Влияние микропартикулята на кислотную коагуляцию белков молока при производстве творога

Сложившаяся экономическая ситуация в РФ привела к снижению покупательской способности населения на молокоемкие продукты высокой ценовой категории, в том числе, творога. Реализация ресурсосберегающих технологий в производстве этой ассортиментной группы продуктов имеет большое научное и практическое значение.

Традиционный способ производства творога методом кислотной коагуляции предусматривает высокие нормы расхода сырья – 6500– 7500 кг на тонну готового продукта, значительные потери белка и жира вместе с творожной сывороткой. Одним из перспективных ингредиентов, позволяющих снизить затраты сырья и улучшить органолептические показатели и качество готового продукта, в том числе, излишне кислый вкус и грубую консистенцию, является микропартикулят сывороточных белков [1–2].

Объекты и методы экспериментальных исследований . В качестве объектов исследования были выбраны микропартикулят сывороточных белков b обезжиренная смесь для творога, обогащенная микропартикулятом.

Микропартикуляция – процесс термомеханической обработки белкового комплекса молочной сыворотки, предусматривающий нагревание с последующим механическим воздействием с целью микрогранулирования. При тепловой обработке УФ-концентрата сыворотки молекулы сывороточных белков денатурируют (разворачиваются), а затем начинают скапливаться в агрегаты. С помощью последующего механического воздействия возможно получить частицы микропартикулята, по размеру и форме схожие с жировыми шариками (средний диаметр частиц микропартикулята составил 2,5 мкм) [3]. Термомеханическая обработка УФ-концентрата позволяет улучшить его органолептические свойства, усиливает белизну [4] и придает продукту приятный «ореховый» аромат. Полученный микропартикулят характеризуется высокой массовой долей сывороточных белков (таблица 1), сбалансированных по аминокислотному составу и выполняющих многочисленные функции в организме человека [5].

При выполнении работы использованы стандартные и общепринятые в исследовательской практике физические и физико-химические, химические, микробиологические, физиологические и технологические методы исследования.

Таблица 1.

Состав микропартикулята

Table 1.

Соmроsitiоn of the microparticulate

Наименование показателя Indiсаtоr	Значение показателя Indех value
Массовая доля сухих веществ, % Mass fraction of solids, %	15,3
Массовая доля белка, %,	9,7
Mass fraction of protein, % в т. ч. казеин including casein	0,7
сывороточные белки serum proteins	8,9
небелковый азот non-protein nitrogen	0,1
Массовая доля жира, % Mass fraction of fat, %	0,1
Массовая доля лактозы, % Mass fraction of lactose, %	4,7
Массовая доля макроэлементов, %, в т. ч.: Mass fraction of macronutrients, %, including кальций calcium	0,067
калий potassium	0,091
магний magnesium	0,012
фосфор phosphorus	0,042

Результаты исследований

Микропартикулят сывороточных белков вносили в нормализованную смесь для творога в количестве от 5 до 15%. Смесь заквашивали DVS-культурой «Probat 801» компании «Danisco», состоящей из следующих штаммов микроорганизмов: Lactococcus lactis lactis, Lactococcus lactis cremoris, Lactococcus lactis diacetylactis,

Leuconostoc mesenteroides cremoris. Заквашивание производили при температуре 30 ± 2 °С.

Исследовали влияние массовой доли микро-партикулята на процесс ферментации и образование кислотного сгустка при производстве обезжиренного творога. Ввиду известных пребиотиче-ских свойств микропартикулята повышение его массовой доли интенсифицировало процесс сквашивания нормализованной смеси (рисунок 1).

Продолжительность сквашивания, ч

Тhe duration of ripening, h

—♦—контроль    -■-5%    —*—10%        15%

Рисунок 1 Влияние массовой доли микропартикулята на изменение титруемой и активной кислотности смеси в процессе сквашивания

Figure 1 Influence of mass fraction of microparticulate on change of titratable and active acidity of the mixture during the fermentation process

Наиболее активный рост титруемой и активной кислотности наблюдался у образцов творожных сгустков с массовой долей микро-партикулята от 10 до 15%.

Расчет лактосбраживающей активности массовой доли микропартикулята сывороточных белков возрастает содержание молочной кислоты, а следовательно, и количество сброженной лактозы (таблица 2).

позволил сделать вывод о том, что с увеличением

Таблица 2.

Показатели лактосбраживающей активности

Table 2.

Indicators lactobacilius activity

Массовая доля микропартикулята,% Mass fraction of microparticulate	Начальная кислотность творожных сгустков, ºТ The initial acidity of the clots, ºТ	Конечная кислотность творожных сгустков, ºТ The final acidity of the clots, ºТ	Количество образовавшейся молочной кислоты, г / 100 см 3 The amount of formed lactic acid, g / 100 сm 3	Количество сброженной лактозы, г / 100 см 3 The quantity of fermented lactose, g / 100 сm 3
0 (контроль)	17	92	0,675	0,641
5	18	100	0,738	0,701
10	19	106	0,783	0,744
15	20	112	0,828	0,787

Молочная кислота снижает отрицательный заряд казеиновых мицелл, что приводит к образованию геля. Частицы микропартикули-рованного сывороточного белка участвуют в формировании казеинового сгустка – они внедряются в белковую матрицу, функционируя подобно жировым глобулам.

Равномерно распределяя воду в казеиновой матрице, частицы микропартикулята способствуют развитию эластичной структуры и улучшению текстуры [6].

Исследовали влияние массовой доли микропартикулята на реологические свойства творожного сгустка. Измерение эффективной вязкости проводили на ротационном вискозиметре при градиенте скорости сдвига, равном 48,6 с-1. Анализ кривых позволяет сделать вывод о том, что на начальном этапе процесса сквашивания вязкость не меняется – это соответствует индукционному периоду, при котором еще не наблюдается образование сгустка. Далее частицы микропартикулята интенсифицируют рост эффективной вязкости до достижения ее максимального значения (рисунок 2).

Тhe duration of ripening, ч

—•— контроль control sample -•-5% —*—10%     15%

Рисунок 2. Изменение эффективной вязкости творожных сгустков в процессе сквашивания

Figure 2. The change of effective viscosity of clots in the fermentation process

Наиболее активно способны образовывать пространственную структуру образцы творожных сгустков с массовой долей микропар-тикулята от 10 до 15%.

Для выявления устойчивости образовавшегося сгустка к синерезису в процессе хранения определяли его влагоудерживающую способность (рисунок 3).

в to

s

в u

К R 3

2 R n

S 5 s

U R U p£ ox) ^ © g й 5

R

4 и

4,5

3,5

2,5

1,5

0,5

Hili

Продолжительность, мин

Duration, min

■ контроль control sample ■ 5% ■ 10% ■ 15%

Рисунок 3. Влагоудерживающая способность сгустков

• Figure 3.    Моisturе retention capacity of clots

Встроенные в пространственную структуру сгустка частицы микропартикулята препятствуют процессу уплотнения, при этом массовая доля влаги в продукте повышается, а влагоудерживающая способность улучшается.

Анализ органолептических показателей творожных сгустков (рисунок 4) позволяет сделать вывод, что внесение микропартикулята сывороточных белков придает сгустку более гладкий вид, увеличивает густоту, придает сливочный вкус.

Густота thick

Сливочность creamy

Гладкость smoothness

контроль control sample

-■- 5% МП

—*— 10% МП

15% МП

Кислый вкус sour taste strength

Рисунок 4. Органолептические показатели сгустков в зависимости от массовой доли микропартикулята сывороточных белков

• Figure 4.    Organoleptic characteristics of clots depending on the mass fraction of whey proteins microparticulate

Выводы

Выполненные исследования подтверждают целесообразность использования микро-партикулята сывороточных белков при