds of butter: a review // S. Mallia, F. Escher, H. Schlichtherle-Cerny // European Food Research and Technology. — 2008. — Vol. 226. — P. 315-325.
5. Macciola V. Rapid gas-chromatographic method for the determination of diacetyl in milk, fermented milk and butter / V. Macciola, G. Candella, A. Leonardis // Food control. — 2008. — Vol. 19, № 9. — P. 873-878.
6. Lanciotti R. Evaluation of diacetyl antimicrobial activity against Escherichia coli, Listeria monocytogenesand Staphylococcus aureus/R. Lanciotti, F. Patrignani // Food Microbiology. — 2003. — No 5. — P. 537—543.
7. James M. Jay. Antimicrobial properties of diacetyl / M. Jay James // Applied and Environmental Microbiology. — 1982 — Vol. 44, No 3 — P. 525-532.
8. Вишемирский Ф. А. Этюды о масле, маслоделии и маслоделах / Ф. А. Вышемирский // Молочная промышленность. — 2008. — 36 с.
9. Jensen R. G. Invited reviw: The composition of bovine milk lipids: January 1995 to december 2000 / R. G. Jensen // J. Dairy Sci. — 2002. — 85. — P. 295-350.
10. Mottram H. R. Elucidation of the composition of bovine milk fat triacylglycerols using high-performance liquid chromatography-atmospheric pressure chenical ionisation mass spectoscopy / H. R. Mottram, R. P. Evershed // J. Chromatogr. — 2001. — 926. — P. 239-253.
11. Rombault R. Analysis of phospho- and sphingolipids in dairy products by a new HPLC method / R. Rombault, J. V. Camp, K. Dewettink // J Dairy Sci. — 2005. — 88. — P. 482-488.
12. MacGibbon A. K. H. Composition and strucrure of bovine milk lipids / A. K. H. MacGibbon, M. W. Taylor // In Advanced Dairy Chemistry Vol. 2: Lipids, 3rd ed. Ed by Fox P.F. and McSweeney P.L.H. — New York: Springer, 2006. — P. 1- 42.
13. Spitsberg V. L. Invited reviw: Bovine milk fat globule membrane as a potential nutraceutical / V. L. Spitsberg // J. Dairy Sci. — 2005. — 88. — P. 2289-2294.
14. Bauman D. E. Production and usu of high foods in human health / D. E. Bauman, C. Tyburczy, A. M. O'Donnel, A. L. Lock // J. Dairy Sci. — 2007. — 90(Suppl.1). — P. 429(Abstr.).
15. Field C. J. Human health benefits of vaccenic acid / C. J. Field, H. H. Blewett, S. Proctor, D. Vine // Appl. Physiol. Nutr. Metab. — 2009. — 34. — P. 979-991.
16. Рожанська О. М. Конструювання 6aKrepianbH^ композиций для виробництва кисловершкового масла / О. М. Рожанська, О. В. Боднарчук, О. В. Король, Н. А. Чорна, Н. Ф. Югель // Науковий вкник ЛНУВМ та БТ iMem С.З. Гжицького. — 2011. — Т. 13. — Ч. 2. — №2 (48). — С. 372-380.
17. Сборник технологических инструкций по производству сливочного и топленого масла. — М : ЦНИИТЭИ. — 1980. — 150 с.
18. Король О. В. Виробництво яюсного кисловершкового масла / О. В. Король // Тези доповщей М!жнародно! науково-практично! конференци «Новiтш технологи оздоровчих продукпв харчування XX столбя. — Харюв, 2010. — С. 333-334.
19. Король О. В. Техиолопя виробництва кисловершкового масла / О. В. Король // Вкник аграрно! пол^ики Причорномор'я. — 2010. — Т. 2. — Ч. 1. — Вип. 3. — С. 103-107.
20. Степанова Л. И. Справочник технолога молочного производства: Технология и рецептуры. Т.2: Масло коровье и комбинированное / Л. И. Степанова. — Санкт-Петербург : ГИОРД, 2003. — 323 с.
21. Samarzija D. Characteristics and Role of Mesophilic Lactis Cultures / D. Samarzija, J. Lukas Havranek, N. Antunac, S. Sikora // Characteristics and Role of Mesophilic Lactis Cultures Agriculturae Conspectus Scientificus. — 2001. — Vol. 6, №2. — P. 113-120.
22. Квасников В. И. Молочнокислые бактерии и пути их использувания / В. И. Квасников, О. А. Нестеренко. — М. : Наука, 1975. — 388 с
23. Цюарик О.Й. Мiкpобiaльнa композищя для кисловершкового масла функцюнального призначення / О. Й. Цюарик, Л. Я. Мусш // Науковий вкник ЛНУВМ та БТ шеш С.З. Гжицького. — 2011. — Т. 13. — Ч. 2. — №2 (48). — С. 387-393.
24. Степаненко П. П. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для студ. ВУЗов / П. П. Степаненко. — М. : Сергиев Посад, 1999. — 415 с.
25. Цюарик О. Й. Властивосп масла з частковою замшою молочного жиру рослинними олiями / О. Й. Цюарик // Нуковий вюник ЛНАВМ iм. С.З. Гжицького. — 2005— Т.7, № 4 (27). Ч. 2. — С. 291-296.
Summary Musiy l.Y.,Tsisarik O.Y.
Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after
S.Z.Gzhytskyj, Lviv, Ukraine FEATURES TECHNOLOGY FOR CULTURED BUTTER
The article analyzes and summarizes literature information technology for cultured butter. The features and conditions of formation and structural characteristics of the flavoring butter.
Key words: cultured butter, cream ripening, lactic acid, diatsetyl, atsetoyin.
Рецензент - к.вет.н., проф. Козак М.В.
