Ірімшік өңдеу саласындағы чеддеризация процесі

Кіріспе

Жалпы чеддеризация «терминінің» географиялық жаратылысы бар. Бұл атау «Чеддер» ірімшіктің шыққан жеріндегі ағылшын тілінде hermomechanical processing, cheese massа, сөйлетін халықтың жергіліктің атауына байланысты.

Ірімшік массасының чеддеризациямен жасалған ірімшіктер технологиялық параметр-лері бойынша үлкен екі топқа бөлінеді:

• • чеддеризациядан кейін суыту («Чеддер» ірімшіктер тобы)

• • чеддеризациядан кейін жылыту («Паста филата» іркіті созылған ірімшіктер тобы, ірімшік массасы чеддеризацияланған және балқытылған, ірімшік массасы чеддеризацияланған және термомеханикалық өңделген).

Әлемдік ірімішік саласындағы осындай барлық ірімішіктерді жалпы бір белгі ұйымдастырады, ол чеддеризация процесі, яғни қабатты құрылымы пайда болу кезеңі. Тек солтүстік бағыттағы ірімішіктерді өндіру кезінде («Чеддер» ірімшіктер тобы) чеддериза-ция процесінен кейін тұздау мен ұсақтауды қамтитын суыту кезеңі жүреді. Ал оңтүстік бағыттағы ірімшіктер (іркіттері созылған ірімшіктер тобы) өндіру кезінде чеддерленген ірімшік массасы термомеханикалық өңдеуге шалдығады, сол себептен қабатты құрылымының қалыптасу процесін жылдамдатады, ал жетіліп пісу мерзімін қысқартады [1].

Жеке технологиялардың қөзқарасы бойынша, «чеддеризация» ұғымы микробиоло-гиялық процестерді жылдамдату дегенді білдіреді, яғни қышқылдықтың жоғарлауы және биохимиялық процестердің жылдамдауын білдіреді. Сонымен, чедеризацияны жылдамдатылған деңгейде жүргізілетін процестердің бірлестігі ретінде қарастыруға болады. Чеддеризация процестің нәтижелік аспектісі ірімшік массасының қайта құрылуы болып табылады. Дәстүрлі ірімшік саласында чеддеризация процесінде пайдаланатын ірімшік массасы өзбетімен құрылады, яғни қабатты құрылымы қалыптасады, сол қалыптасқан құрылымын «тауықтың төс етіне» салыстырады. Бірақ, егер процесс өз бетімен жүргізілсе, оның алдын ала жоспарланған, яғни табиғи алгоритмі бар дегенді білдіреді. «Өз бетімен» деген терминді ақуыздар биохимиясы саласында жиі пайдаланады. Мысалы, ақуыздар -дың үштік (третичная) құрылымы (нақты бір жағдайда) өз бетімен қалыптасады және де қалыптасуына коваленттік емес (гидрофобтік, иондік) және коваленттік (дисульфидтік) байланыстар қатысады [2].

Зерттеудің нысандары мен әдістері

Зерттеулер нысандары: ірімшік массасы, термомеханикалық өңдеу және чеддери-зация процесі, ірімшік құрылымы, казеиндік мицеллалар мен майлы глобулалар.

Ғылыми зерттеу жұмыстың орындалу барысында ірімшік массасының физико-хи-миялық және реологиялық көрсеткіштері анықталады. Зерттеулер стандарттық әдістемелер және құралдар бойынша жүргізіледі.

Титрлік қышқылдығы МЕСТ 3624 – 92 бойынша жүргізіледі.

Зерттеуді жүргізу ережелері. Фарфор ыдысына 5 г өнімді салады да жақсылап араластырып, пестикпен езеді. Содан соң 50 см3 (35 - 40) оС жылытылған су құйып, үш тамшы фенолфталеин қосады. Қоспаны араластырып 1 мин ішінді жоғалмайтын сәл қызғылт түсі бар сілті ерітіндісімен титрлейді.

Тернер градуста анықталатын қышқылдықты, гидроокись натрийдің ерітіндісінің көлемін 20 - ға көбейту жолымен есептеледі.

Сараптаманың соңғы нәтижесі екі қарама қарсы сараптаманың арифметикалық орташасы болып қабылданады.

Ылғалдықтың және құрғақ заттардың массалық үлесін анықтау. Ылғалдықтың және құрғақ заттардың массалық үлесін МЕСТ 3626 - 73 бойынша анықтау кезде ірімшікті, сүзбені немесе сүзбелі тағамдар салынған корапшаны пергамент парағына орайды. Дайын пакеттерді құралғыда 3 мин ішінде құрғатады да, содан сон суытып эксикаторда сақтайды. Дайын пакетті 0,01 г кем емес ақауымен өлшейді де оған 5 г зерттеген өнімді өлшейді. Пакетті жабады құралға салып керекті температураға дейін жылытып 8 минут ұстайды.

Құрғатылған сынақтары бар пакеттерді эксикаторда (3 - 5) мин суытып өлшейді. Өнімдегі ылғалдықтың және құрғақ заттардың массалық үлесін W, %, осы формула бойынша есептейді

W =

(т — т 1 ) • 100

• m — сынағы бар пакеттің құрғатудың алдындағы салмағы, г;

• mi — сынағы бар пакеттің құрғатудан кейінгі салмағы, г;

• 5 — өнімнің сынағының салмағы, г.

Қарама қарсы анықтаулар арасындағы келіспеушіліктер 0,5% аспауы тиіс. Сарапта- маның соңғы нәтижесі екі қарама-қарсы са-раптаманың орташа арифметикалық санын ең соңғы нәтиже деп алынады. Өнімдегі құрғақ заттардың массалық үлесін С осы формула бойынша есептейді

С= 100- W              (4)

W - ылғалдықтың массалық үлесі,%.

Структурометр СТ-2 –тығыз тамақ өнімдерінің ( ірімшік массасының) релогия-лық корсеткіштерін анықтауға арналған құрал.

Бұл құралдың жұмыс істеу принципі өнімнің алдын ала дайындалған пробасына нақты бір жылдамдықпен насадка-индентор-дің еңгізудің механикалық салмағын өлшеуде негізделген.

Қажетті инденторды тензобалға орына-ластырады және де ол индектор бекітілген бағдарлама бойынша дөңгелекті –винтті құрал арқылы тік бағытта қозғалады.

Мәлеметтердің таңдауы, режимді қа-лыптастыруы және корсетуі жеке компьютер арқылы алынады,

Өнімдердің реологиялық қасиеттері анықталған кезде индентордің жылдамдығын да, сонымен қатар өнімнің еңгізу жылдамдығын да бекітілген өлшемге реттеуге болады.

Нәтижелері мен оларды талқылау

Ас қорыту жүйесінде «чеддеризация» процесін келесі түрде қарастыруға болады:

• -    бұзаудың асқазанына сүт түскен кезде, сол уақытта мәйекті фермент пен тұзды қышқыл да пайда болады, осының нәтижесінде химустың белсенді қышқылдығы рН 5,4 құрайды;

• -    мәйекте үлпілдеген іркіт пайда болады, сол іркіттегі рН мөлшері тез арада төмендесе, казеинат - кальций - фосфаттік кешеннің деминерализациясы болады;

• -    сүт қышқылды - мәйекті тәсілмен ұйытылады;

• -    қальций мен фосфаттар иондік нысанға (Са²⁺ және Н 2 РО4) айналады және сары суға жиналады, ал казеинді мицеллалар жіпке созылу қабілеттілігіне ие болады.

Сондықтан, чеддеризацияны ас қорыту процесіндегі казеиндер құрылымының қайта құру процесін табиғи жаратылысты процесс ретінде қарастыруға болады, яғни ақуыздардың глобулярлық түрі фибриллярлық түріне айналу. Сүттің табиғи ұйуына «Чечил» ірімшіктің технологиясы жақынырақ келеді, сонымен қатар табиғи тәріздес технология-ларға жатқызуға болады. «Чечил» ірімшікті өндіру жолы өте қарапайым, сондықтан Кавказ халқы бұл ірімшікті ежелден үй жағдайында жасап келеді. «Чечил» ірімшігі мәйекті мен сүтқышқылды ірімшіктердің арасындағы орына ие болады[4].

Бұл технология ірімшік түрлері бойынша таратылмайды, себебі бекітілген нақты технологиялық режимдері бар:

• -    сүтті ашыту үшін 35-40⁰С ұстайды, яғни титрлік қышқылдығы 45-50⁰Т, ал белсенді қышқылдығы 5,6 - 5,4 рН жоғарлау мақсатымен сүтке қышқыл сары cу құяды;

• -    сүттің ұйу 38-40⁰С (физиологиялық) 510 мин аралығында мәйекті ферментті не-месе қышқылагент (Н⁺ иондары) қосу арқылы жүргізіледі;

• -    іркіт пайда болу уақытынан кейін қол үзбей араластырып отырып, температураны 48-55⁰С – ке дейін жеткізеді (термомеханика-лық өңдеу);

• -    механикалық өңдеу кезінде іркіттің тұйіршіктері бір біріне жабысады, және де тез созылады, нәтижесінде іркіт ұзын жіпке қалыптасады, ал іркітті жіптер түйірге оралады;

• -    іркітті жіптер түйірге оралғаннан кейін, ірімшікті суық сумен шаяды (құрылымы қатаю үшін), содан сон тұзды суға салады;

• -    тұзды суды консервілеу заты ретінде пайдаланады;

• -    ірімшікті тұздап, құрғатып және буып түйюден кейін, өнім сатуға дайын;

«Чечил» ірімшікті өндіру кезіндегі қышқылды мәйекті ұйу процестің маңызы мынада: сүтті ашытуға дайындау кезеңінде казеиннің мицеллаларына Н+ иондары енеді, яғни кальций фосфаттары жартылай ерітінді формасына айналады:

CaНРО 4 + Н⁺ Ca²⁺+ НРО4 ----►

Казеиндер іркітті қалыптастыруға толықтай дайын, бірақ оларға «полимеризация» процестің «белсенді заты» жетпейді. Бұл рөлді ķ– казеиндегі белсенді орталықтарды босататын мәйекті фермент орындайды. Сүтке мәйекті ферменті қосу кезінде, параказеин ка-зеинге айналатынын қамтиды, яғни «казеин түйірлері шешіледі» және де сары суға кальций мен фосфаттар кенеттен көшеді. Іркіттегі казеиннің жоғалуы 75% жеткен кезде, сол мезетте талшықты құрылым пайда болатыны көпшілікке мәлім [5].

Температураның тез арада жоғарлау және іркіттегі үлпілдіктерді араластыруы, құрылымының қайта құрылуының жылдамда-нуына ықпалын тигізеді. Іркіттің температурасы 50-550С және рН 5,3-5,0 деңгейіне жеткен кезде изоэлектр нүктелер арқылы барлық ақуыздар (май түйіршіктердің қабықшалар құрамындағы ақуыздарда) көше бастайды.

Қосымша куат көзі – ол механикалық араластыру мен жылыту процестері – осы процестер іркіттің жіңішке жіпке оралуына мүмкіндік береді. Құрылымның қайта құры- луының көмегімен ірімшік дәмі қалыптасады. Іркіттің температурасы 50 -530С судың құрылымы өзгереді. Ірімшік дәмінің қалыптасуы -«су - казеин май - фосфолипидтер - май тұйіршіктердің ақуыздар қабықшалары» осы байланыстардың қайта бағытталуы болып табылады.

Сонымен, осы жағдайда ірімшік дәмі рН және температураның нақты бір ұйлесім-дегі май және ақуыз компонентердің трансформациясы жолымен қалыптасады. Сонымен қатар, су ортасында (сары су) сүттің компо-нентері трансформациясы жолымен қалыптасатынын ескеру кажет.

«Чечил» ірімшіктің технологиясындағы қышқылды - мәйекі ашыту жолындағы негізгі айырмашылығы ол іркіттің қалыптасуының қысқа кезеңі және құрылымның қайта құрылуының жоғары жылдамдығы болып табылады. Осы процес іркіттегі чеддеризация ретінде сипатталатыны мүмкін. «Чечил» ірімшіктің технологиясы ірімшік пайда болу процестің максималды жоғары жылдамдығында болып табылады. Осы процесстің нәтижесінде ірімшік және өңдеудің қысқа уақыты ірімшіктің дәмінің қалыптасуын қамтиды және пісіп жетілу кезеңсіз өнімнің сатуға жіберу.

«Сулугуни» ірімшік типті ірімшіктерде ірімшік дәмінің қалыптасу процесі басқаша жүргізіледі. Сүттегі іркіт ұйудың мәйекті типі бойынша пайда болады. Сары суды қабатының астында нақты температурада ірімшік қабаттың микробиологиялық және биохимия-лық процестердің жылдамдануы. Осы жағдайда қабаттағы чеддеризация процесі орын алып отыр.

Ірімшік құрылымының қайта құрылуы (талшықтардың қалыптасуы) сары су мен іркіттің бөлінуден кейін жүргізіледі, яғни ірімшік массасының қабатында. Осы кезенде ірімшік массасында қабатты құрылым пайда болады, бұл жағдай полимолекулярлы ассо-циаттар байланыстарының қайта құруын куә-лендіреді. Чеддеризация процестің аяқталуын әдеттегідей ірімішік массасының қабаттын-дағы қуыстардың жабысқан жағдайда немесе балқыту сынағы бойынша анықталады. Бірақ, чеддерленген ірімшік массасы нақты дәмі жоқ - дәмсіз, престелген ірімшіктер сияқты болады.

Ірімшік дәмі, яғни ірімшік массасының құрылымының қайта құрылуы су-ақуыз-май кешені пайда болуы арқылы, балқыту кезе-нінде құрастырылады. Осы жағдайда «термо- механикалық өндеу» деп аталатын термин нақты болады, себебі қыздыру процесі ірімшік массасының күштеп илеуімен (пластифи-цирлеу) біріктіріледі. Пластифицирлеу процесі кезіндесу-ақуыз -май байланысы кү-шееді. Балқыту кезінде ылғылдық құрылымының элементі болып табылады. Бұл кезең майдың жоғалуы бойынша ең қауыпты кезеңбо-лып табылады. Шығындар төмен болуы мүмкін, егер чеддеризация процестің алгоритми-касы дұрыс болмаса, сары сумен бірге майдың жоғалу пайызы (майдың массалық үлесі 8 % -ке дейін) жоғарлайды.

Іркіті созылған ірімшіктер технология-ларының үшініші түрі ірімшік дәніндегі чеддеризация ірімшіктер тобы («Моцарелла» атты ірімшіктер типі бойынша) болып табылады. Егер сүтті биологиялық жолымен ашыту (ашытқы пайдалану) немесе белсенді қышқылдықтың қажетті деңгейін орнатудың арқасында ірімшік дәндері қажетті рН деңгейіне жетеді.

Сонымен, іркіті созылған ірімшіктерде чеддеризация процесі пайдаланған техноло-гиясына байланысты іркітте, дәндерінде немесе іркіт қабатында жүргізіледі. «Чеддер» атты ірімшіктер технологиясына қарай, сапасы мен тұрақтануына байланысты, осы ірімшіктер бір неше ғасыр бойынша басты болып табылады деп дәлелдеуге болады.

Осы топтың ірімшіктерінің ассортименті өте мол. Олар «Чеддер» атты ірімшіктің тобына жасатын ірімшіктер - «Чешир», «Честер», «Чевил», «Глостер», «Дерби», «Карфилли», «Лестер» және тағы басқалар. «Чеддер» технологиясының тұрақтылығы белсенді сүт-қышқылды процеске негізделеді, ол деген бактериялардың биомассасы өте жоғары екен-дігін білдіреді. Чеддеризация процестің аяғында бактериялардың жалпы саны 1 г ірімшік массасында 1 млрд шамасында болады. Бұл жағдай ең біріншілен жоғары санитарлы -гигиеналық көрсеткіштерді қамтиды. Екіншіден сүт қышқылының пайда болу жылдамдығы (әсресе Н+иондары) кальций тұздарының ион формасына айналуды қамтиды. Ваннадағы ірімшіктің өңдеу процесі рН 6,106,05 деңгейінде аяқталады.Осы кезеңінде іркіт әлі де мәйекті болып табылады, яғни іркіт параказеиннің мицеллары арқылы пайда болды дегенді білдіреді. Ақуызды және май полиассоциаттар ірімшік дәндерінде түйілген және іркітті екінші қыздыру кезінде пайда болған қабықшасы қорғау болған.

Дәстүрлі классикалық чеддеризация процесі кезінде ірімшік дәндері бірте-бірте қабатқа айналады. Сол кезде қышқылдығы тез өседі, ал осы жағдайда ірімшік массасын де-кальцийнерлену процесіне әкеледі. Орташа бір сағаттың ішінде рН 5,3 - 5,4 деңгейіне дейін төмендейді. Чеддеризация кезеңінде ірімшік массасын бөлшектеп кеседі де, содан кейін қысымын өзгерту ұшін қозғалтып асты үстін ауыстырып отырады. Егер ірімшік массасының бір жағы ағып кетсе оның пласти-калық қасиеттері төмендейді, ірімшік массасының құрылымы пайда болады, іркіт бөлшектерінің таспалы өлшемдері өседі, қабаттар пайда болады. Ірімшік массасында сүттің мөлшеріндегі кальций мөлшерінен 25 % кем кальций қалады (ол ақуыздары мен байланысты органикалық кальций), яғни қабатты талшықты құрылымның пайда болу мүмкіндігін қамтиды. Чеддеризация процестің аяқталуы тек физико - химиялық көрсеткіштерін тіркеуімен ғана шектелмейді, сонымен қатар балқыту сынағымен анықталады[5].

Ірімшік массасын бөлшектеу операциясы 25-26 0С суытудан кейін жүргізеді. Ұсақталған ірімшік массасын құрғақ тұзбен тұздаудың нәтижесінде ақуыздармен байланысты органикалық кальций натрийге айналады. Ақуыздардың еру қабілеттілігі жоғар-лайды, бірақ олар жіпке айналуы қабілетілігін жоғалтады, содан соң престеу кезінде монолит массасы пайда болады. Егер рН 5,3 деңгейінде бос ылғал байланған күйіне айналатыны барлығына мәлім дәйектеме. Пішіндеу кезінде ірімшік массасы ары қарай суытылады. Температура 16 0С - ке дейін төмендеген кезде синерезис процесі толық аяқталады. Ірімшік массасы рН (5,15 ± 0,5) репер нүктесіне престеу кезеңінде жетеді. Ірімшіктің жетілу процесінде бактериалды микро-флораның лизисі кезінде босаған бактериалды ферменттер әсерімен протеолиз және липолиз реакциясы жүреді. Осы процестердің нәтижесінде жетілу кезінде ірімшіктің дәмі құрастырылады. «Чеддер» ірімшіктің технология-сына келсек, сүт ірімшікке айналу процесін- де, сүттің құрамындағы ақуыз негізгі қалаушы ролін атқарады, яғни дайын өнімнің құрылымы құрастырылған кезде негізгі приоритет ақуыздарға тиесілі.

Осы жағдайда майлар мен көмірсулар байланыс және энергетикалық компоненттер ролін атқарады. Ірімшік дәмінің қалыптасуына май мен ақуыздар фазаларының ыдырау кезіндегі пайда болатын өнімдер негізгі әсерін тигізеді.

Қорытынды

• 1)    Іркіті созылған ірімшіктерді өңдеу кезіндегі чеддеризация процесі зерттеліп сипатталды;

• 2)    Чеддеризация процесімен жасалған ірімшіктер - ол ақуыздар компоненттерінің бағытты трансформациясы жолымен алынған өнім болып табылады;

• 3)    Іркіті созылған ірімшіктердің дәмі, ірімшік қамырының компонентері аралығында чеддеризация мен термоөндеу процессі кезінде, жаңа молекулалар арасындағы байланыстардың (көбінесе Н - байланыстар) пайда болуының арқасында қалыптасады;

• 4)    Әр топтағы ірімшіктер дәмінің ерекшеліктерін ақуыздар мен майлардың фермен-тативтік гидролиздің әр түрлі деңгейдегі те-реңділігімен түсіндіруге болады.

ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ