CC BY
54
УДК637.354:637.334.2 Власенко В. В., доктор бюлопчних наук, професор, Фаршшк Т.В., кандидат ветеринарних наук, старший викладач, Семко Т. В., старший викладач,
Гавриш А. М., магiстр © Вшницький нацюнальний аграрный утеерситет
ОСНОВИ СИЧУЖНОГО ЗС1ДАННЯ МОЛОКА ПРИ ВИРОБНИЦТВ1
ТВЕРДИХ СИР1В
Проанал1зоеано процес сычужного зсгдання молока при еиробнице1 твердых сир1е. Зсгдання молока - це операщя, що сприяе утеоренню згустку, який роздыяеться тсля дозргеання.
Ключовi слова: згортання молока, сичужний фермент, сир, ензим, казет, синерезис, м1цела, сироеатка.
Актуальшсть теми. Додавання молокозсщаючих ензимiв в сире молоко називаеться сичужним зсщанням. Це не просто специфiчний процес змшування, те що потрiбно взяти до уваги, це дозування i розведення сичужного ферменту, наступний час гщратаци i розчинення. Бiльш того температура i pH-величина вщповщно! кислотност сирного молока повинна бути встановлена для вщповщного виду сиру i можливостей виробництва пiдприемства, можливостей технолопчного обладнання.
Зсiдання молока з ензимами е основною операщею у виробнищв сичужних сирiв. Динамiка змiн у казе1ш i структурнi змiни в сичужно-викликаних згущувачах молока були детально дослщжеш Лiске i Сенге в 2006. Далглейшем i Хорн робили спроби дослiдження сичужного зсщання, використовуючи дифузно-хвильову спектроскопiю. Ломхольт перевiрив кiнетику сичужного згортання вимiрюючи помутншня як функцiю довжини хвилi. Лапорт використовував оптичну пробу в близькошфрачервоному спектрi (1100-2500нм) для перевiрки сичужного згортання на коров'ячому молоцi. Тому юнуе багато теорiй зсiдання молока тд впливом сичужного ферменту i виникае необхiднiсть 1х узагальнення.
Метою статт1 е аналiз основ сичужного зсщання молока при виробнищв твердих сирiв.
Якiсть сичужного ферменту мае великий вплив на формування сиру. Промисловий сичужний фермент повинен використовуватися вщповщно до рекомендацш виробника. Дозування для кожного виду сичужного ферменту повинш бути чистими, шакше продукт зшсуеться. Залишки сичужного ферменту не повинш бути повернув у попередню емнiсть для зберiгання. Найкраще, коли сичужний порошок точно вiдмiряеться в лаборатори i готуеться у спещальних дозах для використання одше! парти сиру. Дозування на 100 л сирного молока залежить вiд ключових якостей згортання молока.
• сичужна витяжка 1: 10 000 15 - 35 мл;
• сичужна витяжка 1: 15 000 12 - 30 мл;
© Власенко В. В., Фарюшк Т.В., Семко Т. В., Гавриш А. М., 2011
336
• сичужний порошок 1: 100 000 1,5 - 3 г.
З цими дозами, враховуючи силу сичужного ферменту, час зсщання та зсщання молока може бути контрольоване. Час цих двох операцш скорочуеться зi збшьшенням кшькост сичужного ферменту i збшьшенням концентрацн ензимiв. Кiлькiсть сичужного ферменту мае тшьки непрямий вплив на типовий процес зсiдання i синерезис друго! стадн, тому що щ процеси залежать вiд зменшення сили кальцш-сольвих мостiв у сичужному порошку. Збшьшення концентрацн сичужного ферменту в молощ (0,01 - 0,03%) збшьшуе активнiсть зсiдання. Вiд 0,04% i далi ця активнiсть знову знижуеться, бо ефективнiсть сичужного ферменту стае надмiрною.
Бiльш високi температури потрiбнi для бiльш високих рiвнiв жирност сирно! сумiшi, оскiльки ефект сичужного ферменту знижуеться з пщвищенням жирност сирного молока. При температурi вище 40 0С жорсткiсть згустку знову знижуеться. При цш температурi фосфат кальцш починае випадати в осад. Процентне стввщношення вiльного кальцiю, доступного для формування згустку, зменшуеться. Занадто високе збiльшення температури зсiдання призводить до казешових мiцелових молекулярних ланцюжюв i грудочок, утворюючи пористу плiвку (матрицю). Казеlновi мiцели з'еднуються бшьш чiпко i волокнистi з'еднання (грона) е бшьш щшьними i бшьшими. Тим не менше, структура стае бшьш вщкритою i прохiднiсть зростае. Дiапазон температур потрiбно враховувати вщповщно до зростання якостей на початку використання культур. Оптимальна сичужна температура е результатом урегульованост мiж дiяльнiстю ензимiв та окислювальною дiяльнiстю [4].
Оптимальна температура зсщання для промислового доступного сичужного ферменту - 38-42 0С. Нижче 10 0С глюкомакропептид вiдокремлюеться вщ к-казе!ну (початкова стадiя), але злиття окремих частин та формування зв'язаних ланцюпв гранул (друга фаза) неможливе на задовшьному рiвнi (незавершене).
Рiвень ензимно! реакцн пiдвищуеться зi зростанням температури. Актившсть ензимiв мае значний вплив на величину pH. Зi зниженням ще1 величини з 6,7 до 5,3 час згортання знижуеться. Сиропридатне молоко, яке використовують при виготовленш м'якого сиру мае бути окислено бшьше (7,8 .8,6 нiж для твердого сиру (7,2 ^Ы), таким чином величина pH сирного молока нижча для м'яких сирiв (6,3 - 6,2) шж для твердих (6,5).
Рисунок 1 описуе 4 стадп зсщання молока при дм сичужного фермента.
о о о о о о о о о о о о о о
о о о о о о о о о
о о о о о о о о о
Рис. 1. Стадй' сичужного зсщання молока
1. Додавання сичужного ферменту.
2. З'еднання казешових мщел.
3. Зсщання (згущення) молока.
4. Синерезис i ензимний перехщ в сироватку [2].
Зсщання молока з ензимами е основною операщею у виробнищв сичужних сирiв. Флокуляцiя це перiод, який займае до 14 хвилин, за якою слщуе 12-хвилинна ензимно! фаза. Пщ час цих двох перiодiв вiдбуваються лише незначнi структурнi змши. Подальше формування згустка досить швидке, що видно зi збiльшення в'язкост (тягучостi, клейкостi) [1]. Загалом сичужне зсiдання вiдбуваеться у три фази.
• Ензiмний гiдролiз к-казе!ну (первинна фаза);
• Об'еднання казе!нових мщел;
• Формування згустку, розвиток тривимiрно! структури;
Дв1 останш фази вважаються другою фазою (рисунок 2).
Е: ензимна фаза. О: Об'еднання казе!нових мщел. Ф: Формування згустку (показане як вщсоток затвердшня (крис-талiзацil) через 40 хв).
Рис. 2. График фаз сичужного задания
На першш стади згущувачi (хiмосiн, пепсин та iншi) ензимно д^ть молекули казе!ну, при певних температурах i pH величинi, мiж амiнокислотами Phel05 i Metl06. Ця ензимна реакцiя досягае пiку в першi 4 хвилини пiсля додавання згущувача i потiм сповiльнюеться. К-казе!н е не розчиним пiсля рощеплення, його мiцели втрачають сво! гщратш шари, таким чином не е бшьше захищеними проти мiжмiцелярних зв'язюв.
Даний процес зображено на рисунку 3.
ГМП випускаеться iз захисного коло!ду к-казе!ну i електричний заряд казе!нових мiцел знижуеться на 50%. Вщсоток сформованого ГМП (в юнщ реакци) залежить вiд первинно! концентраци к-казе!ну. Схильнiсть до об'еднання казе!нових мiцел збiльшуеться завдяки втратi гщратних шарiв i зменшенню вiдштовхування. Зменшення електричного заряду вiдбуваеться у сшввщношенш з гiдролiзом к-казе!ну. При цьому зменшуеться гiдродинамiчний дiаметр мiцел. ГМП переходить в сироватку. Час згущення (зсщанння) не повинен бути занадто коротким.
Базове рiвняння для первинно! (ензимно!) фази:
Сичужний фермент К-казет = пара-к-казет + ГМП
За першою реакщею ^дуе друга фаза або фаза зсщання. У цш фазi Са-чутливi казеlновi мiцели приеднуються до кальцiевого моста у присутност Са-iонiв. Завдяки об'еднанню створюються пов'язанi ланцюжки групи частинок
(глобули) i вщбуваеться повшьний розвиток тривимiрноï мережi (матрищ), вiдбуваeться формування згустку.
У третш фаз1 (затвердшня i синерезис) свiже сформований сичужний згусток щосили намагаеться затвердiти за допомогою:
• казешового згущувача, зменшуючи таким чином вщстань мiж мiцеллами;
• примноження мiсць приеднання. Затримана сироватка випускаеться з
казеïновоï матрицi (синерезис). Характерною властивштю позаклiтинного згустку, й таким чином молочного згустку, е форма синерезису. Казеïновi мщели змiнюють свою форму з розвитком синерезису. Залежно вщ рiзноманiтностi сирiв, синерезис повинен бути полегшений вiдповiдними технологiями, бшьше для твердих сирiв i менше для м'яких [3].
Висновки. Отже, найбшьш важливим процесом при виробництвi сиру е зciдання молока сичужним ферментом. Вiд швидкостi утворення, властивостей згустку залежить консистенцiя, малюнок, зовшшнш вигляд та iншi показники сиру.
Лггература
1. Мюнх Г., Заупе Х. и др. Микробиология продуктов животного происхождения. - М.:Агропромиздат, 1985. - 590 с.
2. Самойлов В. А., Нистеренко П. Г. и др. Сыр. Технология молочного производства. Том VII. - СПб., 2004. - 826 с.
3. Сирегин И. Г., Михайлов Л. П. и др. Производствено санитарный контроль молока и молочних продуктов. - М., 2009. - 401 с.
4. Скотт Р., Робинсон Р. К. и др. Производство сыра: научные основы и технологии. - СПб.: Профессия, 2005. - 464 с.
Summary
Vlasenko V. V., Semko T. V., Gavrysh A. M. FUNDAMENTALS OF RENNET COAGULATION OF MILK AT MAKING OF CHEESE
The process of rennet coagulation of milk at making of cheese is analyzed. Coagulation of milk is opperation, which promotes clot formation, that splits after ripening.
Key words: coagulation of milk, rennet, cheese, enzyme, casein, syneresis, micelles, whey.
Стаття надшшла до редакци 11.05.2011
Рис.3. Фази звертання
