No module Published on Offcanvas position

2.7.4. Синерезис кислотного сгустка

Скорость синерезиса кислотного сгустка подчиняется тому же за­кону, что и скорость синерезиса сычужного сгустка (уравнение 6). Она пропорциональна давлению синерезиса (Р), коэффициенту проницаемости сгустка (В) и обратно пропорциональна вязкости сыво­ротки (η) и длине пути (l), который должна пройти сыворотка.

Синерезис кислотного сгустка оценивают по изменению толщины тонкого его среза в собственной сыворотке, по количеству выделяю­щейся сыворотки под действием собственного веса или при центрифу­гировании неразрушенного сгустка. Последний метод особенно удобен для определения окончания синерезиса.

Кисломолочные сыры в отношении синерезиса можно разделить на две группы. К первой группе относится творог, Коттедж, Айболит, Славян­ский сыр. В этих сырах после получения и определенной выдержки сгусток концентрируют путем разрезки, перемешивания, нагревания, удаления вы­делившейся во время обработки сгустка сыворотки с последующим самопрессованием или отделением частично обезвоженного сгустка от сыво­ротки с помощью центрифугирования. Синерезис сгустка под действием внешних напряжений во время выработки этих сыров - необходимый эле­мент их технологии. При выработке сыров второй группы перед свертыва­нием молоко нормализуют до определенного содержания сухих веществ, после свертывания сгусток упаковывают без отделения сыворотки. К этой группе принадлежит сыр Фромаж фре, многочисленные сырные пасты.

Коэффициент проницаемости, давление и скорость синерезиса ки­слотных сгустков намного ниже, чем сычужных (табл. 2.6), что не дает возможности сконцентрировать их с помощью мягкой обработки в такой же степени. Однако в этих сырах, предназначенных для потребления в свежем виде, высокая концентрации сухих веществ резко ухудшает кон­систенцию, и, следовательно, в ней нет необходимости (в сычужных сы­рах консистенция становится пластичной при более высоком содержа­нии сухих веществ в результате протеолиза во время созревания).

Добавление молокосвертывающих энзимов ускоряет синерезис сгустков, полученных при pH ниже 5, скорость синерезиса увеличивает­ся с увеличением количества добавляемого энзима (Emmons et al., 1959). Однако и в этом случае сгусток из молока с высокой кислотно­стью до внесения молокосвертывающего фермента (pH ниже 5) обладал низкой синеретической способностью (Emmons et al., 1959).

Внешние напряжения, например, при центрифугировании кислот­ного сгустка, резко ускоряют синерезис.

Нет достаточных данных о влиянии температуры на синерезис ки­слотных сгустков. Однако отдельные сообщения свидетельствуют о значительном синерезисе сквашенного молочнокислыми бактериями молока после разрезки при 6 и даже 3° С (Harwalker & Kalab, 1983; Modler et al., 1983).

Для кисломолочных сыров обеих групп одним из главных недос­татков является выделение сыворотки в процессе хранения и реализа­ции под действием спонтанного, вызванного собственным весом и внутренними напряжениями синерезиса. Этот синерезис в небольшой степени присущ и сычужным сырам, что обусловливает их усушку в процессе созревания и реализации, но в кисломолочных сырах он зна­чительно выше из-за высокого отношения влаги и белка, в результате чего белки не способны удержать всю влагу в сыре. Этот недостаток резко сокращает допустимые сроки реализации свежих сыров.

В состоянии покоя при температуре не выше 30° С и не очень большой поверхности контакта с воздухом хорошо сквашенное молоко не показывает синерезиса; нарушения состояния покоя вызывают сине­резис кислотного сгустка. Степень спонтанного синерезиса свежих сы­ров увеличивается при недостаточно высокой температуре тепловой обработки молока и механических воздействиях на сыр во время расфа­совки и транспортировки и зависит от степени обогащения молока бел­ками перед выработкой сыра, снижения pH, колебаний температуры хранения и реализации, а также в связи с протеолизом, вызываемым микрофлорой сыра, в основном микрофлорой закваски. Кислотность сыров повышается в результате жизнедеятельности микрофлоры заква­сок, и особенно в результате загрязнения заквасок или непосредственно сыра молочнокислыми палочками, обладающими значительно большей кислотоустойчивостью по сравнению с заквасками лактококков, обычно применяемых в производстве свежих сыров. Повышение температуры интенсифицирует развитие микрофлоры в сырах. Даже форма упаковки может влиять на синерезис: в упаковке с наклонными стенками сыр мо­жет неплотно прилегать к стенкам, в результате возникают дополни­тельные напряжения, стимулирующие выделение сыворотки.

В кисломолочных сырах большое влияние на синерезис оказывает давление на сырную массу после отделения сыворотки, состав молока и технологические режимы его обработки. Существует обратное отношение между содержанием сухих веществ в молоке и прочностью сгустка, с одной стороны, и склонностью сыров к синерезису. Коэффициент проницаемости сгустка (В) снижается при повышении содержания казеина в молоке.

Modler et al. исследовали взаимоотношения между структурой йо­гурта и склонностью к синерезису сгустка из обезжиренного молока (3,5% белка) с добавлением до содержания 5% белка сухого обезжирен­ного молока (СОМ), казеината (К), концентрата белков молока (КБМ) и белкового сывороточного концентрата (КБС). Соотношение казеина и неказеиновых белков в обогащенном обезжиренном молоке равнялось 4,56 (К); 2,85 (СОМ и КБМ); 1,08 (КБС). Консистенция сгустков с повышением отношения казеина к неказеиновым белкам становилась все более грубой, прочность сгустков увеличивалась, как и степень слияния белковых частиц друг с другом, так как в вариантах с высоким соотношением нехватало сывороточных белков для того, чтобы воспре­пятствовать контактам казеинов различных белковых частиц. Степень синерезиса была самой низкой в варианте с обогащением обезжиренно­го молока СОМ, максимальной - в варианте с КБС.

Результаты этого опыта противоположны ранее отмеченной зако­номерности влияния тепловой обработки молока на реологические по­казатели кислотных сгустков (2.7.2), согласно которой ужесточение ре­жима тепловой обработки увеличивает степень денатурации сыворо­точных белков, что делает сгусток более нежным и менее склонным к синерезису, так как денатурированные сывороточные белки уменьшают пористость и увеличивают влагоудерживающую способность сгустка. Guinee et al. объясняют это существованием двух типов синерезиса в кислотных сгустках: синерезис, протекающий под действием внешних напряжений - будет тем интенсивнее, чем нежнее сгусток, так как в нежном сгустке легче разрушить связи, участвующие в формировании казеинового каркаса; синерезис спонтанный под действием внутренних напряжений - будет ниже в нежных сгустках, так как в них ниже вели­чина внутренних напряжений и они имеют меньшие размеры пор.

Возможно также, что сывороточные белки, денатурированные в ре­зультате тепловой обработки или внесенные в молоко в виде различных белковых концентратов, играют разную роль в формировании структуры кислотных сгустков. Сывороточные белки второго рода могут механиче­ски захватываться сгустком и забивать поры для выхода сыворотки по­добно жировым шарикам. Чем выше будет содержание казеина, тем большая часть сывороточных белков этого рода будет захвачена сгуст­ком. Это снизит склонность к синерезису грубого, излишне прочного сгустка, несмотря на большие размеры его пор и более высокое внутрен­нее напряжение, обусловленное большей плотностью и крепостью свя­зей. Белки первого рода могут принимать непосредственное участие в формировании белкового каркаса и снижать пористость и скорость спон­танного синерезиса сгустка при некотором повышении степени синерезиса под действием внешних напряжений. Таким образом, при обогаще­нии молока казеином и сывороточными белками склонность к синерези­су грубых сгустков с относительно высокой прочностью будет снижать­ся. При низком содержании казеина дополнительно внесенные в молоко сывороточные белки просто не будут захвачены сгустком и уйдут с сы­вороткой. Без внесения сывороточных белков в молоко грубые сгустки более подвержены спонтанному синерезису, чем нежные, имеющие меньшие размеры пор и более низкие внутренние напряжения. Послед­нее подтвержено работами Roefs (1986), который прочность сгустков изменял варьированием температуры свертывания.

Спонтанный синерезис сгустков снижается при повышении темпе­ратуры пастеризации, гомогенизации и замедлении свертывания. По­вышение давления гомогенизации до 150 атм увеличивает эффективную вязкость кислотного сгустка и уменьшает выделение сыворотки. Дальнейшее увеличение давления гомогенизации до 300 атм оказывает противоположное действие. Снижение pH во время обработки сгустка усиливает синерезис, по сравнению с синерезисом сгустка с тем же уровнем pH, но достигнутым до начала обработки сгустка.

Синерезис кислотных сгустков в сильной степени зависит от состава микрофлоры заквасок. Это объясняется различной протеолитической ак­тивностью микрофлоры заквасок, что оказывает влияние на структуру и прочность казеинового каркаса сгустка, а также образованием отдельны­ми штаммами и видами лактобактерий полисахаридов с высокой водосвя­зывающей способностью. Сгустки, образованные с участием ацидофиль­ной палочки, всегда обладают более низкой способностью к синерезису.