кислотно сычужная коагуляция простыми словами что такое

Что такое флокуляция и коагуляция сыра

Коагуляция сыра имеет 3 этапа:

Время коагуляции сыра определяется для конкретного рецепта сыра и зависит от вида коагулянта и молока.

Виды коагулянтов для сыроделия:

Последние два вида не подходят для изготовления целого ряда сыров, перед началом работы внимательно изучайте рецепт и рекомендации.

Для расчетов нам понадобиться вычислить точку флокуляции сыра – один из этапов коагуляции, то есть время, за которое молоко превращается в суфлеобразную субстанцию – сворачивается. После этого сырному сгустку нужно отдохнуть и уплотниться.

Как рассчитать время флокуляции сыра

Воспользуемся «методом чаши», возьмите небольшую, легкую чашку с плоским дном, можно взять крышку от банки. Через 5-6 минут после внесения коагулянта в будущий домашний сыр положите чашу на поверхность сгустка и раскрутите. Периодически подталкивайте чашку. В какой-то момент она перестанет вращаться на сгустке, появится явное сопротивление. Это точка флокуляции – отметьте, сколько времени прошло с внесения коагулянта. На поверхности чашка оставит след – вмятину. На флокуляцию большинства сыров уходит от 10 до 15 минут.

Имея данные о времени флокуляции, рассчитываем время коагуляции конкретного сыра.

Время коагуляции рассчитывается по формуле:

М – мультипликатор (коэффициент) флокуляции, должен быть указан в рецепте.

Значит, коагуляция пойдет за 42 минуты, это время от внесения коагулянта, и можно нарезать сгусток.

Домашнее или крафтовое сыроделие ближе к искусство, чем к точным наукам, и дополнительная проверка лишней не будет.

Как проверить готовность сырного сгустка

Источник

Кислотно сычужная коагуляция простыми словами что такое

Сыры кислотной и смешаной коагуляции

На главную >> Записи >> Сыры кислотной и смешаной коагуляции

Часть первая. Краткий обзор способов изготовления сыров данного типа.
Сыры кислотной и смешанной коагуляции можно назвать еще просто свежие (не выдержанные) сыры. Сыры этого типа получают при коагуляции белков молока, сливок или сыворотки под действием кислоты, комбинированного воздействия кислоты и молокосвертывающего фермента или комбинированного воздействия кислоты и нагревания. Свежие сыры готовы к употреблению немедленно после изготовления.
В большинстве стран и культур существует традиция изготовления тех или иных свежих сыров. Сливочный сыр (Cream cheese), Коттедж (Cottage cheese) — наиболее распространенные сыры этого класса. Еще один сыр этого типа — Кварк (Quark) нам хорошо знаком. В русском языке он называется просто «Творог». А творог, в свою очередь, определил русское название всех остальных сыров, потому что в старину на Руси именно творог называли «Сырник» или просто «Сыр». Так же большинству из нас знаком и еще один сыр этого типа — Адыгейский. Мягкий итальянский сыр Рикотта тоже относится к этому типу сыров, но его принципиальное отличие от других свежих сыров в том, что состоит Рикотта в основном из сывороточных белков, не тех, что в цельном молоке и сливках. Хотя Рикотту делают не только из сыворотки, но иногда и из цельного молока. Тогда ее состав ближе к другим свежим сырам.
Свежих сыров производится очень много во всем мире. На рубеже 20-21 веков более тридцати процентов всех производимых сыров относились именно к этому типу. А в нашей стране самый продаваемый сыр это Адыгейский. Если к Адыгейскому добавить еще и творог, то этот тип сыров становится абсолютным чемпионом потребления, оставляя все остальные сыры далеко позади. Творога же в России производится и потребляется столько, что во время кризиса 90-х годов 20-го века снижение выпуска творога в России повлияло заметно даже на общее количество творога, производимого во всем мире.
По сравнению с сырами ферментативной коагуляции, свежие сыры содержат меньше сухих веществ, но больше лактозы и молочной кислоты. Поскольку большая часть кальция растворяется и уходит в сыворотку в процессе кислотной коагуляции белка, свежие сыры содержат кальция значительно меньше, чем сыры ферментативной коагуляции.
Итак, этот тип сыров можно разделить на несколько категорий. Если брать за основу метод коагуляции белка, то категорий три:
1. Кислотная коагуляция белка (преобразование белка только под действием молочной кислоты).
2. Смешанная коагуляция белка (преобразование белка под действием кислоты и небольшого количества молокосвертывающего фермента).
3. Кислотно-температурная коагуляция белка (преобразование белка при одновременном воздействии кислоты и высокой температуры).
Кроме этого, сыры данного типа можно делить по исходному сырью: молоко, сливки или сыворотка.
Сыры простой кислотной коагуляции изготавливают простым добавлением стартерных культур бактерий к молоку и выдержкой до снижения рН до такого уровня, что молоко сворачивается под действием молочной кислоты и становится возможным отделить сыр от сыворотки. Большинству из нас знакома простокваша. Это не что иное, как сыр кислотной коагуляции, но еще не отделенный от сыворотки. Ну и делается она чаще всего не с использованием чистых культур бактерий, а «самоквасом». Какие были в самом молоке бактерии или какие бактерии попали в молоко из окружающей среды – те и образуют кислоту.
Изготовление сыров смешанной коагуляции чаще всего состоит в добавлении стартерных культур и относительно небольшого количества молокосвертывающего фермента к «снятому» молоку. В этих условиях кислотность в молоке нарастает медленно, с образованием сгустка при значениях рН 4,6 — 4,8. Сгусток затем обезвоживается с использованием разных технологий. Полученный в результате продукт сразу упаковывается, или подвергается термической обработке перед упаковкой. Пожалуй, самый известный сыр этой категории это Шевр (Chevre). Сюда же относится сыр, который с легкой руки Рики Кэрол стал очень популярным на нашем форуме. Это Белпер Кнолле (Belper Knolle).
И третья категория это сыры, получаемые путем коагуляции белка в молоке при комбинированном воздействии кислоты и высокой температуры. Наиболее известные из таких сыров это Кесо Бланко (Queso Blanco), Панир (Paneer) и очень популярный в России Адыгейский сыр. Сыры, получаемые этим способом, мягкие, не выдерживаются и изготавливаются из цельного молока (Кесо Бланко, Панир, Адыгейский), сливок (Маскапоне (Mascapone)), или сыворотки и смесей молока с сывороткой (Рикотта (Ricotta)).
Традиционно при изготовлении таких сыров как Кесо Бланко или Панир молоко нагревали до кипения и добавляли при непрерывном перемешивании кислоту или кислую сыворотку до полной коагуляции белка. Впоследствии для промышленного изготовления этих сыров использовали другие режимы температурной обработки молока. В большинстве случаев нагревание до 82-90°C в течение 0-30 минут. Однако со временем выяснилось, что нагревание до 85°C в течение 5 минут дает наилучшие характеристики сыра. При изготовлении Панира из буйволиного молока производят нагревание до 90°С без выдержки при этой температуре или до 82°C и выдержкой в течение 5 минут с последующим охлаждением до 70°C перед внесением кислоты для уменьшения плотности сырного теста.
Подкисление нагретого молока производят пищевыми кислотами, например соляной, молочной, винной, лимонной или уксусной, а также фруктовыми соками или сывороткой и смесями сыворотки с кислотами. Уксусная и лимонная кислоты используются чаще всего. Количество кислоты, необходимой для коагуляции, зависит от буферной способности молока. При изготовлении Кесо Бланко для достижения необходимого уровня рН 5,2-5,3 добавляют 120 мл ледяной уксусной кислоты на 45,5 кг молока или 0,34 весовых процента моногидрата лимонной кислоты. Перед добавлением к молоку кислоту разбавляют 9-ю частями воды, но в литературе есть упоминания о том, что разбавление кислоты до концентрации 1-2% ведет к получению сыра с очень хорошей текстурой. Для изготовления Панира на 1 кг молока требуется 1,5-3 г лимонной кислоты.
После подкисления молока сыру дают сформироваться, затем сливают сыворотку. Для Панира сыворотку сливают при температуре выше 63°C. При изготовлении Кесо Бланко после слива сыворотки добавляют 2-2,5% соли, затем сыр выкладывают в формы и прессуют в течение нескольких часов. А Панир не солят после слива сыворотки, а помещают в формы и прессуют в течение 15-20 минут. После выемки из форм Панир режут на небольшие кубики и помещают в холодную (4-6°C) воду на 2-3 часа. Кубики затем обсушивают перед холодным хранением и продажей.

Часть вторая. Чуть больше теории для тех, кому нечем занять мозги.

В отличие от молока, обработанного молокосвертывающим ферментом, в котором относительно небольшие белковые флокулы соединены в цепи и кластеры, в микроструктуре сыров термокислотной коагуляции образуются большие по размеру белковые образования, состоящие из преобразованных флокул.
При воздействии кислоты на горячее молоко и снижении рН до уровня 5,5 образуется структура, состоящая из белковых «сердечников» (около 300 нм в диаметре), окруженных внешней «оболочкой» толщиной около 30-50 нм со свободным пространством между сердечником и внешним слоем, которое составляет около 50-80 нм. Для образования именно такой структуры оптимальным является уровень рН 5,2 – 5,5, поскольку при этих значениях активной кислотности в белковых образованиях находится наибольшее количество не способных выпадать в осадок белков и минимальное количество коллоидного фосфата кальция.
Предположительно вызываемое нагреванием взаимодействие между бета-лактоглобулином и каппа-казеином в присутствие ионов кальция ведет к возникновению относительно крупных белковых сердечников, которые затем «покрываются» оболочкой из белков, которые выделяются из общей структуры молока при нагревании и осаждаются на сердечниках, покрывая их оболочкой. При этом между сердечником и оболочкой остается некоторое свободное пространство.
Прочность структуры, состоящей из сердечников и внешних оболочек, увеличивается при увеличении температуры нагревания молока. Средний диаметр белковых частиц в сыре, изготовленном при нагревании молока до 62,8°C, в 5-50 раз меньше, чем при нагревании молока до 96°C.
Структура и пластичность сыров термокислотной коагуляции зависят от содержания влаги и времени хранения сыра. С течением времени увеличивается твердость сыров. С увеличением содержания влаги твердость снижается. Исследования сыров, изготовленных с использованием уксусной, лимонной и молочной кислот, показывают, что твердость и пластичность самые высокие в случае уксусной кислоты и наименьшие в случае применения лимонной кислоты. Упругость сыра при этом не зависит от вида используемой кислоты.

Источник

Кислотно-сычужная коагуляция

Кислотно-сычужная коагуляция молока имеет место при совместном действии молочной кислоты, вырабатываемой микроорганизмами закваски, и сычужного фермента.

Вязкость, структурно-механические свойства, дисперсность белковых частиц и процесс синерезиса сгустка зависят от способов коагуляции молока.

В сгустках, полученных различными способами коагуляции, дисперсность белковых частиц неодинакова. При сычужном сквашивании в сгустке преобладают (56 %) крупные белковые частицы (диаметром 40мкм и более), мелкие частицы (до 10 мкм) составляют 2,3 %.

При кислотном сквашивании молока наблюдается обратная картина: преобладают мелкие частицы (до 10 мкм), крупные отсутствуют, частицы размером 10–30 мкм составляют 45 %. Сгустки, полученные в результате кислотно-сычужного сквашивания, по дисперсности белковых частиц занимают промежуточное положение: в них мелкие частицы (до 10 мкм) составляют 23 %, крупные (размером 30–50 мкм)– 45,8 %.

Вязкость и прочность сгустков, способность их к синерезису находятся в прямой зависимости от содержания в сгустке кальция, дозы сычужного фермента.

По характеру связи между частицами казеина кислотные и сычужные сгустки относятся к структурам смешанного типа– коагуляционно-конденсационным.

По данным П.А.Ребиндера, в коагуляционных структурах частицы удерживаются межмолекулярными силами (силами Ван-дер-Ваальса). Между частицами остаются тонкие прослойки дисперсионной среды, что придает структуре эластичность и пластичность. Для них характерны тиксотропия (способность структуры после механического разрушения восстанавливаться во времени) и синерезис (самопроизвольное уплотнение структуры с выпрессовыванием из нее сыворотки).

При выработке кисломолочных напитков во время формирования сгустка в основном образуются необратимо-разрушающиеся связи. Тиксотропно-обратимых связей в них мало. Сметана характеризуется меньшей потерей вязкости при разрушении структуры и большим количеством тиксотропно-обратимых связей по сравнению с кисломолочными напитками.

Структурно-механические (реологические) свойства, а также влагоудерживающая способность и синеретические свойства кисломолочных продуктов зависят главным образом от состава молока, режимов тепловой и механической обработки, а также от дозы и состава используемой закваски. Так, введение в состав заквасок энергичных кислотообразователей способствует получению плотного колющегося сгустка с интенсивным отделением сыворотки, а введение малоэнергичных кислотообразователей– образованию сгустка с более выраженными эластичными свойствами.

Источник

Способы коагуляции белков молока при производстве творога, их влияние на свойства сгустка, на синерезис и качество готового продукта

При производстве творога одной из основных операций считается сквашивание молока, вызывающее коагуляцию белков и образование сгустка. Исходя из этого существуют 2 основных способа коагуляции:

При кислотном способе коагуляции вносим закваску от 1 до 5%, при кислотно-сычужном способе после внесения закваски вносится раствор CaCL₂ из расчета 400г безводной соли на 1000кг молока. CaCL2 вносится в виде 40%-го раствора. После внесения CaCL₂ тщательно перемешивается и вводится сычужный фермент (1г порошка на 1000кг молока). Сычуж-й фер-т вносится в виде 1%-го р-ра.

После перемешивания молоко оставляют для сквашивания. Оно продолжается при кислотно-сычужном способе 6-7 часов и заканчивается при достижении кислотности сгустка 58-60 0 Т для 18% и 9% творога, 66-70 0 Т – для 5% и 2% нежирного творога.

Способы сквашивания оказ-ют влияние на вязкость, структурно-механич-е св-ва сгустка, процесс синерезиса сгустка.

Технологическая схема производства творога традиционным способом. Обоснование режимов технологических процессов.

1. приемка и подготовка сырья 2. Нормализация 3. Очистка 4. Пастеризация 5. охлаждение до темпер заквашивания 6. Заквашивание 7. Сквашивание 8. обработка сгустка 9. обезвоживание сгустка(отделение сыворотки) 10. охлаждение творога 11. Хранение

Сырьем для производства творога является цм, обм, сливки, пахта. Нормализацию проводят с целью установления правильного соотношения между м.д. жира и белка в нормализованной смеси, обеспечивающее получение стандартного по жиру и влаге продукта. нормализацию проводят с учетом фактического содержания белка в сырье и коэффициента нормализации, который устанавливается в зависимости от вида творога, конкретных условий производства, сезона года, способов производства. Коэффициент пересчета устанавливается опытным путем, после проведения нескольких контрольных выработок.

Массовая доля жира в нормализованной смеси определяется в зависимости от массовой доли белка в молоке:

а) для творога Ж = 18%

где а – коэффициент для весеннего периода а = 0,15

для летнего а = 0,25 – 0,3

для осеннее-зимнего а = 0,3 – 0,4

б) для творога Ж = 5%, 9%

где К для творога Ж = 9% в весеннее-летний период К = 0,45 – 0,5

в осеннее-зимний К = 0,5 – 0,55

для творога Ж = 5% К = 0,28.

Норм смесь очищают на сепараторе-молокоочистителе при Т=42±3°С. Температура пастеризации при производстве творога составляет Т=78±2°С,10-20с. Цель: уничтожение патогенной м/ф, иноктивация ферментов сырого молока, создание условий благоприятных для развития м.о. закваски, ускорение процесса обезвоживания сгустка, повышение выхода готового продукта. При пастеризации уничтожаются вегетативные формы м.о. эффективность пастеризации – не ниже 99,4%. Количество остаточной м.ф. не должно превышать нескольких десятков клеток в 1мл. темпер. пастеризации оказывает влияние на ф/х свойства сгустка, что в дальнейшем отражается на качестве и выходе готового продукта. При низкой температуре пастеризации сыв. Белки почти полностью переходят в сыворотку, в результате снижается выход творога и сгусток м.б. недостаточно плотным. Повышенная температура приводит к образованию сгустка, облад. Низкой синеретической способностью и при обработке сгустка выделяется большое количество белковой пыли с сывороткой. При высокой температуре паст усиливается денатурация сыв белков, которые участвуют в образовании сгустка, это увеличивает выход готового продукта. Однако сыв белки увеличивают влагоудерживающую способность сгустка, что снижает интенсивность отделения сыворотки.

Охлаждают смесь до температуры сквашивания. Для оптимальн условий развития мол. м/ф молоко заквашивается чистыми культурами мезофильных м/к стрептококков при Т=30±2°С в холодное время года, Т=28±2°С в теплое. Количество вносимой закваски составляет 1-10% от массы заквашиваемого молока при пересадочном способе приготовления закваски. Закваска прямого внесения вносится в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. При ускоренном способе заквашивания используют симбиотическую закваску приготавливаемую на чистых культурах мезофильных и термофильных стрептококках при Т=32±2°С.

При кислотно-сычужном способе производства под действием сычужного фермента на первой стадии казеин переходит в параказеин, на второй стадии образуется сгусток. Изоэлектрическая точка смещается с величины 4,6-4,7 до 5,2. Поэтому образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее и сгусток имеет меньшую кислотность, чем при кислотной коагуляции белков молока. Образуются кальциевые мостики между крупными частицами, что обуславливает лучший сгусток, он лучше отдает сыворотку, т.к быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка, поэтому не требуется подогрева сгустка для отделения сыворотки. На вязкость и прочность сгустка оказывает влияние способ сквашивания. наиболее вязкий и прочный сгусток при использовании кислотно-сычужного способа коагуляции белков, ускоряется процесс обезвоживания и меньше белка уходит в сыворотку. При кислотном свертывании соли кальция уходят в сыворотку, а при кисл.-сыч. Остаются в сгустке.

Процесс синерезиса при обработке сгустка зависит от температуры пастеризации, способа свертывания белков, температуры и продолжит сквашивания, кислотности полученного сгустка, дозы вносимого хлористого кальция и др. творог охлаждают до Т=8-12°С, расфасовывают и доохлаждают в камере хранения при Т=2-6°С.

Сравнительный анализ технологий производства творога на основе кислотной коагуляции белков молока и кислотно-сычужной. Особенности технологических параметров производства творога с применением бактериальных заквасок лактококков и совместно бактериальных заквасок лактококков с термофильными молочнокислыми стрептококками

Сущестует 2 способа коагуляции белков:кислотный и кислотно-сычужный.При кислотной коагуляции в молоко вносят только закваску, в результате молочнокислого брожения происходит накопление молочной кислоты, достигается значение ph4,6-4,7 ( изоэлектрическая точка казеина).Нарушается структура казеинаткальцийфосфатного комплекса, что приводит к его дестабилизации и образованию сгустка.В последующем сгусток нагревают для удоления излишней сыворотки. Структура сгустков кислотной коагуляции белков молока не прочная, формируется слабыми связями между частицами казеина, плохо отделяет сыворотку, поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.

При кислотно-сычужном способе производства творога коагуляция происходит в результате образования молочной кислоты и действия молокосвертывающего фермента. При кислотносычужном способе производства творога в молоко добавляется закваска, CaCl₂ и молокосвертывающий фермент. CaCl₂ вносят для восстановления солевого равновесия, нарушенного при постеризации молока. CaCl₂ вносят из расчета 400г безводной соли на 1000 кг молока, в виде раствора с моссовой долей CaCl₂ 30-40%. После этого в молоко вносится молокосвертывающий фермент в виде раствора, с массовой долей фермента не более 1%. Доза фермента, активностью 100 тыс. едений составляет 1г на 1000кг заквашиваемого молока.Молокосвертывающий фермент растворяют в питьевой воде, предворительно подогретой до 36±3°С.При использовании пепсина его растворяют в профильтрованной сыворотке при 36±3°С.Нормализованную смесьпосле внесения всех компонентов перемешивают 10-15мин.После чего молоко оставляют в покое до образования сгустка. При кислотно-сычуж способе производства молоко сквашивается до получения сгустка кислотностью 60±5°Т для творога 18 и 9% жирности, для нежирного- 65±5°Т.

При кислотном способе производства молоко сквашивается до получения сгустка кислотностью 75±5°Т для творога 9%, и до кислотности 85±5°Т для нежирного.Продолжительность сквашивания молока составляет не более 10ч с момента внесения закваски. Для оптимальных условий развития молочно-кислой м/ф молоко заквашивается чистыми культурами мезофильных молочнокислых стрептококков при 30±2°С в холодное время года, и 28±2°С в теплое.При ускоренном способе сквашивания используют симбиотическую закваску, приготовленную на чистых культурах мезофильных и термофильных стрептококков при температуре сквашивания32±2°С.

Источник

Механизм сычужного свертывания молока

Режим пастеризации

Созревание молока

Свежевыдоенное молоко – неблагоприятная среда для развития молочнокислых бактерий (вследствие бактерицидных свойств). Для улучшения биологических и технологических свойств молока его подвергают созреванию – выдержке при 10±2°С в течение 14±2 ч. При этом в молоке накапливаются полипептиды, способствующие активизации молочнокислой микрофлоры и повышению кислотности на 1-2°Т. Образующаяся молочная кислота переводит соли кальция из коллоидного в ионизированное состояние, что способствует укрупнению казеиновых частиц:

Чем выше кислотность молока, тем быстрее оно свертывается (при повышении кислотности на 1°Т продолжительность свертывания сокращается на 8%) и возрастает скорость синерезиса. При низкой кислотности образуется неплотный вялый сгусток Þ порок резинистая, мажущаяся консистенция. При высокой – сыр крошливой консистенции. Оптимальная кислотность молока для твердых сыров с низкой температурой второго нагревания 17-19°Т, сыров с высокой температурой второго нагревания 18-20°Т, рассольных сыров – 20-21°Т, для мягких сыров – 23-25°Т.

Молоко пастеризуют при низкой температуре 72-76°С с выдержкой 20-25 с. При высокой температуре пастеризации понижается растворимость солей кальция, образуются гидрофильные комплексы b-лактоглобулина с χ-казеином. Þ Увеличивается продолжительность сычужного свертывания молока, образуется дряблый, малосвязный сгусток, увеличивается количество сырной пыли и снижается выход сыра. Для восполнения потерь ионизированного кальция в молоко после пастеризации вносят СаСl₂.

Сычужное свертывание молока (сычужная коагуляция) – наиболее важный процесс при производстве сыра.

Более 95% казеина в молоке находится в форме сферических мицелл (частиц, каждая из которых содержит тысячи молекул a-, b-, c-казеинов). Мицеллы казеина состоят из субмицелл. Они удерживаются в составе мицелл коллоидным фосфатом кальция (КФК), который вместе с органическим казеинатом кальция, образует казеинаткальцийфосфатный комплекс (ККФК). Гидрофобные участки a-, b-, c-казеинов погружены внутрь субмицелл, образуя неполярное ядро. Полярные фосфосерильные группы a-, b- казеинов и гидрофильный гликомакропептид (МП) c-казеина окружают ядро, образуя защитный слой и обеспечивая стабильность мицелл в растворе.

Существует несколько теорий, объясняющих механизм сычужного свертывания молока: фосфоамидазная, гидролитическая и др.

Согласно фосфоамидазной теории П.Ф. Дьяченко сычужный фермент, гидролизует белковые фосфоамидные связи без отщепления фосфорной кислоты. При этом в образовавшемся параказеине появляются дополнительные гуанидиновые группы аргинина и гидроксильные группы остатков фосфорной кислоты, которые связывают ионы кальция. Далее между мицеллами параказеина возникают «кальциевые мостики», что приводит к коагуляции белков [32].

Предпочтение отдается гидролитической теории.

В соответствии с гидролитической теорией под действием молокосвертывающего фермента происходит гидролиз пептидной связи фенилаланин (105) – метионин (106) в полипептидных цепях χ-казеина ККФК, в результате чего молекулы χ-казеина распадаются на гидрофобный пара-χ-казеин и гидрофильный гликомакропептид.

Рисунок 1– Схема ферментативной стадии сычужного свертывания молока

Отщепление от мицелл гликомакропептида, обладающего высоким отрицательным зарядом и гидрофильными свойствами, приводит к потере устойчивости казеиновых мицелл (снижает заряд мицеллы в два раза, вызывает разрушение большей части гидратной оболочки, ликвидирует ворсистый внешний слой мицелл. В результате, силы электростатического отталкивания между частицами уменьшаются, пространственные факторы стабилизации мицелл ослабевают, что приводит к потере устойчивости казеиновых мицелл). Сущность неэнзиматической фазы состоит в агрегации дестабилизированных мицелл пара-c-казеина за счет сил гидрофобного взаимодействия или посредством «кальциевых мостиков», образующихся в результате присоединения ионов кальция к серинфосфатным группам a_s— и b-казеина двух или более сблизившихся параказеиновых мицелл [4].

а – коагуляция мицелл под действием сил гидрофобного взаимодействия; б – коагуляция мицелл за счет кальциевых мостиков; 1 – нативные казеиновые мицеллы; 2 – параказеиновые мицеллы

Рисунок 2 – Схема процесса сычужного свертывания молока

При этом мицеллы параказеина собираются в агрегаты, цепочки, которые соединяются продольными и поперечными связями, образуя единую трехмерную сетку – сгусток (происходит гелеобразование). В ячейках сетки заключена дисперсионная среда, содержащая жировые шарики и сыворотку [8].

Таким образом, на стадии свертывания молока параллельно с биохимическим превращением казеинового комплекса в результате действия молокосвертывающих ферментов происходят и физико-химические изменения.

Картину сычужного свертывания молока можно изучить с помощью реологического метода, основанного на измерении эффективной вязкости в процессе свертывания молока.

I – индукционный период; II – стадия флокуляции; III – метастабильное равновесие; IV – стадия синерезиса;

О – внесение сычужного фермента; К – начало явной коагуляции; Г – гель-точка; С – начало синерезиса

Рисунок 3 – Реограмма процесса сычужного свертывания молока

По данным ВНИИМС (Табачников, Дудник) процесс сычужного свертывания разделен на четыре стадии:

I – индукционный период (лаг-фаза), включает ферментативную стадию и стадию скрытой коагуляции (участок О-К), заканчивается с началом хлопьеобразования, наблюдаемого визуально;

II – стадия массовой коагуляции (участок К-Г), заканчивается образованием сгустка;

III – стадия структурообразования и упрочнения сгустка (участок Г-С), прекращается с началом синерезиса;

IV – стадия синерезиса, выделение сыворотки из сгустка (после точки С).

Гидролиз c-казеина начинается сразу после внесения в молоко молокосвертывающих энзимов. Визуально, свертывание молока становится заметным после расщепления 80–85% c-казеина (точка К), т.е. вторая (коагуляционная) стадия начинается до окончания первой (энзиматической). Небольшое изменение вязкости происходит во время индукционного периода: после внесения фермента вязкость снижается, что сопровождается небольшим увеличением степени дисперсности казеиновых частиц, к концу индукционного периода вязкость повышается до начальной величины, вследствие агрегации параказеиновых мицелл [10]. На одну молекулу молокосвертывающего фермента, при обычной дозе химозина, приходится около 100 мицелл казеина и необходимо время для их подготовки к флокуляции [10].

После т. К вязкость резко повышается, вследствие массовой агрегации частиц. В гель-точке частицы связываются в пространственную структуру. До гель-точки система сохраняет свойства золя (мицеллы не связаны друг с другом и находятся в свободном броуновском движении), после гель-точки образуется гель – единая пространственная система, обладающая упругими свойствами. При этом вязкость прекращает нарастать. Вязкость на участке Г–С не изменяется. В т. С начинается разделение системы на твердую и жидкую (сыворотка) фазы и вязкость уменьшается.

Участок реограммы О–К соответствует энзиматической стадии (до расщепления 85% казеина), участок К–Г–С – неэнзиматической стадии сычужного свертывания молока. [10]

Факторы, влияющие на характер процесса сычужного свертывания и качество образующегося сгустка: состав и свойства молока, режим пастеризации, активность и состав бактериальной закваски и молокосвертывающего фермента, температура свертывания, доза хлорида кальция и др.

Источник