Способность молока к сычужному свертыванию

 

Качество молока, предназначенного для производства сыра, может определяться, как способность обеспечивать получение высококачественного продукта в нормальных технологических условиях и с достаточно высоким выходом. Это качество зависит от поведения молока по отношению к сычужному ферменту. В некоторых случаях свертывание молока происходит медленно с образованием дряблых, рыхлых гелей. В других случаях молоко свертывается быстро; образовавшийся гель отличается повышенной плотностью, полученный сгусток имеет нормальную консистенцию. Все эти различия во многом зависят от обработки молока перед запуском в производство.

Продолжение плаката 8

 

При внесении сычужного фермента в молоко, происходит переход его из жидкого состояния в гелеобразное с постепенным уплотнением образовавшегося геля.

В качестве контрольных параметров для определения готовности молока к сычужному свертыванию обычно используют такие показатели как:

- продолжительность свертывания;

- скорость уплотнения геля и его максимальная плотность

- характерные модули сдвига;

- скорость протекания и размеры синерезиса.

 

 

Плакат 9

 

Продолжительность свертывания – это время, проходящее с момента внесения сычужного фермента до момента появления первых хлопьев. Хлопья соединяются между собой, образуя гель, который постепенно приобретает определенную плотность. Затем белковая сетка геля сжимается, что сопровождается выделением сыворотки; это явление называется – синерезисом

Определение продолжительности свертывания чаще всего осуществляется по методу Бриджа. Метод основан на наблюдении за появлением первых хлопьев на стенке вращающееся трубки или стеклянной пластине, погруженных в восстановленное молоко после внесения в него сычужного фермента в строго контролируемых условиях. Оценку уплотнения проводят с помощью торсионных (крутильных) вискозиметров типа тромбоэластографа или крутильного динамометра Флинта.

Плакат 10

ФАКТОРЫ СВЕРТЫВАНИЯ МОЛОКА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ЕГО ИНДИВИДУАЛЬНЫМИ ОСОБЕННОСТЯМИ

 

Продолжительность свертывания молока и реологические свойства сгустка определяются главным образом двумя исходными параметрами: концентрацией казеинов и содержанием растворимого кальция и коллойдного фосфата кальция.

Концентрация казеинов. Содержащиеся казеины представляют один из основных факторов, обуславливающих плотность геля.

 

Продолжение плаката 10

 

Разбавление молока молочной сывороткой или ультрофильтратом не оказывает существенного на продолжительность свертывания; в других случаях оно ведет к значительному снижению плотности геля. И наоборот, повышение концентрации казеинов (с помощью ультрофильтрации или добавленияконцентрата) выражается в заметном повышении плотности сгустка при незначительном увеличении продолжительности свертывания.

Влияние концентрации кальция и коллоидного фосфата кальция – в результате воздействия сычужного фермента казеина к ионам кальция сильно возрастает, и незначительное изменение содержания кальция

 

Плакат 11

БИОТЕХНОЛОГИЯ СЫРОДЕЛИЯ

 

В сыроделии наилучшими источниками свертывающего фер­мента считают сычуги двух-трехнедельных телят, питавшихся исключительно молоком. В последнее время начали широко применять также сычуги ягнят. Кроме того, используют пре­параты ВНИИМСа, пепсина из желудков взрослых животных (свиней, овец, коров), а также птиц.

В последнее время появились ферменты микробного проис­хождения. На кафедре технологии молока Ереванского зоове­теринарного института ведутся работы с микробным ферментом ренниномезентерин Г20х, полученным из ВНИИБиотехника. По предварительным данным, фермент обладает хорошей молокосвертывающей способностью. В водном растворе не теряет своей активности достаточно длительное время.

Плакат 12

Сычужный фермент. Сычужный фермент вырабатывают на специальных заводах и выпускают в виде порошка стандартной активности. Сычуги на заводе мелко разрезают, заливают под­кисленным раствором поваренной соли и оставляют на не­сколько часов. Постепенно из разрезанных сычугов в раствор переходит фермент. После этого добавляют поваренную соль для выделения белков и вместе с ними сычужного фермента. С помощью центрифуги белки отделяют от жидкости, затем сушат в вакууме, а полученные комочки превращают в поро­шок на шаровой мельнице. К порошку добавляют такое коли­чество чистой поваренной соли, чтобы активность его была равна 100000 ед. Активность порошка определяется количест­вом частей молока, которое свертывается при 35 °С в течение 40 мин одной частью фермента. Эту активность устанавливают, используя сборное молоко, так как свертываемость молока от­дельных коров неодинакова.

Продолжение плаката 12

 

Активность фермента принято называть силой фермента. Она

выражается количеством молока (в г), свернувшегося под действием 1 г фермента при 35 °С в течение 40 мин. Фермент силой 100000 ед. означает, что 1 г сычужного порошка свер­тывает 100 000 г, или 100 кг, молока в течение 40 мин при 35 °С. Сухие препараты ферментов, свертывающих молоко, вы­пускаются заводами активностью 50000, 75000, 100000, 150 000 ед.

Для повышения активности сычужный порошок лучше ра­створять в кислой (45-60 °Т), пастеризованной при 85 °С сыворотке за 3 ч до употребления.

 

 

Плакат 13

 

Пепсин. Пепсин готовят из желудков взрослых животных: свиней, мелкого и крупного рогатого скота и птицы. Заготов­ляют желудки так же, как и сычуги телят. Слизистую оболочку желудков крупного рогатого скота замораживают и хранят в таком виде.

Для активирования препарата пепсина требуется более кис­лая среда. Раствор пепсина необходимо готовить не менее чем за 6 ч до употребления следующим образом: 4 г порошка пеп­сина смешивают с равным количеством поваренной соли и ра­створяют в 100-150 мл осветленной сыворотки кислотностью 150-180 °Т и оставляют при комнатной температуре или в тер­мостате при 30 °С на 6 ч. Если готовый раствор не используют сразу, то его охлаждают до 6-8 °С и хранят в темном месте. Для осветления обезжиренную сыворотку из-под сыра подогре­вают до 90-95 °С, к ней добавляют кислую сыворотку с таким расчетом, чтобы общая кислотность была 25-30 °Т, отделяют свернувшийся белок, фильтруют через двойной слой марли или серпянки.

Плакат 14

 

Способы получения сгустка

Сгусток можно получать как в стационаре, так и в потоке. По первому способу подготовленное к свертыванию молоко подогревают, вносят сычужный фермент и оставляют в покое до образования сгустка. Температура свертывания белков мо­лока имеет очень важное значение для получения нормального сгустка. Выбор температуры зависит от многих факторов: сте­пени зрелости, кислотности, жирности молока и вида выраба­тываемого сыра. Температуры, применяемые на практике для свертывания белков молока, лежат в пределах 27-35 °С (оп­тимум действия сычужного фермента 40-41 °С). Объясняется это отчасти тем, что температуры 40-41 °С несколько выше оп­тимума жизнедеятельности молочнокислых бактерий, и, кроме того, при этих температурах белки молока очень быстро сверты­ваются. В одинаковых условиях производства сыра чем выше температура свертывания, т.е. чем ближе она к оптимальной, тем быстрее образуется сгусток и возрастает его проч­ность; при низких температурах консистенция сгустка бо­лее слабая.

Плакат 15

 

При производстве мягких сыров белки молока свертыва­ются при более низких температурах, а твердых – при более высоких. Для одного и того же вида сыра свертывание можно проводить при более высоких температурах, если молоко ха­рактеризуется более низкой кислотностью, недостаточной зре­лостью и высоким содержанием жира. С повышением относи­тельной жирности сыра на 10 % (с 40 до 50 %) необходимо повысить температуру свертывания белков молока на 1,0-1,5 °С. Если кислотность молока разная, но в пределах, допустимых для данного вида сыра, более высокую температуру свертыва­ния применяют при низкой кислотности, и наоборот.

 

 

Плакат 16

 

С увеличением кислотности молока следует понижать тем­пературу свертывания от 0,5 до 1,5 °С на каждый градус кис­лотности, а с уменьшением ее соответственно повышать темпе­ратуру. Для сыров, содержащих большое количество влаги, целесообразнее свертывать белки молока при низких темпера­турах, а для сыров с меньшим количеством влаги – при высо­ких. При нормальной кислотности и жирности температура свертывания белков молока для твердых сыров лежит в пре­делах 32-35 °С (кислотность до 20 °Т), а для мягких сыров – около 28-30 °С (кислотность 22 °Т и несколько выше).

 

Плакат 17

Продолжительность свертывания белков молока зависит от требуемой степени зрелости вырабатываемого сыра и зрелости самого молока. Если молоко незрелое (16-17 °Т), а для про­изводства сыра требуется молоко кислотностью 20 °Т и более, то свертывают его более продолжительное время. Если же тре­буется для выработки сыра небольшая зрелость молока (кис­лотность 18-19 °Т), то при тех же условиях продолжитель­ность свертывания должна быть уменьшена. В случае исполь­зования перезрелого молока продолжительность свертывания должна быть минимальной. На практике продолжительность свертывания белков молока при выработке всех сычужных сыров колеблется в довольно узких пределах – от 20 до 60 мин. Большая длительность свертывания вообще неце­лесообразна, так как увеличивается продолжительность всего технологического процесса, у большое количество жира переходит в сыво­ротку вследствие его отстоя во время сверты­вания.

 

Плакат 18

 

Количество сычужного фермента, необхо­димое для свертывания белков молока, опре­деляют с помощью специального прибора (рис. 1). На внутренней поверхности его на­несена шкала с делениями от 0 до 5. Верхний диаметр прибора 119 мм, нижний - 103 мм, высота - 110 мм. В дно прибора вмонтирована на резиновой пробке трубка (ниппель) диаметром 2-3 мм. Прибор изготовляют с таким расчетом, чтобы свободное исте­чение молока через трубку (отверстие ниппеля) от верхнего, нулевого, деления до нижнего, пятого, продолжалось примерно 4 мин (230-240 с).

 

 

Продолжение плаката 18

 

За 10 мин до начала измерения готовят раствор: ложечку (2,5 г) сычужного порошка смешивают с равным количеством поваренной соли и растворяют в 95 мл воды. Затем прибор заполняют молоком, подготовленным к свертыванию, и ставят его на край ванны для того, чтобы молоко стекало в нее. Когда уровень молока в приборе дохо­дит до верхнего нулевого деления, к нему быстро добавляют, энергично помешивая, 10 мл ранее приготовленного раствора сычужного фермента и оставляют в покое, В момент образо­вания сгустка молоко перестает вытекать вследствие увеличе­ния вязкости. Отмечают деление шкалы, на котором остано­вился уровень свернувшегося молока. Каждое деление соответствует количеству сычужного фермента (в г), необходимому для свертывания молока в течение 30 мин. Количество фер­мента для свертывания перерабатываемого молока можно рас­считать по формуле:

Х = МР / 100 м,

 

где Х - количество ложечек порошка, которое необходимо внести для свер­тывания белков молока; М - количество молока, кг; Р - показания прибора (уровень молока по шкале); м - количество сычужного порошка в одной ложечке, г.

Плакат 19

 

Полученное в результате расчета необходимое число ложе­чек уменьшают на одну, так как раствор, приготовленный для пробы, в который добавлена одна ложечка порошка, также вносят в молоко. С помощью описанного прибора можно при­мерно определить и степень зрелости молока. Нормальному сыропригодному молоку соответствует показание 2,5 ед.; мо­локу менее зрелому соответствует большее количество единиц, а если молоко не свертывается до 5-го деления, то из него нельзя вырабатывать сыр. В таких случаях следует увеличить дозы хлорида кальция и отчасти чистых культур, которые вно­сят в молоко.

Если необходимо провести свертывание молока не за 30 мин, а в тече­ние другого времени, делают перерасчет по формуле:

Х = 30 а/с,

где Х - количество фермента, необходимого для свертывания 100 кг мо­лока, г; а - показания прибора; с- желаемая продолжительность свертывания, мин.

Продолжение плаката 19

Зная крепость закваски, можно вычислить количество сычужного фер­мента, необходимого для свертывания молока в аппарате выработки сыр­ного зерна в заданное прем я, по формуле:

Х=МП / (rС-60),

 

где Х – количество 1 %-ного раствора закваски, л; М – количество молока, подлежащего свертыванию, кг или л; П – продолжительность свертывания пробы молока (в с) или крепость раствора фермента; r – соотношение ко­личества молока и количества раствора фермента, использованного при определении крепости закваски; С – желаемая продолжительность свертыва­ния молока в аппарате выработки сырного зерна, мин.

 

Плакат 20

 

При свертывании белков молока пепсином раствор готовят за 6-10 ч до использования. Для определения крепости закваски 5 г пепсина смеши­вают с равным количеством поваренной соли и растворяют в 250 мл освет­ленной (освобожденной от альбумина) сыворотки кислотностью 120-150 °Т и нагретой до 35 °С. Нормализованную смесь молока заливают в прибор. Когда уровень молока дойдет до верхнего нулевого деления, добавляют 11 мл тщательно перемешанного раствора пепсина и оставляют в покое до пре­кращения вытекания молока через трубку. Деление шкалы, на котором оста­новился уровень свернувшегося молока, показывает количество раствора пепсина (в мл), необходимого для свертывания 1 л молока в течение 30 мин.