|
На
реологические показатели кисломолочных продуктов оказывают определенное влияние состав и свойства заквасок.
Молочно-кислые микроорганизмы в зависимости от вида образуют при сквашивании молока
сгустки с различными типами консистенции: колющиеся, более вязкие, с различной
степенью тягучести.
Для КМН, вырабатываемых резервуарным способом, когда происходит
перемешивание готового сгустка, и поэтому нуждающихся в особом подходе,
требуются: достаточно высокая его вязкость после сквашивания; умеренная степень
разрушения при перемешивании; способность в максимальной степени восстанавливать
структуру после перемешивания; способность при хранении удерживать сыворотку. Структурированные
системы, возникающие в молоке при выработке КМН, содержат как необратимо разрушающиеся
связи конденсационного типа большой прочности, придающие структуре упругохрупкие свойства, так и тиксотропнообратимые
связи коагуляционного типа небольшой прочности,
придающие эластичность и пластичность. Для КМН, вырабатываемых резервуарным способом,
приобретает большое значение количество образующихся связей тиксотропного
характера.
В
результатах многих исследований прослеживается тесная взаимосвязь между
прочностью сгустка, степенью его восстановления после разрушения, другими СМС продукта,
влагоудерживаюшей способностью и составом
бактериальной закваски, условиями развития ее микрофлоры, скоростью накопления
молочной кислоты, а также некоторыми другими факторами.
Использование
закваски, способной активно и стабильно сквашивать молоко и даже в незначительной
степени образовывать слизь, содействует улучшению реологических показателей
КМН.
Культуры Lact.lactis
(subsp.lastis,
biovar diacetilactis, ubsp.cremoris), Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus, str.salivarius subsp.thermophilus способны
образовывать внеклеточные полимеры, являющиеся углевод-белковыми комплексами, в
состав углеводной части которых входят глюкоза, галактоза, рамноза,
белковой части - ряд аминокислот. Применение таких заквасок, подобранных по
способности ее микрофлоры вырабатывать внеклеточные полимеры, обеспечивает значительное
улучшение качества КМН.
Основываясь
на комплексных исследованиях химического состава и реологических свойств, предполагается,
что повышение эластичности сгустка, образованного вязкими штаммами, связано с
включением прослоек экзополисахаридов в казеиновые матрицы
с увеличением таким образом расстояния между
казеиновыми мицеллами, которое, в свою очередь, приводит к повышению
водоудерживающей способности и мягкой текстуре.
Повышение
вязкости кисломолочного сгустка, образованного культурами микроорганизмов, вырабатывающими
полисахариды, связано с образованием сети белковых цепей и полисахаридов. Чем
обширнее, разветвленнее эта сеть, тем вязкость выше.
При
выборе заквасок учитывают также способ производства КМН. При выработке КМН резервуарным
способом рекомендуется применять закваски вязкого типа с пониженной тенденцией
к синерезису. Закваски, образующие сгустки с хорошей влагоудерживающей способностью, недолжны
выделять более 2,5 мл/10 мл сыворотки после центрифугирования при факторе
разделения F = 1000 в течение 3 мин.
Температура
культивирования заквасок также влияет на консистенции сгустка. Оптимальными температурами
сквашивания заквасок с использованием Str. Thermophilus и Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus являются 40-45 °С. Однако снижение температуры
сквашивания до 32 °С способствовало получению
продукта, характеризующегося более выраженной стабильностью консистенции.
В
промышленном производстве применяют следующие режимы сквашивания КМН при использовании
закваски, состоящей из Str. Thermophilus и Lb.delbrueckii subsp.bulgaricus:
в РФ - 40-42 °С, 3-4 ч, 3-5 % закваски; за рубежом – 37- 46 °С, 2-6 ч, 0,01-8 %
(чаще 2-3 %) закваски или 30-32 °С, 8-18 ч, 0,01-1 % закваски.
Состав молока (содержание сухих
веществ, уровень белка)
На
консистенцию кисломолочных гелей существенное влияние оказывает содержание в
молоке сухих веществ или уровень белка. Особенно большое значение это имеет для
нежирных и низкожир-ных продуктов, поскольку это практически
основной фактор, определяющий качество структуры и ее стабильность.
Повышение
СОМО в молоке способствует увеличению количества контактов и более интенсивному
проявлению сил взаимодействия между частицами коагулирующего казеина на единицу
объема дисперсионной среды. Это приводит к заметному увеличению вязкости
продукта. Добавление к молоку до 2-4 % сухих веществ вызывает улучшение
плотности йогурта и снижение тенденции к синерезису
во время хранения.
Исследования
показали, что вяз-кость кислотного сгустка повышается
при увеличении содержания СОМО до 18-20 %. Этой концентрации соответствует
экстремальная точка вязкости. При СОМО, равном 26 %,
не было получено сгустка со сплошной структурой, образовывались лишь хлопья.
Причина - повышение концентрации ионов кальция. После достижения
их определенной концентрации декальцинирование под
воздействием ионов водорода прекращается, и кислотный сгусток не образуется.
Количество
добавляемого сухого или сгущенного молока для повышения сухих веществ нельзя
однозначно установить с точки зрения обеспечения желаемой консистенции или
количества белка в продукте. Консистенция в первую очередь обусловливается
влиянием на вкусовые достоинства КМН, иходнородность.
Предпочтительнее проводить нормализацию смеси до содержания СОМО не более 11-
12 % во избежание дефектов вкуса. Для увеличения сухих веществ в молоке используют
также подсгущение (до 14-15 % СВ),
ультрафильтрацию (до 12 % СВ и 5 % белка), обратный осмос (до
14-15 % СВ).
Получение йогурта из молока, в
которое вносят до 1,4 % сывороточных белков (СБ),
выделенных ультрафильтрацией, в значительной степени способствует улучшению
консистенции продукта.
Существует
несколько видов молочно-белковых концентратов (МБК) - казеинаты,
копреципитаты (концентраты, состоящие из казеина и
сывороточных белков), концентраты сывороточного белка (КСБ), используемых для увеличения
содержания белка в исходном молоке.
Воздействие
добавок, содержавших разные типы молочного белка, на реологические и синеретические свойства кисломолочного сгустка различно.
Комплексные исследования йогурта, выработанного с двумя основными типами молочных
белков - казеином (сухое обезжиренное молоко, казеинат
натрия, белковый концентрат, полученный ультрафильтрацией) и сывороточными
белками, полученными электродиализом, ионным обменом и ультрафильтрацией, -
показали, что различия в прочности и способности к синерезису
коррелируют с различиями в микроструктуре. Йогурт,
приготовленный с казеином, был более прочным и с меньшим синерезисом.
Микроструктура состояла из очень крупных мицелл, плотно, тесно спаянных между собой.
Образец с сухим обезжиренным молоком имел некоторое отличие в микроструктуре:
мицеллы более мелкие и соединены в цепи, связанные короткими тонкими звеньями.
Йогурт, приготовленный с различными КСБ, был в
основном менее прочным, наблюдался больший синерезис.
Микроструктура его состояла из индивидуальных мицелл, окруженных мелкими частицами
флоккулированного белка.
Установлено,
что использование казеината натрия в производстве КМН
способствует значительному
повышению их вязкостных показателей
и упругости. Добавление его в количестве 1 % приводит к повышению
релаксационной вязкости сгустка в 2,5 раза, модулей упругости - более чем в 2
раза. Результаты органолептической оценки показывают, что внесение более 1 % казеината натрия вызывает появление специфического
привкуса. Наилучшие органолептические показатели получены при добавлении его в
количестве 0,7 %. В этом случае вязкость полностью разрушенной структуры
повышалась в 2 раза, была выше также механическая стабильность продукта,
уменьшалась интенсивность отделения сыворотки. Однако удельный весь структурных
связей, обладающих тиксотропными свойствами, был ниже
на 20 %. При увеличении концентрации казеината
натрия наблюдалось увеличение синерезиса
и при добавлении 1 % белка был его максимум, причем синерезис наблюдался даже больше, чем у контрольных образцов,
что не увязывалось с характером изменения вязкости сгустка.
Для
повышения содержания белка в КМН и улучшения или модификации консистенции могут
быть использованы концентраты сывороточных белков (КСБ). В этой области
наиболее известны исследования и белковые микрокапсулированные
добавки фирм DMV International
(Нидерланды), Тhе Nutra-Sweet Ке1kсо Со (Великобритания) и др.
Они содержат 51-85 % белка и рекомендуются для улучшения вязкости,
повышения стабильности структуры КМН или ее модификации (придание мягкости, однородности)
при производстве йогуртов с пробиотическими
культурами.
Для
достижения такой же вязкости КМН, как и при добавлении сухого обезжиренного
молока, требуется внесение большего количества К.СБ. В отличие от казеината натрия КСБ стабильнее снижают риск синерезиса в готовом продукте. Добавление их в молоко в
количестве 5-6,5 % от общего содержания белка в молоке способствовало
улучшению органолептических свойств. Применение больших доз вызывало снижение
плотности сгустка и ухудшение органолептических показателей.
Для
повышения уровня белка в молоке используют также соевый белок. Оптимальное
качество сгустка получено при добавлении 2 % соевого белкового концентрата.
Отмечается, что повышение
концентрации сухих веществ в сквашиваемом молоке,
добавление казеината натрия, копреципитата
термокальциевого осаждения стимулирует развитие
заквасочной микрофлоры, повышение ее биохимической активности.
Несмотря
на достижения в производстве и применении МБК нормализация состава
кисломолочных продуктов по белку в основном осуществляется путем добавления сухого
или сгущенного молока, а также подсгушением молочного
сырья перед сквашиванием. Технические решения, подобные ультрафильтрации и
обратному осмосу, требуют значительных капитальных вложений.
Применение
сухого или сгущенного молока для повышения содержания СОМО в КМН имеет также
ряд ограничений, уменьшающих гибкость в управлении качеством готового продукта.
Значительное
повышение содержания СОМО, необходимое для улучшения СМС, влечет за собой
увеличение содержания лактозы, минеральных веществ, кислотности в молоке.
Усиливается риск получения неоднородной, крупитчатой консистенции, ухудшения органолептических
показателей КМН. Ухудшаются технологические качества молока: снижается его термостойкость,
повышаются вязкость и адгезия и вследствие этого ухудшаются условия работы технологического
оборудования (теплообменников, гомогенизаторов и др.). Повышаются стоимостные показатели
продукта. Кроме того, отмечается, что повышение содержания СОМО мало меняет тиксотропность системы, которая имеет большое значение при
резервуарном способе производства КМН.
Регулирование
СМС кисломолочных напитков с помощью таких средств, как подбор режимов технологической
обработки, заквасок, повышение содержания сухих веществ в молоке, не оказывает достаточного
влияния при их крупнотоннажном производстве резервуарным способом.
Поиск
других путей улучшения и стабилизации консистенции КМН показал, что
использование компонентов немолочного происхождения, в частности загустителей и
стабилизаторов, оказывает значительное влияние на их СМС. Поэтому представляет интерес рассмотреть степень
влияния стабилизаторов, загустителей на формирование консистенции этих
напитков.
|
