Технология молока и молочных продуктов
 Скачать 3.66 Mb.
|
БЕЛКОВЫЕ ПРОДУКТЫВысокая пищевая и диетическая ценность белков молочной сыворотки обуславливает целесообразность их получения и использования для непосредственного потребления или в качестве полуфабрикатов для обогащения пищевых продуктов. Белки из молочной сыворотки можно извлекать тепловой денатурацией непосредственно или в смеси с обезжиренным молоком (пахтой) с изменением реакции среды, высаливанием, адсорбцией на бентонитах, активных углях и смолах, электрофлотацией, электромагнитной обработкой и другими способами. Более предпочтительным является извлечение белков в нативном состоянии, что обеспечивается методами молекулярно-ситовой фильтрации и сорбции-десорбции. Однако и в денатурированном состоянии усвояемость и биологическая ценность сывороточных белков достаточно высокая. Устойчивость макромолекул белков молочной сыворотки обусловлена конформацией (упаковкой) частиц, электрическим зарядом и наличием гидратной оболочки (сольватного слоя). Относясь по размерам к коллоидным растворам, белки молочной сыворотки по своему состоянию в системе соответствуют истинным растворам, термодинамически устойчивы и соответствуют правилу фаз Гиббса. Для нарушения устойчивости системы – денатурации белка, наиболее эффективно тепловое воздействие на уровне 90-95 °С в течение 15-20 минут и изменение реакции среды: для подсырной сыворотки – подкисление до рН 4,4-4,6 (30-35 °Т) с раскислением до рН 6,0-6,5 (10-15 °Т), для творожной сыворотки – раскисление до рН 6,0-6,5 (10-15 °Т). Эффективность выделения отдельных фракций белков молочной сыворотки при различных режимах коагуляции приведена в табл. В молочной сыворотке при температуре денатурации термолабильных фракций (90°С) в результате нарушения агрегативной устойчивости глобул белка происходит их частичное выделение. Неполное выделение белков обусловлено защитным действием присутствующих в сыворотке электролитов и превалированием заряда частиц белка как фактора устойчивости. Пептиды и небелковый азот остаются в сыворотке. Введение реагентов-коагулянтов в сыворотку позволяет значительно увеличить эффективность выделения белков. Подкиcление подсырной сыворотки до 30-35°Т увеличивает степень коагуляции белков до 40%, однако количество остаточного азота в пересчете на белок (0,413%) превышает содержание небелкового азота. Неполное выделение белков объясняется гетерогенностью их фракций и различием свойств. Дополнительное выделение белков из подкисленной сыворотки обеспечивается за счет ее раскисления до 10-15°Т. При этом выделяются белковые фракции ранее защищенные лактальбумином. Данные по эффективности выделения фракций белков молочной сыворотки приведены в табл. . Эффективность выделения фракций белков молочной сыворотки
Примечание. Варианты обработки молочной сыворотки: I – сыворотка исходная без обработки; П – сыворотка после тепловой денатурации; III – сыворотка после тепловой денатурации и подкисления; IV – сыворотка после тепловой денатурации, подкисления и раскисления. Белки из молочной сыворотки можно выделить и за счет введения в нее ионов-коагулянтов, в частности кальция. Сорбируясь на поверхности глобулы, кальций обеспечивает потерю ее устойчивости, что хорошо подтверждает теорию термокальциевой коагуляции белков молока П. Ф. Дьяченко. Имеются разработки по выделению сывороточных белков с использованием биополимеров - пектина, танина, карбоксилметилцеллюлозы. Коагуляцию белков в кислой (творожной, казеиновой) сыворотке следует проводить с раскислением до 10-15°Т. Коагуляция белков в соленой сыворотке несколько затруднена, что связано с защитным действием ионов натрия и хлора. Непременным условием использования белков сыворотки в пищевых целях является применение реагентов-коагулянтов, разрешенных действующим законодательством. Безреагентная коагуляция белков в подсырной сыворотке может быть обеспечена за счет ее сгущения в 4-5 раз до 28% сухих веществ. При этом эффективность коагуляции почти на 10% выше в сравнении с тепловой денатурацией и внесением реагентов. Кроме того с белковым осадком связывается до 20% минеральных солей. Перспективной является безреагентная, экологически чистая коагуляция сывороточных белков путём смешения молочной сыворотки и обезжиренного молока (пахты) с направленным регулированием рН смеси. Для удаления скаогулировавших частиц белка необходимо провести разделение грубодисперсной суспензии «сыворотка – хлопья белка», которая характеризуется следующими показателями:
Сравнительная эффективность различных способов выделения белковых хлопьев из сыворотки приведена в табл. Сравнительная эффективность различных способов выделения белковых хлопьев из молочной сыворотки
Наиболее эффективным способом разделения суспензии является центробежный. Для осуществления операции имеются специальные саморазгружающиеся сепараторы типа осветлителей с механической выгрузкой белкового осадка из барабана, работающие в автоматическом режиме . В зависимости от способа коагуляции и разделения белки молочной сыворотки могут быть получены в виде альбуминного молока с содержанием 5-10 % сухих веществ, белковой массы с содержанием 15-20 % сухих веществ и альбуминного творога с содержанием 20-25 % сухих веществ. Альбуминное молоко получается при самопроизвольном отстое коагулированных хлопьев белка и представляет продукт желтовато-кремового цвета с консистенцией сметаны, состоящей из мелких хлопьев. Вкус альбуминного молока кисломолочный, приятный, слегка вяжущий. Сывороточных белков в нем примерно в 10 раз больше, чем в коровьем молоке, а казеина в 15 раз меньше. Такое соотношение является благоприятным и приближается к женскому молоку. Для обогащения альбуминного молока его заквашивают чистыми культурами молочнокислых бактерий, кефирными грибками и вводят наполнители – цельное молоко, сливки, сахар, сиропы и соки. При приготовлении кефирного напитка альбуминное молоко охлаждают до 28-30 °С, вносят кефирную закваску в количестве 6-8 %. Смесь термостатируют в течение 16-18 ч для нарастания кислотности до 90-120 °Т. Созревший кефир помещают в камеру при 10-12 °С. Для получения более выраженного вкуса в альбуминное молоко рекомендуется добавлять 0,04% поваренной соли. Альбуминное молоко можно также использовать при выработке мороженого. Белковая масса может быть получена как из натуральной, так и подсгущенной сыворотки при разделении суспензии на саморазгружающихся сепараторах, а также ультрафильтрации сыворотки. По консистенции белковая масса напоминает густую сметану. Особую ценность представляет белковая масса (концентрат, ретентант), полученная при ультрафильтрационной обработке молочной сыворотки. Фракционный состав белков массы представлен в основном лактоглобулином. По аминокислотному набору белковая масса не уступает творогу. Кроме белковых веществ масса содержит до 0,5% молочного жира и 0,8-1,5 % минеральных солей. Содержание лактозы колеблется в пределах 5-6 %. Активная кислотность (рН) 4,5-5,5 ед., титруемая – 40-120 °Т. По структурно-механическим свойствам белковая масса относится к слабо-ньютоновским жидкостям с вязкостью 10-24 Пас (10-3), предельным напряжением сдвига 0,4-0,6 Па. Доброкачественная белковая масса содержит от 2 до 10 тыс. бактериальных клеток в 1 г. Для сохранения качества ее рекомендуется охлаждать до 2-4 °С, что обеспечивает сохранность в течение 15 суток, и добавлять консерванты, например, поваренную соль (2% к массе) или сорбиновую кислоту (до 0,1% к массе). Хорошим способом длительного консервирования белковой массы является замораживание в блоках. Белковую массу широко используют в производстве натуральных и плавленных сыров, приготовлении диетических продуктов и мясных изделии. Альбуминный творог получают из альбуминного молока путем дополнительного обезвоживания. Для улучшения процесса и качества творога в охлажденное до 26-30 °С альбуминное молоко рекомендуется добавлять 2,5% закваски на чистых культурах молочнокислого стрептококка и ацидофильной палочки. На основе альбуминного творога можно приготовить целую гамму диетически полноценных продуктов путем внесения наполнителей. При выработке альбуминных сырков в растертый альбуминный творог вносят сахар, цукаты, шоколад, сливки или масло. В Грузии из сыворотки от рассольных сыров традиционно готовят творог «Надуги», обогащая отпрессованную до 74% влаги массу мятой. Продукт содержит до 12% белка и 11% жира. Обогащая творог закваской на основе ацидофильной палочки и сахаром, получают специальную диетическую пасту, которая содержит (%): альбумина 8,5 – 10,0 казеина 1,2 – 1,3 лактозы 1,5 – 1,9 молочной кислоты 0,5 – 0,8 минеральных веществ 0,3 сахарозы 15 Пасту для детского питания получают смешивая альбуминный творог с сиропами шиповника и др., а также обогащением витамином С. Оригинальные белковые продукты на основе молочной сыворотки можно получить при совместной коагуляции сывороточных белков и казеина. За рубежом известны продукты типа Рикотта, в нашей стране разработана технология сырной массы «Кавказ». Сырная масса «Кавказ» вырабатывается из смеси несепарированной свежей подсырной сыворотки (90%) и обезжиренного молока или пахты (10%). Технологический процесс производства сырной массы «Кавказ» включает следующие операции: подготовку сырья и его тепловую обработку, формование, внесение компонентов, фасовку, хранение и реализацию. Сыворотку из сыроизготовителей собирают в резервуар и оставляют для нарастания кислотности до 17-22°Т (повышать кислотность можно внесением кислой сыворотки или органической пищевой кислотой - лимонной, уксусной, молочной). Затем сыворотку нагревают до 65-70°С и при постоянном перемешивании добавляют обезжиренное молоко или пахту в количестве 10% к объему перерабатываемого сырья. Смесь нагревают до 85-95°С, выдерживают 10 минут, охлаждают до 40-45°С и оставляют до отстоя белковых хлопьев. Формуют массу путем слива отстоявшейся сыворотки и частичного обезвоживания осадка путем прессования в специальной тележке. Для придания продукту специфического вкуса и легкой остроты в белковую массу вносят закваску чистых культур молочнокислых стрептококков в количестве 1,0-1,5 % и 1-2 % поваренной соли. Сырную массу охлаждают, фасуют и хранят при температуре не выше 8°С в течение 48 ч. Продукт имеет чистый кисломолочный вкус со специфическим привкусом альбумина и пастеризации, нежную консистенцию, светложелтый цвет. Физико-химические показатели сырной массы: массовая доля сухих веществ, %, не менее 20 массовая доля поваренной соли, %, не более 2 массовая доля жира, %, не менее 2 активная кислотность, ед. рН 5,15-5,20 Бактериальная обсеменененность посторонней микрофлорой сырной массы в результате тепловой обработки сыворотки незначительная. Сырная масса содержит до 15% азотистых соединений (в пересчете на белок) в т.ч. 12,5% растворимого азота, т.е. на уровне зрелых натуральных сыров. Лактозы в свежей массе содержится до 4%, при хранении снижается до 0,05% (на третьи сутки). Содержание лимонной кислоты за двое суток повышается с 0,048 до 0,056%; в массе накапливается до 32,2 мг % летучих жирных кислот и 37,5 мг % свободных аминокислот в т.ч. все незаменимые, что позволяет отнести сырную массу к пищевым продуктам с высокой диетической ценностью. Для длительного хранения белок из молочной сыворотки высушивают с получением концентрата сывороточных белков (КСБ), сывороточного белкового концентрата после ультрафильтрации (СБК -УФ), сывороточного белкового концентрата после ультрафильтрации и электродиализа (СБК -УФ/ЭД), растворимого сывороточного белка после диафильтрации (РСБ). В Германии на основе совместной коагуляции сывороточных белков и казеина (соотношение обезжиренного молока и молочной сыворотки 1:1), их выделения и высушивания получают сухой продукт под фирменным названием «Микора», который используется в колбасном производстве и рецептурах кондитерских изделий. В условиях рыночной экономики и необходимости энергосбережения всё больше внимания уделяется возможности комплексного выделения из молочной сыворотки казеиновой пыли, молочного жира и сывороточных белков. Проблема ждёт своего решения. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||