Влияние рецептурного состава сырья на реологические показатели кисломолочных продуктов

Добавление КН в сметану разной жирности приводит к увеличению Е₂ в 2, 6-3, 0 раза и Е – в 3, 6-4 раза. Е₂ в сметане с повышением жирности с 20 % до 36 % увеличивается от 1089 до 3891 Па. В образцах с добавлением КН этот показатель изменялся соответственно от 4540 до 9080 Па, причем время релаксации в опытных образцах увеличивается интенсивнее, чем в контрольных без добавления КН. Аналогично меняется вязкость и модули, характеризующие эластичность и упругость системы.

В образовании структуры сметаны более высокой жирности проявляется суммарный эффект, обусловленный возрастающей ролью жира в этом процессе.

Также исследованию подверглись следующие закваски: кефирная, ацидофильная, типов «К» и «Л». Наиболее выраженными эластическими свойствами отличается закваска типа «Л». Она характеризовалась самым высоким удельным содержанием активной по кислотообразованию микрофлоры, представленной в основном штаммами Str.lactis. Закваска из ацидофильной палочки также обладает выраженными эластичными свойствами. Кефир имел менее выраженные упругие свойства. Модуль упругости его был на 265 Па меньше, чем у ацидофильного молока. Очевидно, это связано с образованием углекислого газа, который в некоторой степени разрушает структуру. Закваска типа «К» имела наименьшую вязкость. Ее эластичная деформация была наибольшей.

Об этом свидетельствует и время релаксации, изменение которого показывает, что при деформации подвижность структурных элементов выше. С увеличением энергии кислотообразования отдельных штаммов повышается прочность, эластичность и вязкость кисломолочного сгустка. Это достигается за счет формирования большего количества прочных структурных связей при уменьшении эластичных свойств структуры. Неактивные продуценты молочной кислоты образуют нежную структуру, обладающую более выраженными эластичными свойствами.

Исследования показывают, что кисломолочный гель можно отнести к твердообразным системам. Изменение упругости всегда сопровождается изменением вязкости. Она довольно чувствительно характеризует влияние разных технологических факторов. Поэтому вязкость можно отнести к наиболее важным показателям, характеризующим консистенцию кисломолочных продуктов. Белковые добавки увеличивают упругость и вязкость молочного геля. Повышение содержания СОМ, по сравнению с добавлением КН, не вызывает в кисломолочных продуктах прироста величины Е₂.

Влияние дисперсной фазы на свойства кисломолочного сгустка. Б. Малакаускене (Вильнюс) и др. были исследованы влияние содержания жира и его дисперсности на реологические свойства кисломолочного сгустка.

Дисперсность жировой фазы варьировалась с помощью гомогенизации исходных образцов молока и сливок. Реологические свойства исследовались с помощью ротационного вискозиметра «Реотест-2» Градиент скорости составлял 473, 4 с^-1, температура – (13, 5±0, 1) ⁰С.

Результаты исследования влияния концентрации и дисперсности жировой фазы на вязкость кисломолочного сгустка, представленные в таблице 2.73, показывают, что при увеличении жирности от 0 до 10 вес, %, вязкость образцов, полученных из раздельно гомогенизированного молока практически не изменяется. Увеличение давления гомогенизации от 0 до 14 + 2 МПа также не влияет на величину вязкости кисломолочного сгустка в в исследованном диапазоне жирности. Вязкость сгустка, полученного из негомогенизированного обезжиренного молока, отличается от вязкости образца жирностью 10 вес.% и гомогенизированного даже при давлении 14 + 2 МПа всего на 3, 6 10^-3 Па с, что не превышает погрешности определения величины вязкости.

Таблица 73

Влияние концентрации и дисперсности жировой фазы на вязкость кисломолочного сгустка^*

* Среднеквадратичная ошибка определения равна ±6·10^-3

Вязкость сгустка из полностью гомогенизированного молока (давление 20 МПа), при увеличении жирности в интервале 0-10 вес.% нарастает незначительно: всего на (10-15) 10^-3 Па с. При полной гомогенизации происходит еще больший рост величины вязкости, максимальное значение которой – 101·10^-3 Па·с.

Установленный характер зависимости величины вязкости от давления гомогенизации и жирности кисломолочного сгустка можно объяснить следующим образом. При невысокой жирности (0-10 вес.%) из-за относительно малого числа жировых шариков и, следовательно, достаточно больших расстояний между ними влияние взаимодействия частиц дисперсной фазы на значение вязкости кисломолочного сгустка, вероятно, незначительно. Поэтому вязкость сгустка в основном определяется структурными связями белкового каркаса, сформировавшимися в результате сквашивания. Это подтверждается как неизменностью величины вязкости сгустка, сформированного из раздельно гомогенизированного молока, так и незначительным ее ростом для образцов, полученных из полностью гомогенизированного молока. Различие величин вязкости сгустков, образованных из раздельно и полностью гомогенизированного молока, вероятно, обусловлено неодинаковыми изменениями дисперсности жировой фазы при разных способах гомогенизации. Заметим, что в полностью гомогенизированном молоке, когда очевидно, что дисперсионная среда содержит большее количетво белка, чем в раздельно гомогенизированном молоке, адсорбционные оболочки, формирующиеся вокруг жировых шариков, могут отличаться от оболочек, сформированных при раздельно гомогенизированном молоке в условиях «нехватки» поверхностно-активного белкового вещества. Это обстоятельство также в определенной степени влияет на значение вязкости сгустка.

Существенное увеличение вязкости сгустка, содержащего 20 вес.% жировой фазы, возможно, связано с ростом числа жировых шариков, уменьшением расстояния между ними и, соответственно, увеличением влияния взаимодействия частиц дисперсной фазы на структурную вязкость кисломолочного сгустка. Сопоставление значений вязкости обезжиренного сгустка и сгустка, содержащего 20 вес.% жира, позволяет определить влияние взаимодействия частиц жировой фазы на вязкость сгустка и утверждать, что при высокой жирности процесс формирования струтуры и ее структурно-механические свойства определяют взаимодействие жировых шариков. Предполагается, что повышение жирности усиливает влияние коагуляционных контактов на структуру сгустка по сравнению со связями, возникающими в результате действия бактериальных заквасок. Это обстоятельство проявляется, вероятно, в усилении тиксотропных свойств структуры кисломолочного сгутска.

Следует отметить, что представленные результаты исследования имеют важное значение для производства кисломолочных продуктов. Известно, что гомогенизация молока улучшает вкусовые качества молочных продуктов и повышает их пищевую ценность, однако может вызвать и нежелательные эффекты, в частности уплотнение сгустка. Полученные данные свидетельствуют, что при раздельно гомогенизированном молоке не меняются реологические свойства кисломолочного сгустка, а вкусовые качества улучшаются. Все это позволяет утверждать, что применение раздельной гомогенизации молока в производстве кисломолочных продуктов целесообразно.

Исследование влияния температуры и времени выдержки расплавленной сырной массы на реологические свойства и консистенцию плавленых сыров. Важным показателем качества плавленого сыра является консистенция, которая формируется на протяжении всего технологического цикла его изготовления и зависит от комплексного влияния многих факторов технологического характера (сырье, вид соли-плавителя, температура и продолжительность плавления, температура хранения и др.)

Процесс формирования структуры и консистенции плавленого сыра сложен и, в основном, имеет физико-химическую природу явлений, вызывающих глобальные преобразования структуры сычужного сыра во время его плавления со специальными химическими реагентами - солями-плавителями. Под действием высокой температуры при интенсивном перемешивании грубодисперсная механическая смесь компонентов преобразуется в однородную мелкодисперсную коллоидную систему, которая при последующем охлаждении в состоянии покоя переходит в гель.

Процесс плавления достаточно хорошо изучен и регламентирован в технической документации по производству плавленых сыров. В частности, установлено, что консистенция плавленого сыра зависит от температуры плавления, а также от времени выдержки расплавленной сырной массы при температуре плавления.

Увеличение продолжительности теплового воздействия на расплавленную сырную массу может стать причиной получения излишне плотной консистенции плавленого сыра. Эта зависимость в наибольшей степени проявляется в случае использования незрелого сырья.

При производстве плавленых сыров между операциями плавления и фасовки расплавленная сырная масса, находящаяся в вязкотекучем состоянии, может выдерживаться разное время в зависимости от согласованности работы оборудования.

В этом случае одним из приемов сохранения вязкотекучего состояния расплава до фасовки может быть термостатирование в специальных обогреваемых емкостях.

Следует ожидать, что различная продолжительность выдержки расплава при высокой температуре отразится на особенностях формирования структуры продукта, а следовательно, и на его консистенции. Экспериментальные исследования, проведенные Н.П. Захаровой и др. подтвердили существование такой зависимости.

Объектом исследования был плавленый сыр «Колбасный копченый», содержащий 30 % жира в сухом веществе, выработанный из незрелого сырья с динатрийфосфатом. Смесь компонентов, составленную в соответствии с рецептурой, плавили при температуре 85 ⁰С.

Сразу после плавления, а также в процессе последующего охлаждения расплава в моменты достижения им температуры 75, 65 и 55 ⁰С отбирали пробы (по 100 г) и помещали их в термостаты, настроенные на температуру отбора проб (85, 75, 65, 55 ⁰С).

Пробы выдерживали в термостатах в течение 15, 30, 45, 60 мин, после чего охлаждали до температуры холодильной камеры (+4 ⁰С). Через трое суток в готовых плавленых сырах определяли модуль упругости (G^*) и динамическую вязкость (η ^*) с помощью реогониометра Вайссенберга модели R-19. Измерения проводили в режиме периодического сдвигового деформирования при частоте 1 Гц.

Результаты представлены в табл. 74.

Таблица 74