Думаю пришло время поговорить про пастеризацию молока, а так же про процесс коагуляции
Про пастеризацию:
Целью тепловой обработки сырного молока является уничтожение бактерий, которые могут повредить сыр. В большинстве случаев 98-99% бактерий в сыром молоке погибают при низкотемпературной пастеризации.
Колиформные бактерии, которые могут повредить сыр, вырабатывая большое количество газа («ранний выдув» или «газообразный творог») и развивая нежелательные ароматизаторы, с уверенностью погибают, подвергаясь термической обработке, которая разрушает фермент фосфатазу. То же относится и к туберкулезным бактериям. Большинство других патогенных микроорганизмов погибают от более легкой термической обработки, то есть приблизительно при 68C в течение 15 секунд.
Споры маслянокислых бактерий не могут быть уничтожены ни низкотемпературной, ни высокотемпературной пастеризацией.
После пастеризации сырное молоко должно быть защищено от повторного заражения бактериями, которые пастеризация должна была убить. Поэтому трубопроводы, сырные чаны, посуда, руки и т. д. необходимо дезинфицировать перед контактом с пастеризованным молоком, а сырное молоко и творожные зерна должны быть защищены от заражения от брызг с пола, капель с потолка и смесителей и так далее.
Из многих ферментов, присутствующих в сыром молоке, по крайней мере, ферменты липазы будут влиять на созревание сыра путем гидролиза жира в глицерин и свободные жирные кислоты. Из липаз, которые развиваются в вымени коровы, приблизительно 95% разрушаются низкотемпературной пастеризацией при 72 °C в течение 15 секунд. В связи с этим, рекомендуется добавлять телячью липазу в молоко, при приготовлении сыров с вызреванием.
Сывороточные белки денатурируются высокотемпературной пастеризацией, что делает их менее растворимыми и вызывает их осаждение вместе с казеином как во время кислотного, так и сычужного осаждения. Низкотемпературная пастеризация мало влияет на белки.
Это означает, что производство сыра из высокотемпературного пастеризованного молока дает более высокий выход, потому что большая часть молочных белков поступает в сыр. Водосвязывающая способность сывороточных белков немного лучше, чем у казеина, и поэтому высокотемпературная пастеризация приводит к сыру с более высоким содержанием влаги. Это - в связи с более высоким показателем удержания белка - объясняет более высокий выход сыра из высокотемпературного пастеризованного молока. Но есть и плохие новости- высокотемпературная пастеризация снижает способность молока к образованию калье: коагуляция длится дольше, коагулят становится слабее, а экссудация сыворотки медленнее. Эти изменения, вероятно, вызваны частично осаждением фосфата кальция, частично осаждением сывороточных белков на мицеллах казеина. В связи с этим в пастеризованное молоко вносится хлорид кальция 10%-й раствор, чтобы компенсировать потери.
Молоко должно подаваться в кастрюлю таким образом, чтобы избежать образования пены и воздуха, насколько это возможно. Воздушная примесь может стимулировать нерегулярное образование глазков, поэтому может быть целесообразным обеспечить попадание молока в кастрюлю, с подачей вниз по её стенке.
Теперь про коагуляцию:
Основная цель добавления сычужных ферментов в сырное молоко состоит в том, чтобы заставить молоко коагулировать (связывание частиц казеина), что является необходимым условием для экссудации (оттока) сыворотки. Это, однако, не завершает действие ферментов, которые также играют роль в разрушении казеина во время хранения и созревания.
Веками сычужный фермент изготавливался из желудка теленка (сычуг, четвертый желудок теленка). Желудки нарезаны на полоски, которые извлекаются в слабокислом солевом растворе. Поскольку сычужные ферменты разрушаются при нагревании до 55-60C, сычужный экстракт не может быть сохранен при нагревании. Чтобы получить наилучшую возможную консервацию, значение рН экстракта доводят до приблизительного значения. 5.5, раствор соли до 15-20% с добавлением бензойная кислота.
Сычужный фермент должен быть защищен от света и храниться в холодном месте. В этих условиях он будет терять только около 1% своей активности (силы) в месяц. Хранение при более высоких температурах и воздействии света может значительно снизить его активность, и ферменты разрушаются, если сычужный фермент подвергается воздействию щелочи или сильной кислоты.
Большая часть коагуляционной активности сычужного фермента теленка вызвана ферментом химозином. Однако часть коагуляционной активности вызывается другим ферментом - бычьим пепсином. По мере созревания теленка соотношение между двумя ферментами изменяются так, что количество пепсина увеличивается, а количество химозина уменьшается.
В последние годы были предприняты большие усилия, чтобы найти подходящие замены для сычуга телят. Особенно хорошо зарекомендовали себя смеси, состоящие из половинки телячьего и бычьего/свиного сычуга (из желудков коров и быков). Активным ингредиентом в сычужном ферменте является свиной пепсин, тогда как бычий сычужный фермент в основном содержит бычий пепсин. Пепсины имеют более низкий рН-оптимум, чем химозин.
Эксперименты и практика доказали, что этот сычужный фермент пригоден для использования, но он даже более чувствителен к изменениям кислотности молока, чем чистый сычужный теленок.
Активность сычуга
Активность сычужного фермента указывается как количество (мл) свежего смешанного молока, которое можно коагулировать с помощью 1 мл сычужного фермента в течение 40 минут при 35 °С. Активность стандартного жидкого сычужного фермента обычно составляет 12000-15000. Активность сычужного порошка обычно в десять раз выше (в расчете на грамм).
Процесс коагуляции
Коагуляция молока с помощью сычужного фермента проходит в два этапа.
1. На первом этапе высвобождается отрицательно заряженная часть каппа (κ) -казеина (около 1/3 молекулы κ-казеина). Тем самым частицы казеина теряют часть отрицательного заряда, что в противном случае препятствует коагуляции частиц. Казеин, который образуется таким образом, известен как параказеин и нерастворим в присутствии Са ++ (свободных ионов кальция).
2. Второй этап - осаждение параказеина, образовавшегося на первом этапе. Предполагается, что осаждение происходит из-за того, что частицы казеина, потеряв часть своего отрицательного заряда, могут объединяться через так называемые гидрофобные (водоотталкивающие) связи между аминокислотными боковыми цепями белка. Ca ++ необходим для осаждения, поскольку связь положительно заряженных ионов кальция с отрицательно заряженными фосфатными группами казеина нейтрализует большую часть избыточных отрицательных зарядов казеина.
При 30 градусах и использовании 30 мл обычного сычужного фермента на 100 литров свежего смешанного молока первая фаза длится около 10 минут, а вторая фаза - около 1 минуты. Скорость первой фазы зависит от количества ферментов, тогда как скорость второй фазы не зависит от количества ферментов.
Сначала образующийся коагулят очень мягкий и слабый, но постепенно он становится более твердым и цельным. В случае со свежим молоком при 30°С, скорость обычно составляет около 20 минут от начала коагуляции до тех пор, пока коагулят не станет достаточно твердым для резки.
Факторы
Активность ферментов обычно зависит от температуры и рН. Это также относится к применению сычужного фермента, на которые также влияет содержание Ca ++ в молоке.
pH
Активность сычужных ферментов наиболее высока в кислых средах. В связи с расщеплением каппа-казеина в молоке (первичная фаза) оптимум химозина находится при рН 5,4. Даже небольшие изменения кислотности молока сильно влияют на активность сычужных ферментов. В случае химозина фермент действует в два раза быстрее, когда рН снижается с 6,7 до 6,4. Эффект пепсина - как бычьего, так и свиного - увеличивается еще больше, когда значение pH снижается с 6,7 до 6,4.
Изменения в количестве добавленной заквасочной культуры или в момент времени, в который она добавлена (предварительное созревание), приведет к изменениям времени коагуляции молока.
Температура
Активность сычужных ферментов наиболее высока при оптимальной температуре
около 42 и ниже как при более высоких, так и при более низких температурах. При 55-60 фермент разрушается. Изменения температуры молока значительно влияют на время коагуляции. При 30 градусах коагуляция занимает в два-три раза больше времени, чем при 42. При изготовлении сыра нормальная температура сшивки составляет около 30(30-33 градуса). Причиной того, что сшивание не проводится при оптимальной температуре фермента, является то, что необходимо учитывать молочнокислые бактерии (оптимальная температура стрептококков в заквасочной культуре составляет около 30 градусов, а максимальная температура около 40).
Кроме того, творог затвердевает так быстро при более высоких температурах, что становится трудно завершить резку до того, как творог станет слишком твердым.
Концентрация Ca++
Казеин, который превращается сычужным ферментом (параказеином), может выпадать в осадок только в том случае, если молоко содержит свободные ионы кальция. Изменения в содержании свободных ионов кальция в молоке приведут к изменениям времени коагуляции, плотности творога и оттоку сыворотки.
Для улучшения способности свертывания молока - возможно, в связи с уменьшением количества сычужного фермента - в молоко часто добавляют хлорид кальция. Самый простой способ - добавить насыщенный раствор. Максимально допустимое количество составляет 20 г хлорида кальция на 100 кг молока
Прошу обратной связи, является ли вам теория полезной, есть ли смысл в таких постах. Сыры буду выкладывать по мере созревания, чтобы вы видели результат