1.1.2.Белки молока и способы их выделения при производстве термокислотных сыров.

В практике коагуляцию казеина осуществляют снижая рН молока и добавляя кислоты (кислотная коагуляция), внося хлорид кальция ( термокальциевая коагуляция), сычужный фермент ( сычужная коагуляция). Коагуляция – это хлопьеобразование, оно происходит в результате дестабилизации коллоидных частиц в изоэлектрической точке, когда снижается количество поверхностных зарядов и снижается потенциал отталкивания, и гидратная оболочка ослабевает.

Кислотная коагуляция образуется при осаждении белков молока молочной кислотой или другими органическими или неорганическими кислотами. Кислота снижает отрицательный заряд казеиновых мицелл, т. к. Н- ионы подавляют диссоциацию карбоксильных групп казеина, и гидроксильных групп Н₃РО₄ и при этом группы – СОО –переходят в СООН, а РО_3-2 в РО₃Н₂, в результате достигается равенство положительных и отрицательных зарядов при рН 4,6-4,7. При кислотной коагуляции помимо снижения отрицательных зарядов казеина нарушает структуру ККФК, от него отщепляются фосфаты кальция и структурообразующий кальции, и их переход в раствор дополнительно стабилизирует казеиновые мицеллы. Состав коллоидного фосфата кальция, присутствующий в частицах казеина и характер его связи до сих пор неизвестны. Это могут быть гидрофосфат или фосфат кальция, их смесь, а также кальций фосфацитратный комплекс и др. Фосфор коллоидного фосфата кальция в отличие от фосфора органического, входящего в состав казеина, называют неорганическим. Фосфат кальция, по-видимому, может взаимодействовать с серинфосфатными группами казеина соединяя его молекулы между собой наподобие кальциевых мостиков. Добавление кислоты снижает рН, тем самым разрушается коллоидная система, такое явление может носить желательное, также нежелательное явление: при производстве кислотного творога и технического казеина, нежелательное явление – самопроизвольное скисание сырого молока.[5]

Сычужная коагуляция носит необратимый характер и включает две стадии: ферментативную и коагуляционную. На первой стадии под действием основного компонента- сычужного фермента –химозина происходит разрыв пептидной связи фенилаланин и метионин в полипептидных цепях казеина КФК. В результате протеолиза молекулы казеина распадаются на гидрофобный параказеин и гидрофильный гликомакропептид. Гликомакропептиды имеют высокий отрицательный заряд и обладают сильными гидрофильными свойствами . При их отщеплении частично разрушается гидратная оболочка, силы электростатического отталкивания между частицами уменьшаются и дисперсная система теряет устойчивость. На второй стадии дестабилизированные мицеллы казеина (параказеина), собираются в агрегаты и образуется сгусток . т. е. происходит гелеобразование . сычужная свёртываемость- желательное явление, свертывание молока протеидами микробного происхождения – нежелательное явление.[5]

Кальциевая коагуляциясвязана со снижением отрицательного заряда казеина под влиянием положительно заряженных ионов двухвалентного кальция ( вводят СаСl₂). Её применяют в промышленности для осаждения молочных белков из обезжиренного молока. Коагуляцию хлоридом кальция обычно проводят при высоких температурах( 85⁰С) , поэтому она носит название- термокальциевая коагуляция. Повышенная температура вызывает денатурацию сывороточных белков , которые коагулируют вместе с казеином. Белковый продукт, полученный на основе комплексного осаждения казеина и сывороточных белков. Называется молочным белком, или компреципитатом. Степень использования белков при кальциевой коагуляции при температуре 90- 85⁰С - 96-97%, при сычужной коагуляции - 85,6% ( не осаждается казеин и лишь небольшая часть денатурированных сывороточных белков).

В молочной промышленности ультрафильтрацию используют для выделения белка из молока или молочной сыворотки . в процессе ультрафильтрации сыворотка под давлением движется между полупроницаемыми мембранами . Часть сыворотки (фильтрат) проходит через мембраны, оставляя при этом на фильтре сывороточные белки. Полученный фильтрат состоит в основном из воды, лактозы, минеральных солей. Другая часть сыворотки (концентрат) происходит между мембранами . унося при этом и выделившиеся белки. Таким образом, концентрат включает все сывороточные белки и ту часть воды , лактозы и минеральных солей, которая не прошла через мембраны. Отношение объемов концентрата и сыворотки, поступавшей на ультрафильтрацию , составляет обычно 1:5. Успешно применяют ультрафильтрацию для концентрации сывороточных белков творожной сыворотки. Белковые концентраты и фильтраты используют при выработке традиционных и новых видов продуктов питания , отличающихся повышенной биологической ценностью, в частности при производстве продуктов диетического, лечебного и детского питания.[5]

При сычужно- кислотном свёртываниимолока, сгусток формируется комбинированным воздействием сычужного фермента и молочной кислоты. Под действием сычужного фермента казеин на первой стадии переходит в параказеин, на второй стадии из параказеина образуется сгусток. Казеин при переходе в параказеин смещает изоэлектрическую точку с рН-4,6 до 5,2. Поэтому образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее , при более низкой кислотности , чем при осаждении белков молочной кислотой. Полученный сгусток имеет меньшую кислотность, на 2-4 часа ускоряет технологический процесс. При сычужно- кислотной коагуляции кальциевые мостики , образующиеся между крупными частицами, обеспечивают высокую прочность сгустка. Такие сгустки лучше отделяют сыворотку, чем кислотные, т .к. в них быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка. Поэтому подогрев сгустка для интенсификации отделения сыворотки не требуется. Сычужно- кислотным способом, при котором уменьшается отход жира в сыворотку, изготовляют высококалорийный сыр. При кислотном свертывании кальциевые соли отходят в сыворотку, а при сычужно- кислотном сохраняются в сгустке.[5]

Айва японская – это кустарник или дерево, которое в среднем в высоту достигает 1,6- 6 метров, относится к семейству розовых. Плоды айвы внешне напоминают яблоки и груши, волосистое,почти шарообразное или грушевидное, нередко тупоребристое, лимонного или темно- жёлтого цвета, вначале войлочноопущённое , при созревании гладкое. Цветёт айва в мае- июне, плоды созревают в сентябре- октябре. Сок из плодов содержит яблочную кислоту, сахара и камедь. Из-за большого количества пектиновых соединении, айва очень полезна для работников вредных производств и проживающих в зонах загрязнения радионуклидами.[42 ]

Барбарис обыкновенный – высоки, сильно ветвистый, колючий кустарник , высотой до 2,5 метров с ползучими, одревесневающими корневищами. Побеги гранистые, прямостоящие , желтоватые или желтовато- пурпурные, позднее беловато-серые. Плод – ягода продолговато-эллиптическая, ярко-красная или пурпурная, длиной до 12 мм, имеет кислый вкус. Широко культивируется в садах и на дачных участках . Примечателен красивой округлой формой кроны, массовым цветением в течение почти тр1х недель. Особенно декоративен осенью в плодах. Пригоден для создания труднопроходимых живых изгородей в том числе стриженных.[44 ]

Таким образом, при производстве термокислотных сыров вводится кислота, в нашем случае, уксусная, при повышении температуры смеси до 90 -95⁰С.