CC BY
160
УДК 637.356/.357
Л.А. Остроумов, К.А. Дедков
ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ КИСЛОТНО-СЫЧУЖНОМ СВЕРТЫВАНИИ МОЛОКА
Рассмотрено влияние доз сычужного фермента и бактериальной закваски на процесс кислотно-сычужного свертывания молока при разных температурах. Установлена продолжительность процесса, активная кислотност получаемых сгустков и интенсивность синерезиса.
Кислотно-сычужное свертывание, сычужный фермент, бактериальная закваска, температура, продолжительность, активная кислотность, синерезис._____________________________________________________
Таблица 1
Влияние различных доз молокосвертывающего фермента и бактериальной закваски на свертывание молока и свойства сгустков при температуре 25 оС
Изучаемые факторы Результирующие критерии
Количество Доза Продолжитель Массова
молокосверт бактериа ность рН я доля
ывающего льной свертывания, сгуст сухих
фермента, закваски, мин ка веществ
г/100 кг молока % (1п є’') в сыворотк е, %
0 2 470 (6,15) 4,8 7,0
0 4 390 (5,97) 4,7 6,7
0 6 295 (5,69) 4,7 6,9
0,75 0 185 (5,22) 6,1 7,0
0,75 2 160 (5,08) 5,7 6,6
0,75 4 130 (4,87) 5,1 6,4
0,75 6 110 (4,70) 4,9 6,2
1,5 0 90 (5,00) 6,4 6,7
1,5 2 80 (4,38) 6,0 6,5
1,5 4 60 (4,09) 5,7 6,2
1,5 6 47 (3,85) 5,5 6,3
3,0 0 45 (3,81) 6,4 6,4
3,0 2 39 (3,66) 6,0 6,2
3,0 4 36 (3,58) 5,8 6,0
3,0 6 30 (3,40) 5,7 5,9
Введение
Кислотно -сычужное свертывание молока широко используется при выработке многих молочных продуктов. Это сложный, многофакторный процесс, влияющий на качество получаемого продукта и эффективность использования составных компонентов молока. Скорость его протекания, свойства сгустка, его предрасположенность к дальнейшей обработке зависят от состава и свойств перерабатываемого молока, количества
молокосвертывающего фермента и бактериальной закваски, применяемого режима тепловой обработки, дозы вносимого хлористого кальция и ряда других факторов.
Известно, что сущность кислотной коагуляции молока заключается в потере мицеллами казеина при приближении рН среды к изоэлектрической точке и снижении потенциала отталкивания между ними [1, 2, 3]. Изоэлектрическое состояние казеина наступает при рН 4,6-4,7. Причем изоэлектрические точки для а^казеинов равняются 4,7, р-казеина - 4,9.
При сычужном способе коагуляции казеин под действием сычужного фермента превращается в параказеин, имеющий изоэлектрическую точку при рН 5,0-5,2.
Относительно сычужной свертываемости молока существует несколько теорий. В основном их можно свести к двум концепциям: фосфоамидазное
действие сычужного фермента и гидролитическая теория [4, 5, 6].
При кислотно-сычужном свертывании молока процесс происходит под влиянием двух агентов (молокосвертывающий фермент и молочная кислота). Поэтому его интенсивность и направленность зависят от их соотношения. Существенное влияние на процесс оказывает температура [7].
Материалы и методы
Совместное влияние доз молокосвертывающего фермента (от 0 до 3,0 г на 100 кг молока) и бактериальной закваски (от 0 до 6,0 %) при различной температуре (25, 35 и 45 оС) на продолжительность свертывания молока, активную кислотность получаемого сгустка, количество сыворотки, выделившейся при обработке сгустка, а также содержание в сыворотке сухих веществ показано в табл. 1, 2 и 3.
Таблица 2
Влияние различных доз молокосвертывающего фермента и бактериальной закваски на свертывание молока и свойства сгустков при температуре 35 оС
Изучаемые факторы Результирующие критерии
Количество Доза Продолжит рН Массовая
молокосвер- бактериа ельность сгустка доля сухих
тывающего льной свертывани веществ в
фермента, закваски, я, мин сыворотке,
г/100 кг молока % (1п еХ) %
0 2 390 (5,97) 4,7 6,6
0 4 335 (5,81) 4,6 6,5
0 6 270 (5,60) 4,6 6,4
0,75 0 140 (4,94) 6,1 6,8
0,75 2 120 (4,79) 5,4 6,5
0,75 4 105 (4,65) 5,2 6,4
0,75 6 90 (5,00) 5,1 6,3
1,5 0 70 (4,25) 6,4 6,5
1,5 2 60 (4,09) 6,0 6,6
1,5 4 50 (3,91) 5,5 6,7
1,5 6 40 (3,69) 5,3 6,1
3,0 0 40 (3,69) 6,5 6,5
3,0 2 35 (3,56) 5,9 6,2
3,0 4 30 (3,40) 5,7 6,0
3,0 6 25 (3,22) 5,5 5,9
Таблица 3
Влияние различных доз молокосвертывающего фермента и бактериальной закваски на свертывание молока и свойства сгустков при температуре 45 оС
Изучаемые факторы Результирующие критерии
Количество Доза Продолжите рН Массовая
молокосверт бактериа льность сгустка доля
ывающего льной свертывания, сухих
фермента, закваски, мин веществ
г/100 кг молока % (ln ex) в сыворотк е, %
0 2 305 (5,72) 4,9 6,7
0 4 260 (5,56) 4,8 6,5
0 6 210 (5,35) 4,7 6,4
0,75 0 110 (4,70) 6,2 6,3
0,75 2 90 (4,50) 6,0 6,1
0,75 4 80 (4,38) 5,8 5,9
0,75 6 75 (4,32) 5,6 5,7
1,5 0 57 (4,04) 6,5 6,2
1,5 2 46 (3,83) 6,0 6,0
1,5 4 40 (3,69) 5,8 5,9
1,5 6 35 (3,56) 5,5 5,8
3,0 0 32 (3,47) 6,5 6,2
3,0 2 30 (3,40) 6,0 6,0
3,0 4 26 (3,26) 5,8 5,9
3,0 6 20 (3,00) 5,7 5,8
Повышение температуры ускоряло процесс свертывания. При повышении температуры с 25 до 35 оС - в среднем на 27,4 %, ас 35 до 45 оС - в среднем на 15,5 %.
Результаты и их обсуждение
Сокращение продолжительности свертывания молока с повышением температуры связано с усилением активности сычужного фермента (оптимум действия 41 0С), а также с активизацией деятельности микрофлоры.
Диапазон изменений величины активной кислотности получаемых сгустков весьма велик и зависит от конкретных сочетаний свертывающих агентов.
Для более детального рассмотрения процесса полученные сгустки по величине активной кислотности можно разделить на три категории. В первой преобладает кислотное свертывание (величина активной кислотности сгустков до рН 5,25). Во второй - смешанный тип свертывания (величина активной кислотности сгустков от рН 5,25 до рН 5,75). В третьей преобладает сычужное свертывание молока (величина активной кислотности больше рН 5,75).
Важной технологической характеристикой кислотно-сычужных сгустков является их способность к синерезису. С увеличением дозы бактериальной закваски происходило усиление синерезиса, а с увеличением дозы фермента - его сдерживание.
Такая способность сгустков с синерезису объясняется их различной кислотностью. Кислые сгустки лучше отдают сыворотку, а это как раз сгустки, полученные с использованием повышенных доз бактериальных заквасок и небольших количеств молокосвертывающих ферментов.
Обобщая полученные результаты, следует отметить, что раскрытие основных закономерностей кислотно-сычужного свертывания молока способствует направленному регулированию этого процесса, влияя тем самым на технологический процесс выработки, качество продукции, а также на расход сырья.
Список литературы
1. Горбатова, К.К. Биохимия молока и молочных продуктов / К.К. Горбатова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 334 с.
2. Липатов, Н.Н. Производство творога / Н.Н. Липатов // Пищевая промышленность. - 1973. - № 1. - С. 13-15.
3. Тепел, А. Химия и физика молока / А. Тепел. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 624 с.
4. Дьяченко, П.Ф. Теория фосфоамидазного действия сычужного фермента / П.Ф. Дьяченко // XV Международный конгресс по молочному делу. - М.: Пищепромиздат, 1961. - С. 71-75.
5. Крусь, Г.Н. Концепция сычужной коагуляции казеина / Г.Н. Крусь // Молочная промышленность. - 1990. - № 6. -С. 43-45.
6. Раманаускас, Р. Математическая модель кинетики сычужного свертывания / Р. Раманаускас // Химия и технология пищи: науч. тр. Литовского пищевого института. - Вильнюс, 1994. - Вып. 28. - С. 108-119.
7. Бобылин, В.В. Физико-химические и биотехнологические основы производства мягких кислотно-сычужных сыров / В.В. Бобылин. - Кемерово, 1998. - 319 с.
ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», 650056, Россия, г. Кемерово, б-р Строителей, 47.
Тел./факс: (3842) 73-23-27 е-mail: office@kemtipp.ru
SUMMARY L.A. Ostroumov, K.A. Dedkov
The studies of the physico-chemical processes in the acid-rennet milk coagulation
The influence of the rennet amount and starter culture doses on the process of acid-rennet milk coagulation at different temperatures has been considered. The duration of the process, active acidity of curds and syneresis intensity has been determined.
Acid-rennet milk coagulation, rennet, starter culture, temperature, duration, active acidity, syneresis.
Kemerovo Institute of Food Science and Technology 47, Boulevard Stroiteley, Kemerovo, 650056, Russia Phone/Fax: +7(3842) 73-40-40 e-mail: office@kemtipp.ru
