V procesu výroby sýra je jedním z klíčových aspektů, který určuje kvalitu konečného produktu, sýrovatelnost mléka. Tento pojem zahrnuje řadu fyzikálně-chemických a biologických vlastností surovin, které přímo ovlivňují procesy koagulace a zrání sýra. Mezi faktory určující vhodnost sýra patří koncentrace mikroživin, rovnováha bílkovin a tuků, enzymatická aktivita a mikrobiologický stav mléka. Pochopení a kontrola těchto parametrů je klíčem k úspěšné výrobě sýra, jehož výsledkem je vysoce kvalitní produkt s předvídatelnými senzorickými vlastnostmi. V tomto článku provedeme podrobnou analýzu faktorů ovlivňujících sýrovatelnost mléka, což umožní odborníkům v oboru výroby sýrů optimalizovat výrobní procesy a zlepšit vlastnosti jejich produktů.
V souladu s obecnými požadavky na hygienickou kvalitu a fyzikálně-chemické, ale i organoleptické parametry syrového mléka, které jsou regulovány státními normami, jsou ve výrobním procesu různých mléčných výrobků stanovena specifická kritéria. Tato kritéria zahrnují takové aspekty, jako je kvalita mikroflóry, vlastnosti tukové a bílkovinné fáze, jejich disperze, reakce na teplotní vlivy, rovnováha solí ve složení a také široká škála biologických vlastností mléka, které určují jeho vhodnost jako růstové médium startovací mikroorganismy. Všechny tyto aspekty jsou rozhodující pro cílené řízení procesu a obvykle se označují jako vlastnosti procesu.
Principem výroby sýrů je srážení bílkovin, ke kterému dochází vlivem kyseliny mléčné, která vzniká jako výsledek enzymatické fermentace produktů hydrolýzy laktózy prováděné bakteriemi mléčného kvašení startovací kultury. V souladu s tím je schopnost mléka srážet určena jeho primárními biochemickými a mikrobiologickými vlastnostmi.
Mléko s nízkým obsahem sušiny se vyznačuje sníženou kyselostí a schopností rychleji fermentovat díky snížené pufrační kapacitě. Účinnost startovací mikroflóry je do značné míry dána dostupností živin obsahujících dusík, především volných aminokyselin. Při jejich nedostatku (což se často stává na jaře) probíhá proces srážení mléka pomaleji. Pro výrobu syřidlových sýrů je rozhodující, aby mléko bylo nejen bohaté složením, ale mělo také specifické frakční složení kaseinu, micelární disperze a také dostatečný obsah ionizovaného vápníku, který je nezbytný pro srážení syřidla. proces. Vzhledem ke složitosti kontrolních metod a nedostatku rychlých metod vhodných pro produkční využití však v současné době není možné kontrolovat řadu technologických parametrů mléka.
V praxi je při výrobním procesu věnována zvláštní pozornost sledování tepelné stability a syřidlové srážlivosti mléka. Tepelná stabilita je kritériem, které odráží důležitou technologickou kvalitu mléka, a to jeho schopnost udržet stabilitu bílkovin při zvýšených teplotách. Tento parametr přímo souvisí s disperzí kaseinových micel, která je určena faktory, jako je naměřená kyselost mléka, bilance solí a poměr různých kaseinových frakcí v micelách a také hladina syrovátkových proteinů.
Syřidlo Srážlivost mléka na druhé straně určuje jeho reakci na přidání syřidla, což má za následek vytvoření zhutněné sýřeniny. Doba potřebná pro koagulaci bílkovin syřidlem a reologické vlastnosti výsledné sýřeniny jsou určeny faktory, jako je koncentrace vodíkových iontů v prostředí, obsah kaseinu, jeho frakční struktura, velikost kaseinových micel a rovnováha mezi ionizovaným vápníkem. a koloidní fosforečnan vápenatý.
Ke srážení mléka syřidlem dochází vlivem jeho aktivní kyselosti, neboť pH přímo ovlivňuje stabilitu kaseinových micel, rovnováhu mezi ionizovaným vápníkem a koloidním fosforečnanem vápenatým a také aktivitu přidaného enzymu. Pro proces koagulace syřidlem je nejpříznivější hodnota pH mezi 6,5 a 6,6. Stojí za zmínku, že ačkoli je toto rozmezí považováno za optimální, rychlost koagulace při těchto hodnotách pH je nižší ve srovnání se situací při pH 6,0, kde se enzymová aktivita zvyšuje. Snížení pH na 6,0 však vede k přechodu micelárního vápníku do syrovátky, což následně mění vlastnosti sýřeniny.
Ve fázi koagulace syřidla hraje klíčovou roli koncentrace ionizovaného vápníku, který se podílí na vytváření struktury sýřeniny. Vápenaté ionty podporují tvorbu příčných vazeb mezi micelami prostřednictvím fosfoserylových skupin kaseinů. Předpokládá se také, že kladně nabité ionty Ca2+ eliminují povrchový náboj, čímž snižují hydrataci, kterou kaseinové micely udržují na určité úrovni.
Mléko vhodné pro výrobu sýrů musí mít specifické technologické vlastnosti, to znamená, že musí být vhodné pro výrobu sýrů. Ke stanovení sýrové vhodnosti mléka se používají dva testy: syřidlo a syřidlo-kvašení.
Vhodnost sýra je komplexní charakteristika, která zahrnuje senzorické, fyzikálně-chemické, biologické a hygienicko-hygienické ukazatele.
Nejlepším mlékem pro výrobu sýrů je typ II z hlediska vhodnosti sýra, stanovené pomocí testu syřidla. Mléko typu III (doba srážení 40 minut nebo více) je považováno za ochablé syřidlem. Když koaguluje, vytvoří se ochablá sraženina, která špatně uvolňuje sérum. Syřidlové ochablé mléko by se mělo upravit přidáním zvýšených dávek CaCl2, bakteriální fermentací, nastavením vyšších koagulačních teplot a druhým ohřevem. Mléko, které se nesrazí ani po přidání plné dávky chloridu vápenatého, je pro výrobu sýrů nevhodné.
Při nízkém obsahu vápníku v syrovém mléce se sýřenina pomalu sráží (nebo se netvoří) a stává se ochablou, obtížně se dále zpracovává. Za optimální obsah vápníku v mléce se považuje 125–130 mg %.
Mléko používané k výrobě sýra musí být biologicky plnohodnotné, tzn. být příznivým prostředím pro rozvoj bakterií mléčného kvašení. Biologická prospěšnost mléka je dána obsahem esenciálních růstových faktorů, vitamínů, mikroprvků, polypeptidů a volných aminokyselin, jejichž množství na jaře klesá. Spolu s tím by mléko nemělo obsahovat látky, které brání rozvoji bakterií mléčného kvašení – antibiotika, konzervanty a další inhibiční látky.
Nemůžete vyrábět sýr z mléka získaného z farem, které jsou nepříznivé pro brucelózu, tuberkulózu, slintavku a kulhavku, mastitidu, leukémii, stejně jako v prvních a posledních sedmi dnech laktace. Jak je známo, při onemocnění zvířat, zejména mastitidách, se mění chemické složení mléka (především prudce klesá obsah kaseinu) a zhoršují se jeho technologické vlastnosti. Již nepatrné (nad 6 %) přimísení mastitidového mléka s normálním mlékem negativně ovlivňuje kvalitu sýra. Proces výroby produktu je narušen. Po přidání syřidla je výsledkem sypký, slabý, špatně zpracovaný tvaroh. Životní aktivita bakterií mléčného kvašení ve startovacích kulturách je oslabena. Mastitis mléko kontaminované stafylokoky může způsobit otravu jídlem. Kolostrum je nepříznivé prostředí pro rozvoj bakterií mléčného kvašení a jeho nízký obsah kaseinu komplikuje proces koagulace. Staré mléko se špatně sráží se syřidlem a negativně ovlivňuje organoleptické vlastnosti sýra.
Čerstvě nadojené mléko je nepříznivým prostředím pro vývoj bakterií mléčného kvašení, protože je špatně koagulováno syřidlem. Biologické a technologické vlastnosti mléka se zlepšují jeho zráním – udržováním při nízkých teplotách (8–12 ºС) po dobu 10–14 hodin. Ve zralém mléce se hromadí polypeptidy, které přispívají k aktivaci mléčné mikroflóry a v důsledku toho zvyšují kyselost o 1–2 ºT. Vzniklá kyselina mléčná převádí vápenaté soli mléka z koloidního do skutečně rozpustného stavu, tzn. zvyšuje se počet vápenatých iontů, což podporuje zvětšení kaseinových částic. Se zvýšením kyselosti o 1 ºT se doba koagulace zkrátí o 8%.
Za účelem obnovení a vyjasnění výše uvedených speciálních požadavků byla vyvinuta TU 9811-153-0461-0209-2004 „Syrové mléko pro výrobu sýrů“ (tabulka 1).
Ke srážení mléka při výrobě sýrů se používají enzymy srážející mléko živočišného původu: syřidlo a pepsin a enzymové přípravky na jejich bázi. Průmyslový syřidlový přípravek obsahuje 30–40 % pepsinu. Používá se ve formě prášku sestávajícího ze směsi syřidla a chloridu sodného, který zajišťuje aktivitu syřidlového prášku 100000 35 konvenčních jednotek. Jednotky Srážlivost mléka je určena počtem dílů mléka koagulovaných jedním dílem prášku při teplotě 45 ºC po dobu XNUMX minut.
Průběh výzkumu. Test syřidla
Test charakterizuje schopnost mléka srážet se vlivem syřidla. Na základě svých výsledků je mléko rozděleno do tří tříd.
Princip metody. Schopnost mléka srážet se posuzuje podle rychlosti (trvání) tvorby sraženiny po přidání syřidlového roztoku o určité koncentraci.
Do zkumavek se napipetuje 10 cm3 testovacího mléka zahřátého na 35 °C. Poté přidejte 2 cm3 0,03% pracovního roztoku syřidla. Obsah se důkladně promíchá a umístí do vodní lázně nebo termostatu při 35 ºС, aby se srazil. Stopky se zapnou, když se do mléka přidá syřidlo. Konec koagulace je určen vytvořením husté sraženiny, která při opatrném převrácení zkumavky nevypadne.
Podle délky srážení se mléko dělí na tři druhy (tab. 3).
Mléko typu II, vyznačující se normální koagulací, je považováno za optimální pro výrobu sýrů.
Syřidlo – fermentační test
Vzorek zároveň charakterizuje schopnost mléka srážet syřidlo a přítomnost koliformních bakterií v něm. Stanovení se provádí v souladu s GOST 9225-84.
Princip metody. Test je založen na kontrole kvality sýřeniny získané po přidání roztoku syřidla do mléka a po určitou dobu při teplotě 37–40 ºС.
Do sterilních zkumavek se nalije asi 30 cm3 mléka a 1 cm3 0,5% syřidla. Poté se obsah zkumavek dobře promíchá a umístí do vodní lázně o teplotě 37–40 ºС. Syrové mléko se srazí do 20 minut, mléko se slabou koagulační schopností se nemusí srážet ani po 12 hodinách.
Po 12 hodinách se vzorky vyhodnotí. Za tímto účelem prozkoumejte vzhled vzorku, určete chuť a vůni syrovátky, vzniklé sraženiny se odstraní ze zkumavek, umístí se na filtrační papír, lehce se osuší a nožem se rozřežou na dvě části. Na základě výsledků hodnocení sýřeniny je mléko zařazeno do jedné ze tří tříd podle tabulky 4. Mléko I. a II. třídy je vhodné pro výrobu sýrů, nevhodné je mléko III. třídy.
Nevýhodou syřidlového testu je jeho délka: výsledky jsou známy po odeslání mléka do výroby.
Výsledky studií vzorků mléka jsou shrnuty v tabulce 5.
Vyzkoušejte následující úkoly jako testy:
Úkol 1. Určete schopnost srážení mléka pod vlivem syřidla – test mléčného syřidla.
Úkol 2. Zhodnoťte mléko podle kvality (srážlivost, jednotnost, úplnost složení) a přítomnost koliformních bakterií v něm. Test fermentace syřidlem podle GOST 9225-84 poskytuje nepřímou představu o kvalitě budoucího produktu.
Úkol 3. Určete obsah mléčného cukru a SOMO pomocí refraktometrické metody na refraktometru IRF-464.
Úkol 4. Určete obsah vápníku v mléce ionometrickou metodou pomocí selektivních elektrod.
Úkol 5. Stanovte inhibiční látky pomocí testovací kultury v souladu s GOST 23454-79 „Mléko. Metody stanovení inhibičních látek“.
Úkol 6. Určete počet somatických buněk pomocí mastoprimu podle GOST 23453-90 „Metody pro stanovení počtu somatických buněk“.
Úkol 7. Na základě studií vzorků mléka sestavte mapu kvality a sýrové vhodnosti surovin podmíněně dodávaných pro výrobu sýrů.
Materiály a zařízení pro kontrolu kvality mléka: vzorky mléka, činidla a skleněné zboží pro provádění testů syřidla a fermentace syřidla, jakož i pro stanovení inhibičních látek; vodní lázeň 40 ºС; testovací kultura; Zařízení IRF-464 pro stanovení laktózy a SOMO, 4% roztok CaCl2; iontový měřič „Ecotest 120“ a selektivní elektrody.
1. Sbírka norem GOST pro metody výzkumu mléka.
2.Ochrimenko O.V. Laboratorní workshop o chemii a fyzice mléka / O.V. Okhrimenko, K.K. Gorbatová, A.V. Ochrimenko. – Petrohrad: GIORD, 2005. – 256 s.
3. Krus G.N. Metody studia mléka a mléčných výrobků / G.N. Krus, A.M. Shalagina, Z.V. Volokitin. – M.: Kolos, 2000.
4. Gudkov A.V. Výroba sýrů: technologické, biologické a fyzikálně chemické aspekty / A.V. Gudkov. – M.: DeLi-Print, 2003.
5.Gorbatová K.K. Biochemie mléka a mléčných výrobků / K.K. Gorbatová. – Petrohrad: GIORD, 2003.
