|
Загустевание
|
Загустевание
сгущенного молока во многом сходно с процессом обычного студнеобразования.
Одним из условий загустевания является
асимметричная форма белковых частиц, способствующая соединению их между
собой. Сначала частицы связываются хаотически в неупорядоченную сетку
различными гидрофобными участками, а со временем происходит упорядочение,
приближение к твердым телам и увеличение прочности (упругости) студня.
О природе загустевания сгущенного молока не существует единого
мнения. Одни авторы считают, что основными причинами являются
микробиологические факторы, другие настаивают на физико-химической природе этого
явления. Исследования и практические наблюдения показывают, что загустевание сгущенного молока, вызванное микробиологическими
факторами, проявляется обычно в продукте, выработанном в весенне-летний
период. Он приобретает повышенную кислотность, затхлый, сырный запах и
неприятный вкус. Разбавление водой сопровождается появлением сгустка. В
микрофлоре загустевшего молока обнаруживают Staph. aureus и Bact. subtilis. Известно, что продуцируемые ими ферменты гидролизуюг лактозу в молочную кислоту, которая вызывает
свертывание белков молока,
сопровождающееся образованием студня. Не исключены случаи, когда сгустков
нет, а молоко загустевшее (вязкое). Загустевание
такого рода принято связывать с действием ферментов, подобных сычужному, выделяемых макрококками,
маммококками (Micrococcus lactis albidus) или аэробной споро-образующей палочкой (Bact. cereus). Своеобразную тягучесть молока могут вызывать
Bact. Lactis viscosum.
Появление
сырного запаха может быть связано с действием микрококков, способных гидролизовать лактозу и вызвать протеолиз
белков. В последние годы применяются высокие температуры пастеризации (85-90
и 104-112 °С), при которых упомянутая микрофлора не
должна сохраняться в готовом продукте. Если же происходит загустевание,
то оно, по-видимому, связано с вторичным обсеменением продукта в результате
загрязненности оборудования, контакта его с воздухом, недостаточной
продолжительностью выдержки или снижением температуры пастеризации. При загустевании, вызванном физико-химическими факторами, в сгущенном молоке не наблюдается повышения
кислотности, сырного вкуса, неприятного запаха и хлопьев белка при разведении
водой.
Наблюдения
показывают, что наиболее интенсивно процесс студнеобразования проходит в изоточке, когда по всей длине молекулярной цепочки расположено
одинаковое число противоположно заряженных ионизированных групп (электрозаряд равен нулю), что способствует установлению
связей между отдельными макромолекулами. С повышением кислотности или при раскислении молока происходит уменьшение
ионизации ионогенных функциональных групп белка,
что вызывает загустевание и изменение цвета
продукта.
С
повышением температуры хранения усиливается интенсивность микроброуновского
движения, уменьшается количество связей и происходит их ослабление; казалось
бы, в теплом продуете студнеобразование
должно замедляться. Поскольку оно представляет собой процесс установления
связей между; макромолекулами, то должно протекать тем легче, чем меньше
скорость их движения, т. е. на
холоде. Следовательно, если предварительным нагревом не вызваны структурные изменения
и не созданы условия для образования геля, то при хранении в неохлажденных
складах загустевания происходить не должно. На
практике получается наоборот: при хранении в теплых
помещениях загустевание ускоряется, так как
начавшиеся реакции имеют
аутокаталитический характер. Случаи, когда нагревание способствует загустеванию, а охлаждение приводит к разжижению, принято
связывать с отрицательными температурными коэффициентами растворимости
высокомолекулярных веществ в данном растворителе. Исследования и
производственный опыт показывают, что более низкие температуры хранения
тормозят химические и биологические реакции и связанные с ними процессы
студнеобразования. При изучении роли отдельных фракций бел-ков
в процессе загустевания установлено, что в отсутствие
или даже при уменьшенном количестве казеина в молоке тенденция к
студнеобразованию ослабляется. При освобождении молока в значительной мере от казеина и альбумина загустевания не наблюдается.
Влияние
степени сгущения или повышения концентрации сухих веществ может быть связано
с изменением расстояний между макромолекулами белка. При малых концентрациях
расстояние между ними настолько велико, что отсутствуют условия для образования
сплошной сетки студня. При малой концентрации сухих веществ загустевание, однако, наблюдается и связано с тем, что
при тепловой обработке происходит развертывание глобулы молекулы белка и
создается асимметрия белковых частиц. При этом чем
больше длина частиц по сравнению с их шириной и толщиной, тем меньшая требуется
концентрация веществ для образования студня.
Перегревы
продукта, происходящие при тех или иных задержках с выгрузкой (в циклически
действующих вакуум-аппаратах), вынужденные остановки в работе (выключение
пара, электроэнергии и др.) могут вызывать различную степень денатурации,
развертывание глобулы, изменение асимметрии частиц и различную степень загустевания (повышение вязкости). Применение высоких температур
пастеризации (104-112 °С) способствует повышению
устойчивости молока против загустевания, что
связано, по-видимому, с частичным осаждением ионов кальция и магния.
Известно, что молоко, подвергнутое ионитной
обработке с удалением 20-25 % кальция и магния или замещением их одновалентными
ионами натрия или калия, свертывается с трудом или вовсе не свертывается, не
образуются плотные сгустки и загустевания
не наблюдается. Повышенное содержание в молоке ионов кальция способствует
созданию мостичных связей, возникающих при
взаимодействии ионов кальция с концевыми группами
полипептидных цепей, что приводит к образованию разветвленных афегатов, сопровождающемуся студнеобразованием.
Изучение
влияния электролитов показывает, что ионы роданида, иодида, бромида, нитрата,
будучи хотя слабо, но гидратированными,
оказывают стабилизирующее влияние. Растворяющее действие их препятствует агрегации
молекул высокополимера и образованию студня. Присутствующие анионы (хлориды. ацетаты, тартраты,
сульфаты) могут вызывать дегидратацию, облегчая агрегацию белковых частиц и
образование студня
|
Вносить сахар в
границах гарантийных норм (концентрация не ниже 62 %), добавлять щелочные
соли жирных кислот и других полярных групп с целью торможения процессов
денатурации и коагуляции белка. Молекулы добавляемого сахара адсорбируются на
молекуле белка. Сахар становится центром растворимого комплекса, кроме того он повышает вязкость продукта, что замедляет движение
пептидных цепей, развертывание глобулы белка, тормозится проникновение в образующиеся
трещины между складками пептидных цепей растворителя (воды) и таким образом
предупреждается студнеобразование. Выдерживать нормы внесения сахара, избегая
использования инвертированного
|