Молокосвёртывающие ферменты
Файл для расчета количества сычужного фермента Вы можете скачать здесь
Коагуляция молока – это превращение жидкого молока в гель (сгусток), который представляет собой твёрдую фракцию белков с растворёнными жирами, которые потом можно легко отделить от сыворотки. Преобразование жидкого молока в гель происходит под воздействием особых ферментов – коагулянтов.
Как это происходит?
В молоке содержатся белки казеин и альбумин. Казеины, из которых и состоит коровье молоко на 80%, представляют собой большие мультимолекулярные соединения, которые называют мицеллами – белковыми шариками. К «шарику» казеина прикреплены макропептиды – белки альбумин и глобулин. Поэтому вся мицелла представляет собой шар с отростками, напоминающий морского ежа.
Внесение в молоко коагулянта вызывает изменение мицелл белка: макропептиды отделяются от казеина и переходят в водную фазу (сыворотку), а мицеллы казеина связываются между собой благодаря присутствию ионов кальция (Са²ᶧ). Таким образом и формируется сгусток.
Два вида ферментов – химозин и пепсин – способны вызывать коагуляцию молока. Коагулянты выполняют несколько функций, но самая главная для сыродела – формирование кальи (гель, сгусток). Ранее, для этой цели, использовали только натуральный сычужный фермент – вещество, которое получают из желудков молочных телят. Именно он помогает юным млекопитающим сквашивать молоко матери для питания. В современном мире, для формирования сгустка, используют:
Для приготовления творога, свежих и рассольных сыров, Вы можете использовать любой коагулянт. Однако для выдержанных сыров, подходит только химозин, натуральный или вегетарианский – решать Вам, поскольку он, вместе с молочнокислыми бактериями, участвует в формировании вкуса и консистенции сыра, а также способствует его сохранению длительное время.
Какие факторы влияют на продолжительность и интенсивность свертывания молока?
На коагуляцию влияют:
Для сыроделия лучше использовать сырое или пастеризованное молоко, соблюдать температурный режим 20-40 °С, добавлять закваски для регулирования кислотности и хлорид кальция для улучшения свёртываемости.
Как добавлять коагулянт в молоко?
Молокосвёртывающие ферменты не предназначены для прямого внесения, вам необходимо приготовить раствор. Это очень просто: разбавьте нужное количество коагулянта в 50 мл тёплой воды, после чего, добавьте этот раствор в молоко, и медленно перемешайте плавными движениями. Закройте сыроварку крышкой, и оставьте сквашиваться на 40 минут. По прошествии этого времени, сделайте пробу «на чистый излом», и можно готовить сыр!
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОАГУЛЯЦИИ В ПИЩЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ
Чаще всего для осуществления технической коагуляции применяются реагенты, такие как хлорное железо, сернокислый аммоний, сернокислая закись железа.
Метод коагуляции издавна применяют для очистки сточных вод. Ещё в 16 веке до нашей эры, в Древнем Египте люди применяли коагулянты для очистки воды, и в качестве коагулянта они использовали сок сладкого миндаля. Египтянам были известны коагулирующие свойства алюмокалиевых квасцов. А вот в Европе эти свойства начали применять только в середине 18 века.
Физико-химический метод коагуляции обладает рядом достоинств, например, происходит полное удаление из вод загрязнений органического типа, в то же время этот метод не связан с контролем деятельности живых микроорганизмов, метод обеспечивает компактность очистки сооружений и т.д.
В настоящие время уделяется большое внимание вопросам биологической ценности и увеличению выхода пищевых продуктов, получению новых форм пищевой продукции.
В связи с этим рассмотрим коагуляцию молока. Коагуляция молока – это непосредственное превращение его в сгусток (гель), то есть происходит свертывание молока. Сгусток представляет собой твердую фракцию белков молока, которую можно будет легко отделить от жидкой.
Коагуляция белка бывает двух типов: скрытой и истинной. Для скрытой коагуляции характерно связывание мицелл друг с другом на некоторых её участках, при этом образуется пространственная структура, которая называется гелем. Гель при дестабилизации большинства частиц дисперсной фазы охватывает весь объём исходного молока. Скрытую коагуляцию чаще всего называют гелеобразованием.
А вот истинная коагуляция заключается в полном слипании коллоидных частиц и в дальнейшем выпадении дисперсной фазы в осадок.
С помощью метода коагуляции в молочной промышленности получают следующие продукты:
животный сычужный фермент
органические кислоты, молочная сыворотка, бактериальная закваска
животный сычужный фермент
Коагулянты способны выполнять несколько функций, но самая главная из них – это отделение плотной фракции молока от жидкой. Для этих целей раньше использовали только сычужный фермент, который получали из желудков телят.
В современной жизни (производстве) для формирования сгустка используют:
— Пепсины – экстракты желудков домашнего скота. Чаще используют коровий пепсин, так как его можно использовать для производства рассольных сыров, а для производства мягких, твердых и полумягких сыров пепсины использовать не рекомендуется.
Стоит отметить, что любой коагулянт можно использовать для приготовления свежих сыров, творога и рассольных сыров.
Для приготовления полумягких и твердых сыров подходит только животный сычужный фермент, так как он вместе с молочнокислыми бактериями участвует в формировании консистенция сыра, его вкуса и способности сохранению его длительное время.
При коагуляции белков молочной жир и вода с растворенными веществами достаточно прочно захватываются образующимся гелем, когда происходит осаждении белков только лишь небольшое количество молочного жира и водной фазы может быть механически удержано осадком.
При невысоких температурах и активной кислотности ведут выработку и созревание сычужных сыров, называемых физиологическими. Это делается для того, чтобы обеспечить возможность осуществления биологической трансформации компонентов молока с минимальными потерями пищевой ценности.
Термокислотный способ коагуляции белков молока используют при производстве мягких сыров, при этом используют различные коагулирующие агенты: органических кислот, молочной сыворотки, бактериальной закваски. Некоторые сыры производятся путем введения в горячее молоко творога, который выступает в качестве осаждающего агента, с последующей термомеханической обработкой смеси белковой массы и внесением различных добавок, таких как сливочное масло, высокожирные сливки, соль, способствующих получению однородной консистенции продукта.
Термокислотная коагуляция представляет собой изменения pH среды путем биологического или искусственного (добавление кислой сыворотки или кислоты) подкисления. Этот способ основан на свойстве казеина осаждаться в изоэлектрической точке при pH 4,6–4,7. Казеин, как и все белковые вещества, обладает электрическим зарядом, обусловленным свободными амино- и карбоксильными группами, эти группы способны образовывать соли с кислотами и основаниями, в результате чего можно судить о амфотерном характере казеина. Заряды казеина(положительный или отрицательный) зависят от pH среды, их можно изменять введением ионов водорода или гидроксильных ионов. При pH выше изоэлектрической точки казеин имеет отрицательный заряд и является анионом, при рН ниже изоэлектрической точки казеин заряжен положительно и соответственно это катион. Когда заряды сбалансированы (изоэлектрическая точка), казеин становится электронейтральным.
Из выше сказанного следует, что термокислотная коагуляция, в отличие от традиционных способов, направлена на повышение степени использования белковых веществ молока в результате совместного осаждения казеина и сывороточных белков.
Технология термокислотного свертывания молока имеет достаточно широкие перспективы благодаря ряду преимуществ. Прежде всего следует отметить, что данный способ получения молочного сгустка характеризуется высокой степенью извлечения белков из молочного сырья за счет осаждения сывороточных белков вместе с казеином. Повышение биологической ценности продуктов, полученных на основе термокислотного свертывания, обусловлено тем, что сывороточные белки имеют сбалансированный аминокислотный состав.
В настоящее время не существует последовательной теории процесса термокислотной коагуляции белков молока, несмотря на развитие практических аспектов термокислотных технологий.
Концентрация ионов кальция в молоке оказывает заметное влияние как на сычужную, так и на кислотную коагуляцию. Поэтому это представляет большой интерес исследования возможного влияния кальция на процесс термокислотной коагуляции молока. Возможность такого влияния вытекает из схожести термокислотной и термокальциевой коагуляции молока, хотя глубокого изучения данного вопроса до сих пор не предпринималось.
Список использованной литературы
Храмцов, А.Г. Мягкий сыр на основе термокислотной коагуляции белков молока и сыворотки / А.Г. Храмцов, О.А. Суюнчев, А.Ф. Лафишев // Переработка молока. – 2004. – № 1. – С. 10.
Феноменологическая модель термокислотной коагуляции белков обезжиренного молока / Л.А. Остроумов, А.М. Осинцев, И.А. Смирнова и др. // Техника и технология пищевых производств. – 2011. – № 1. – С. 133–139.
Транспортировка и хранение скоропортящихся пищевых продуктов. Данилин В.Н., Петрашев В.А., Боровская Л.В.// Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 1996. № 1-2. С. 7
. 5. Осинцев, А.М. Роль ионов кальция в коллоидной стабильности мицелл казеина / А.М. Осинцев, В.И. Брагинский О.Ю. Лапшакова А.Л. Чеботарев // Техника и технология пищевых производств. – 2009. – № 1. – С. 63–67
Коагуляция белков молока простыми словами и зачем о ней нужно знать сыровару
Ах, как прав был Михайло Васильевич Ломоносов, сообщивший миру: «Широко простирает химия руки свои в дела человеческие..». Но сыроделу, пожалуй, ближе высказывание другого французского ученого-химика. Пьер Эжен Марселе́н Бертло́ уже лет 300 назад утверждал: «Химия сама создаёт свой объект. Эта творческая способность, сходная с творческой силой искусства…»
Сыроделие – это «в чистом виде» химия природных соединений, обильно приправленная творчестом. Суть в том, что молоко почти на 90% состоит из воды. Жиры и белки (казеины) составляют лишь около 4% и 3% соответственно, но именно они – то, что станет сыром. Задача производителя – максимально отделить воду, собрать жиры и белки, и, воздействуя на них биохимическими и механическими процессами, создать сыр с определённой текстурой, вкусом и ароматом.
Простыми словами, коагуляция белка (или желирующая способность молока) – это свертывание молока до плотного сгустка. Самый простой способ добиться свертываемости и отделения сыворотки – подождать пока молоко скиснет или же увеличить кислотность свежего молока принудительно: соком лимона, уксусом, кефиром, творогом. Именно кислотная коагуляция чаще всего используется в домашнем сыроделии.
Коагуляция – это один из самых важных этапов в сыроделии, т.к. время свертывания индивидуально для каждой партии молока. Если к сырью, взятому от разных коров, добавить идентичное количество одного и того же фермента и держать в схожих условиях, то молоко достигнет состояния плотного сгустка не одновременно и разница во времени может быть существенной.
Ферментативная коагуляция выполняется с использованием специально созданных молокосвёртывающих ферментов (энзимов) и бактериальных заквасок, они могут быть животного и микробиального происхождения. Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ в другие и значительному ускорению реакций. В сыроделии они вызывают сложные биохимические процессы, разрушают оболочку мицелл белка, обеспечивают сцепление частиц друг с другом и создание микрофлоры, характерной для данного вида сыра. Молоко из жидкого состояния управляемо и быстро переходит в качественный сырный сгусток, калье.
Важно! Ферменты показывают оптимальную активность при определённом температурном режиме, соблюдайте рекомендации производителей.
Точка флокуляции –
это время, за которое молоко под действием фермента (коагулянта) начинает превращаться из жидкости в гель. Зная точку флокуляции можно рассчитать время коагуляции: количество минут, которое необходимо выждать от момента внесения фермента, чтобы приступить к нарезке сгустка. Сырный сгусток, нарезанный до срока даст рыхлое тело сыра и, возможно, усилия окажутся напрасными. Время коагуляции для каждого рецепта определяется индивидуально и зависит от качества конкретной партии молока
Точку флокуляции в домашнем сыроделии определяют так:
Время свертывания (коагуляции) определяют по формуле: K (минут) = F(минут) * M.
Мультипликатор флокуляции (М) это коэффициент для каждого сорта сыра. Для мягких сыров М = 3.5-8, для полутвёрдых 2.5-4, для твёрдых 1.5-3
Пример расчета времени коагуляции для полутвердого сыра
Предположим, что время флокуляции конкретного молока составляет 16 минут. Для полутвердого сыра М равно 3. Время, через которое можно приступить к нарезке сгустка K = 3 * 16 = 48 минут.
По окончании расчетного времени коагуляции, прежде чем начать нарезку сгустка, проводят практическую проверку его готовности или
тест на чистое отделение
Суть метода: сгусток аккуратно надрезается ножом. Если край разреза легко и чисто отделяется лезвием ножа, то сгусток готов к последующей обработке. Если края разреза не раздвигаются или слипаются, частички налипают на лезвие, время коагуляции нужно увеличить еще на 10-15 минут
Коагуляция молока — что это такое
Коагуляция молока – это ни что иное как превращение его в гель (сгусток), то есть его свертывание.
Сгусток представляет собой связанную твердую фракцию белков молока с присутствием растворенных жиров, которую потом можно легко отделить от жидкой (сыворотки).
Коагуляция белка молока бывает скрытой и истинной. При скрытой коагуляции мицеллы связываются друг с другом не всей поверхностью, а только на некоторых ее участках, образуя пространственную мелкоячеистую структуру, которая называется гелем.
При дестабилизации всех или большинства частиц дисперсной фазы гель охватывает весь объем дисперсной среды (исходного молока).
Скрытую коагуляцию называют просто коагуляцией, гелеобразованием или свертыванием.
Истинная коагуляция заключается в полном слиянии коллоидных частиц и выпадении дисперсной фазы в осадок или всплывании.
Коагулянты — это вещества, которые выполняют несколько функций, но самое главное — формируют желеобразный сгусток — отделяют плотные фракции молока от жидких.
Для этой цели раньше использовали только сычужный фермент, который получают из желудков телят.
Именно этот фермент в желудках телят (химозин) помогает им сквашивать молоко матери для питания.
В современном мире для формирования сгустка (также его называют калья) используют:
Для приготовления свежих сыров, творога, рассольных сыров можно использовать любой коагулянт.
Однако для полумягких и твердых сыров подходит только химозин (животный сычужный фермент или рекомбинированный химозин), поскольку он вместе с молочнокислыми бактериями (заквасками) участвует в формировании консистенции сыра, его вкуса и способности к сохранению длительное время.
При коагуляции белков молочный жир и вода с растворенными веществами (сыворотка) достаточно прочно захватываются образующимся гелем, при осаждении белков только небольшое количество молочного жира и водной фазы может быть механически удержано осадком.
Выработку и созревание сычужных сыров ведут при невысоких температурах и активной кислотности, называемых физиологическими, чтобы обеспечить возможность осуществления биологической трансформации компонентов молока с минимальными потерями пищевой ценности.
При использовании термокислотного метода отделяют жировую фазу молока сепарированием, осаждают белки обезжиренного молока и смешивают их со сливками.
Осаждение заключается в быстром подкислении молока до более низкого, чем изоэлектрическая точка, уровня добавлением кислой сыворотки, кислого молока, лимонного сока, уксусной кислоты и нагревании его до высоких температур (90-95° С).
Таким образом, при энзиматической коагуляции казеин и жир молока концентрируются одновременно, при термокислотном — в результате двух процессов: центробежного и осаждения.
Кислотный метод заключается в свертывании молока в изоэлектрической точке казеина (pH 4,6) путем медленного образования микроорганизмами кислот или внесения в молоко кислот (обычно соляной), или ацидогенов (например, глюколактона); он применяется в производстве свежих сыров или сыров с короткими сроками созревания.
Энзимы, участвующие в созревании сычужных сыров, не проявляют активности в кислотных сырах из-за низкого pH. Степень трансформации белков и липидов молока в кисломолочных сырах ниже, вкусовой букет уже, чем в сычужных сырах.
Кислотно-энзиматический метод является вариантом кислотной коагуляции, с внесением в молоко небольшого количества молокосвертывающих энзимов, недостаточного для энзиматической коагуляции при pH свежего молока.
В этом случае коагуляция молока происходит при pH 5,1-5,4 (в изоточке параказеина). Добавление молокосвертывающих энзимов благоприятно сказывается на скорости свертывания, прочности сгустка и выделении сыворотки, однако при pH кислотносычужной коагуляции молока происходят радикальные изменения мицелл казеина, что резко изменяет структуру сгустка и сыра по сравнению с таковыми при сычужном свертывании.
Сгусток, образующийся при производстве сыров кислотно-энзиматическим методом, по своим свойствам ближе к кислотному сгустку, качество продуктов — ближе к кисломолочным сырам.
Определенное распространение в производстве рассольных и некоторых других сыров получило концентрирование молока ультрафильтрацией.
Что такое коагуляция молока?
Жидкий сычужный фермент 100 мл
Форма для сыра с поршнем под пресс, до 1 кг
Пажитник (хельба, шамбала, фенугрек,чаман) семена, 100 г
Термометр для молока механический
Форма для мягкого сыра и творога d 11,3 см 600-700 мл Anelli Р27321
Форма для адыгейского сыра Сыродельница мини
Кальций хлористый (хлорид кальция), 100 г
Мезофильно-термофильная закваска MA 4001/4002 CHOOZIT Danisco, 25 DCU
Часто в рецептах домашнего сыра можно встретить такое понятие как «коагуляция».
Начинающие сыроделы задаются вопросом о том, что такое коагуляция молока и как она связана с процессом изготовления сыра.
Процесс коагуляции можно проводить двумя различными способами: кислотная коагуляция и ферментная коагуляция. Оба этих механизма дают начало двум разным семействам сыров
Чаще всего в сыроделии используют метод ферментного или сычужного свертывания молока, т.к. при этом получается творог с меньшим содержанием влаги и более длительным сроком хранения, без чрезмерного уплотнения.
Кстати, все твердые сыры производятся с использованием именно ферментного метода свертывания молока.
Кислотная коагуляция. Некоторые виды мягких сыров, такие как деревенский сыр, Кварк, сливочный сыр, традиционно производят методом кислотной коагуляции.
По этому методу молоко свертывается молочной кислотой, которая образуется в результате деятельности молочно-кислых бактериальных культур.
Обычно коагуляции протекает при комнатной температуре, которая ниже той, что бывает при ферментном способе.
Обычно на достижение этого уровня требуется от 4 до 24 часов, в зависимости от температуры и активности бактериальной культуры.
Но творог, получившийся при кислотном методе значительно слабее творога, полученного при ферментном методе. Творог плохо отделяется от сыворотки и в результате получается более влажным и мягким.
Получаемый таким методом сыр мягкий и влажный. Он имеет короткий срок годности и потребляется обычно почти сразу после приготовления. Молоко для такого сыра необходимо предварительно пастеризовать.
Ферментный метод коагуляции.Ферментный или сычужный метод коагуляции молока характеризуется тем, что для этого используют обычно ферменты из четвертого отдела желудков телят или ягнят (сычуги).
Как провести коагуляцию молока
Внимание! Закваска, хлорид кальция, липаза, красители должны быть растворены в молоке до начала коагуляции, чтобы они равномерно были распределены в твороге. Остальные добавки, типа трав, чеснока, семян и пр. можно добавлять уже в творог.
Следует обратить внимание на то что в большинстве рецептов есть период созревания около 1 часа между добавлением бактериальных культур и началом свертывания.