Этот сайт посвящается великому человеку, моему отцу -
Оноприйко Алексею Владимировичу.
Светлая память тебе, Папа!


Лаборатории на молокозаводе, чистота, стерильность, заезжает цистерна со свежим молоком с фермы - в мензурку набирают пробу, градусник и т.д. Старичок-водитель смотрел на это действо, не утерпел и говорит: "Та свежее то молоко, свежее! Холоднее! Я в тую цистерну часы упустив, уж так продрог пока намырявся" :)

Молочное дело:

Этот текст только для ознакомления! Скачайте себе полную версию в формате PDF бесплатно! >>>

<<< 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 >>>
Кб.з = 500 (23-17) = 39 кг

         100-23

         Проверка: для определения кислотности молочной смеси перед свертыванием следует разделить суммарное количество кислотоединиц на общую массу молока и бакзакваски.

         Тм = 500 Ч17 = 8500 кислотоединиц

         Тб.з = 39 Ч 100 = 3900 кислотоединиц

         Суммарное количество кислотоединиц составит: 8500+ 3900 = 12400.

         Разделив полученные кислотоединицы на общую массу молочной смеси и бакзакваски, получаем кислотность смеси.

         12400 : 539 = 23°Т

         Таким образом, на 500 кг молочной смеси с кислотностью 17°Т необходимо внести 39 кг бакзакваски кислотностью 100°Т. В результате получим заданную кислотность смеси 23°Т.

         Точно также можно рассчитать количество вносимого зрелого молока, которое всегда имеет на 2-3°Т более высокую кислотность, чем остальное молоко.

         Механизм сычужного и кислотного свертывания молока

        

         Учеными разных стран было установлено, что ферментация молока сычужным ферментом, образование сгустка, коагуляция молока проходит в два периода (фазы).

         На первом периоде под действием сычужного фермента проходит специфический протеолиз около 5% белков молока с выделением протеозов и образованием в кальциевой среде параказеина. Эту часть ферментного расщепления назвали ферментативной фазой. Она характеризуется прежде всего тем, что сычужный фермент расщепляет стабилизирующий компонент (k-казеин) казеиновой мицеллы, в результате чего остаётся пара-k-казеин и выделяется казеиномакропептид. Казеиномакропептид, включающий в себя все углеводы, освобождаясь, переходит в сыворотку. Он обладает гидрофильностью, имеет кислый характер. Казеиномакропептид увлекает за собой влагу и ионы Н+ казеина. По прошествии примерно 60% времени от общей коагуляции наступает вторая фаза (период) сычужного свёртывания.

         Во втором периоде образуется гель (сгусток), представляющий собой агрегирование мицелл казеина и установление межмицеллярных связей в виде казеиновой сетки. В ячейках этой сетки находятся сыворотка, жир, растворимые белки и другие составные части молока.

         Образование сгустка сопровождается расщеплением белковых мицелл, в результате чего казеин в виде пара-k-казеина переходит в сгусток, а в сыворотке остается гликомакропептид, обладающий гидрофильными свойствами. Схематично действие химозина на молоко можно изобразить так (рис. 1.11):

         Молоко + Фермент

        

         (k-казеин) + Н2О (химозин) + Н2О

         Пироглютамин....... Метионин......

         ...фенилаланин .....валин ОН

         (1 - 105 молекулы (106 - 169 молекулы

         пара-k-казеина) гликомакропептида)

        

         Образует сырную массу Уходит в сыворотку

         Рис. 1.11. Схема энзиматического свертывания казеина молока.

        

         После внесения фермента вязкость молока плавно понижается, а затем возрастает. По мнению Р.И. Раманаускаса это указывает на две стадии в гидролизе казеина. Сначала происходит увеличение дисперсности казеинкальцийфосфатного комплекса (ККФК) в результате разрушения внутренней упорядоченности казеиновых мицелл и их дезактивирования. Вместе с тем образующиеся свободные мицеллярные связи одновременно приводят к агрегированию казеиновых мицелл. Таким образом, наряду с гидролизом казеинов развиваются сложные процессы агрегирования казеина, сопровождающиеся изменением вязкости молока.

         В период коагуляции (вторая фаза) происходит агрегирование с образованием сгустка и его упрочнение. Вторая фаза наступает по истечению 60% времени общей продолжительности коагуляции (считая со времени внесения фермента до появления первых хлопьев белка).

         Продолжительность коагуляции молока (tk) обратно пропорциональна концентрации фермента (с) и по правилу Сторха-Сегельке выражается уравнением: c t = K или , (1.13)

         где К - константа, t0 - время от момента прекращения энзиматической реакции до момента свертывания, с - концентрация фермента.

         При этом важнейшими факторами являются: природа, состав и концентрация фермента; температура, кислотность (рН) молока, содержание CaCl2.

         В расчетах чаще применяется развернутое уравнение

         , откуда , (1.14)

         где X1 - количество фермента, введенного в пробу, г;

         X2 - количество фермента, необходимое для свертывания молока, г;

         t1 - продолжительность свертывания молока в пробе, мин;

         t2 - заданная продолжительность свертывания молока, мин;

         m1 - количество молока в приборе, л;

         m2 - количество молока в сыроизготовителе, л.

         В процессе свёртывания молоко приобретает необратимые изменения, превращаясь сначала в гель, а затем в твёрдообразное тело. Гель или коагулят - это пористая, пока ещё плохо изученная структура, состоящая из сетки белковых мицелл, заключенных в ней жировых шариков и конгломератов, влаги и находящаяся в переходном состоянии от жидкости к твёрдому, упругому телу. Сгусток твердеет по мере выделения из него сыворотки.

         Пока целостность сычужного сгустка не нарушена, сыворотка из него не выделяется. Как только сгусток разрезан, начинается процесс синерезиса - выделения сыворотки. Готовность сгустка к разрезке определяют, чаще всего, пробой "на раскол". Для этого шпателем делают насечку сгустка, куда под углом 30-45° вводят шпатель, слегка приподнимают его и продвигают по направлению насечки. Образуется раскол сгустка (щель), в который сразу же выделяется сыворотка. Оценивают остроту боковых граней раскола. У сгустка нормальной плотности угол боковых граней должен приближаться к прямому (90°). Выделяющаяся в раскол сыворотка должна быть прозрачной, без частичек белка и жира. Если эти показатели в пробе "на раскол" не достигнуты, следует выдержать сгусток в покое еще 5-10 мин и повторить пробу.

         При кислотном свертывании возможны два варианта:

         1. быстрое свертывание путем подкисления минеральной или органической кислотой до рН 5,2-5,4 , получение зернистой белковой массы и выделение сыворотки;

         2. медленное повышение кислотности молока действием продуцируемой лактококками молочной кислотой приводит к образованию сгустка в объеме всего сыроизготовителя. После разрезки сгустка сыворотка выделяется постепенно. Процесс проходит медленно и для интенсификации обезвоживания сгусток приходится подогревать (отваривать).

         В процессе снижения рН понижается степень ионизации кислых свойств казеинов, повышается растворимость солей кальция, происходит разупорядочивание мицеллы (деминерализация мицелл, распад на субмицеллы) и изменение структуры казеинов, снижается уровень гидратации белков, что способствует переходу их в нерастворимое состояние. Сгусток, полученный кислотным способом, представляет собой нерастворимую белковую сетку, охватывающую ячейками водную фазу. Узлы сетки образованы полностью деминерализованными субмицеллами, межмолекулярные связи имеют гидрофобный характер, что объясняет непрочность молочного сгустка.

         От индивидуальных особенностей сырья (состава, содержания белка), условий свертывания (температура, скорость нарастания кислотности, значения рН, активности воды и др. в конце свертывания) зависят реологические показатели молочно сгустка, определяющие дальнейшее прохождение процессов производства сыра и качество готового продукта.

        

         Механизм выделения сыворотки из сгустка и зерна

        

         Технология производства натуральных сыров основана на концентрации сухих веществ молока путем выделения из сгустка и удаления сыворотки, определенного количества для каждого вида сыра. Молочный сгусток (гель) имеет влажность молока, т. е. около 87%. Часть этой воды (30-85%) следует удалить в виде сыворотки, чтобы получить сырную массу.

         На обезвоживание сырного геля влияют разные факторы, которые представлены на рис. 1.12:

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

         Рис. 1.12. Структурная схема факторов, влияющих на обезвоживание геля

        

         Повышение или снижение температуры, кислотности, интенсивности механического воздействия и пр. должно осуществляться таким образом, чтобы кинетика обезвоживания и нарастания кислотности соответствовала модели (программе, регламенту), установленной для данного вида сыра.

        

         Физико-химические процессы обезвоживания сычужного сгустка

        

         В сычужном сгустке самопроизвольный синерезис не происходит. Для того, чтобы начала выделяться сыворотка, необходимо нарушить целостность структуры - разрезание (дробление) сгустка на зерно с последующей его обработкой. Это приводит к увеличению поверхности, через которую может удаляться сыворотка, и ускорению её отделения. Чем мельче "поставлено"* зерно, тем, при прочих равных условиях, короче путь прохождения сыворотки наружу, быстрее и больше выделится сыворотки. Поэтому для твёрдых сыров зерно ставят примерно вполовину мельче, чем для мягких и рассольных. Зерно необходимо поставить равновеликим, стараясь образовывать возможно меньше сырной пыли. Выделение сыворотки ускоряется при перемешивании сырного зерна с сывороткой. При этом происходит постоянное соударение сырных зерен между собой и с рабочими органами сыроизготовителя. Сырные зерна постепенно округляются, за счет обламывания и сглаживания углов и граней их кубическая форма превращается в шарообразную или близкую к ней.

         Упрощенно этапы формоизменения сырного зерна в процессе его обработки представлены на рис. 1.13.

        

        

        

        

        

         Рис 1.13 Схема формоизменения сырного зерна при его обработке

         1 - после разрезки сгустка, 2 - в начале разрезки, 3 - перед вторым нагреванием, 4 - после второго нагревания, 5 - в конце обработки.

         Если внимательно рассмотреть строение сырного зерна, то его грубую физическую модель в первом приближении можно представить в виде шара из шерсти или ваты с разнообразными включениями пластичных, упругих и упруго-пластичных компонентов, заполненного сывороткой и окруженного гибкой полупроницаемой оболочкой (рис. 1.14).

        

        

        

        

        

        

        

        

         Рис. 1.6. Упрощенная модель сырного зерна (а) и схема соударений (б) сырных зерен при их обработке

         1 - поры, через которые выделяется сыворотка; 2 - жировые шарики; 3 - волокна из мицелл белка; 4 - оболочка сырного зерна; 5 - выделяющаяся из зерна сыворотка.

        

         На влагоудаление из сырного зерна оказывает влияние гидродинамическое воздействие при движении и завихрениях потока. Сырные зерна двигаются не только в горизонтальной плоскости, но также быстро перемещаются вверх-вниз по высоте сыроизготовителя. Это расстояние у разных типов сыроизготовителей от 1 до 2,5 м, а иногда и больше. При таких перемещениях внутри сырного зерна резко меняется и гидростатическое давление, которое иногда складывается с гидродинамическим воздействием, а иногда противоположно ему.

         Повышение гидростатического давления происходит потому, что сырные зерна на поверхности имеют упругую и эластичную оболочку, играющую роль гибкой мембраны, стягиваемой постепенно сокращающимися мицеллами белка. Она быстро реагирует на изменение давления. Как только наступает перепад давлений, то при более высоком давлении внутри зёрен сыворотка, через поры растянутой оболочки, выходит наружу. При повышении наружного давления оболочка сжимается, поры закрываются или уменьшаются в размерах и наружная сыворотка не может проникнуть внутрь сырных зерен (эффект клапана).

         При столкновении зёрен (рис. 1.6) происходит повышение внутри них гидростатического давления. Сыворотка, находящаяся под некоторым, хотя и небольшим, давлением внутри сырных зерен получает импульс быстрого и значительного увеличения давления, вынужденного воздействовать своим импульсом на гибкую оболочку. Оболочка растягивается, поры увеличиваются в размерах и пропускают долю сыворотки. Как только давление внутри сырного зерна и снаружи выровнялось, оболочка опять сжалась, поры уменьшились в размерах и наружная сыворотка проникнуть внутрь сырного зерна уже не может. При многократных соударениях или ударениях сырных зерен со стенками или рабочим инструментом, описанное явление многократно повторяется, что приводит к интенсивному обезвоживанию сырных зерен. Одновременно действуют силы сжатия мицелл белка под действием возрастающей кислотности внутри сырных зерен (сбраживание лактозы).

         Упругость и прочность сырного зерна зависят от многих факторов. Важнейшими из них являются связанные с составом и свойствами сырья. Особое влияние оказывают режимы подготовки и, в частности, пастеризации молока, образование прочного сгустка, его синеретические свойства.

         Так происходит, главным образом, обсушка сырного зерна при его обработке в сыроизготовителе. При механическом и гидромеханическом удалении сыворотки минерализации ее не происходит или она имеет место в незначительной мере. В обезвоженных сырных зернах остаётся достаточно много минеральных веществ и, в частности, кальция и фосфора. Наличие в сырной массе кальция отражается на его поведении двояко. Так, если сырная масса теряет лактаты кальция, то она становится пластичной, но рыхлой. Если же сырная масса подверглась механическому обезвоживанию, а, следовательно, сохранила свой кальций, то образуется сыр с плотным и твёрдым тестом. Из такого теста можно фабриковать сыры любых, в том числе и крупных, размеров (швейцарский, советский, алтайский).

         Если же проводится сычужно-кислотное или кислотное свёртывание или повышается кислотность сырной массы при чеддаризации, то часть кальция в виде солей молочной и других кислот (лактатов) удаляется из сырной массы вместе с сывороткой. В результате деминерализации меняются реологические свойства сырной массы, она становится более пластичной, податливой, липкой, уменьшается её твёрдость и упругость. Такую массу можно спрессовать в головки (чеддар, российский). Технология сыров с повышенным уровнем молочнокислого брожения имеет важную особенность - накопление биомассы для увеличения объема образуемых заквасочными культурами протеолитических ферментов, витаминов и других биологически активных веществ. Это в дальнейшем ускоряет, в некоторой мере, процесс созревания сырной массы.

        
<<< 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 >>>




Copyright © 2008-2019 "Defender`s Lab"
Публикование материалов сайта разрешается с указанием ссылки!
ИДБС! Кнопка Бабло! design by "koZяka"
Страница собрана за 0.025 сек.