Способ определения сыропригодности сухого обезжиренного молока

Изобретение относится к сыродельной отрасли молочной промышленности. Способ основан на визуальном сравнении степени разрушения сгустка из восстановленного сухого молока, подготовленного специальным образом и подвергнутого дозированной механической обработке в течение определенного времени, с тремя образцами из натурального молока, подвергнутого температурному воздействию в (70±1)°С, (80±1)°С и (90±1)°С соответственно в течение (20±5) сек, определяющими сыропригодность сгустка. Изобретение позволяет сократить время, необходимое для определения сыропригодности сухого обезжиренного молока, и упростить его. 2 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к сыродельной отрасли молочной промышленности и предназначено для определения сыропригодности сухого обезжиренного молока.

При использовании сухого молока в сыроделии самым негативным моментом, оказывающим наиболее значимое влияние на качество сгустка и сыра, является термическое воздействие на молоко во время сгущения и сушки, изменяющее конформационную структуру белка, которая становится менее пригодной для получения качественного сгустка. Глубина этих изменений зависит от температуры нагрева молока и его продолжительности. Происходит это из-за того, что под воздействием высоких температур при сушке в молоке снижается содержание растворимых сывороточных белков, образуется комплекс между β-лактоальбумином и χ-казеином, химозин «не узнает» молекулу χ-казенна и не может на нее воздействовать. Количество связей, которые будут задействованы в процессе агрегирования мицелл при свертывании снижается. Кроме того, снижение концентрации растворимого кальция тоже усложняет создание связей между мицеллами. Сгусток получается дряблый с низкой способностью к синерезису. Поэтому способность к синерезису сгустка из восстановленного молока - один из существенных показателей его сыропригодности.

Известен метод определения сыропригодности сухого молока Ж. Л. Теста (Производство сыра: технология и качество. М., Агропромиздат, 1989, стр.368). Его принцип заключается в измерении объема сыворотки, которая образуется в результате мгновенного свертывания определенного количества восстановленного молока, содержащего 18% сухих веществ, подвергнутого «холодному» ферментированию в течение 10-16 ч. В основном объем выделившейся сыворотки испытуемых образцов изменялся от 845 мл до 890 мл.

Метод позволяет оценить сыропригодность сухого молока в количественном выражении. Недостатком метода является его продолжительность, сложность в исполнении, неточность метода вследствие существенного влияния качества молока на количество выделяющейся сыворотки (различие может составить 5%).

Другой способ оценки сыропригодности сухого молока (Д.Фоссе, Б.Молцен. Стандартизация определения показателя сывороточных белков в сухом обезжиренном молоке. Milchwissenschaft №5, 1973 г., стр.282-284) основан на определении содержания неденатурированного сывороточного белка (далее-СБА) в 1 г порошка. Способ базируется на выделении казеина и денатурированных белков сыворотки посредством добавления поваренной соли при нейтральной реакции среды, затем следует выделение неденатурированных сывороточных белков в подкисленном фильтрате. По изменению оптической плотности фильтрата судят о значении СБА. Данный способ дает возможность точно определить величину теплового воздействия на молоко при сушке и в зависимости от этого сделать вывод о его сыропригодности. Но для проведения испытания по данной методике требуется дорогостоящая аппаратура - фотометр, высокая квалификация персонала.

Задача состоит в обеспечении сыродельной промышленности возможностью быстрого определения способности к синерезису сгустка из молока, подвергнутого при сушке воздействию высоких температур, с целью получения сыра стандартного качества и сохранения рентабельности его производства в период дефицита натурального молочного сырья путем создания экспресс-способа оценки сыропригодности обезжиренного сухого молока, доступного для проведения на молокоперерабатывающих предприятиях любой мощности.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является упрощение способа определения сыропригодности сухого обезжиренного молока, сокращение времени на его проведение при сохранении высокой степени достоверности результата.

Указанный технический результат достигается тем, что в его основу заложен качественно иной принцип определения сыропригодности сухого обезжиренного молока, чем у известных аналогов, а именно, сравнение степени разрушения сгустка, полученного из восстановленного молока, с тремя образцами из натурального молока, иллюстрирующими степень разрушения сгустка под воздействием трех различных температур (70±1)°С, (80±1)°С и (90±1)°С соответственно в течение (20±5) сек, причем соответствие степени разрушения полученного сгустка степени разрушения первых двух образцов означает сыропригодность сухого обезжиренного молока.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

500 мл разведенного водой обезжиренного сухого молока с содержанием сухих веществ (10±1)% выдерживают в термостате при температуре (40±2)°С в течение (60±5) мин. В цилиндрический стакан с диаметром дна 10 см переливают 100 мл восстановленного молока. В это количество при температуре свертывания (36±1)°С добавляют (0,1±0,05) мл 40% раствора хлористого кальция и (1,5±0,1) мл раствора сычужного порошка или иного молокосвертывающего ферментного препарата концентрацией 0,5% и активностью 100000 ед. Проводят свертывание молока в течение (60±5) мин. Затем сгусток подвергают воздействию гармонических колебаний с амплитудой от 0,5 до 2,0 см и частотой от 1 до 3 Гц, возникающих под действием силы, вектор которой лежит в горизонтальной плоскости и направлен к центру окружности дна стакана со сгустком, например, с помощью вибромешалки. Сила может быть приложена в любой точке, лежащей на данной окружности. Продолжительность воздействия (20±5) сек. Затем разрешенный сгусток помещают в термостат на (60±5) мин при температуре (39±2)°C. По истечении этого времени пробу (зерно с сывороткой) выливают в чашку Петри и сравнивают с образцами сгустка из натурального молока, изображенными на рисунке и показывающими степень разрушения сгустка в зависимости от теплового воздействия.

Для приготовления трех образцов натуральное молоко подвергают воздействию температур в (70±1)°С, (80±1)°С и (90±1)°С соответственно в течение (20±5) сек. Затем в 100 мл молока при температуре свертывания (36±1)°С добавляют (0,1±0,05) мл 40% раствора хлористого кальция и (1,5±0,1) мл раствора сычужного порошка или иного молокосвертывающего ферментного препарата концентрацией 0,5% и активностью 100000 ед. Проводят свертывание молока в течение (60±5) мин. Затем сгусток подвергают механическому воздействию в течение 20 сек посредством вибромешалки. Затем разрушенный сгусток помещают в термостат на (60±5) мин при температуре (39±2)°С. По истечении этого времени пробу (зерно с сывороткой) выливают в чашку Петри.

Первый образец сгустка, представленный на чертеже, соответствует молоку, претерпевшему температурное воздействие не менее (90±1)°С в течение (20±5) сек. Второй образец, представленный на чертеже, соответствует молоку, подвергшемуся воздействию температуры (80±1)°С в течение (20±5) сек. Третий образец сгустка, представленный на чертеже, соответствует молоку, получившему температурное воздействие (70±1)°С в течение (20±5) сек.

На основе визуального сравнения делается вывод о сыропригодности восстановленного сухого молока.

Соответствие полученного зерна из восстановленного молока образцу №1 свидетельствует о непригодности сухого молока для производства сыра.

Соответствие полученного зерна образцу №2 свидетельствует о возможности замены (20±10)% натурального молока в смеси для выработки сыра восстановленным молоком, приготовленным из сухого молока с содержанием сухих веществ (10±1)%. Соответствие полученного зерна образцу №3 свидетельствует о возможности замены (50±10)% натурального молока в смеси для выработки сыра восстановленным молоком с содержанием сухих веществ (10±1)%.

Качество сгустка по образцам №№2 и 3 свидетельствует, кроме того, о более высоком уровне использования сухих веществ восстановленного молока за счет уменьшения количества образующейся «сырной пыли».

Предлагаемый способ оценки сыропригодности сухого обезжиренного молока очень нагляден, не занимает много времени, прост в исполнении, доступен персоналу любого уровня квалификации.

Пример

В колбу отвешивают 55 г сухого обезжиренного молока, добавляют дистиллированную воду температурой 40°С до объема 500 мл. Полученное восстановленное молоко выдерживают в термостате при температуре 37°С в течение 1 часа. Затем 100 мл молока переливают в цилиндрический стакан с диаметром дна 10 см. В этот объем при температуре свертывания добавляют 0,1 мл 40% раствора хлористого кальция и 1,5 мл 0,5% раствора сычужного порошка активностью 100000 ед. Свертывание смеси проводят в течение часа. Затем сгусток подвергают механическому воздействию в течение 20 сек. посредством вибромешалки. После этого сгусток помещают в термостат на 1 час при температуре 37°С. Затем пробу выливают в чашку Петри и сравнивают визуально с эталонами. Для этого три образца натурального молока подвергают воздействию температур в 70, 80 и 90°С в течение 20 сек. Затем в 100 мл молока при температуре свертывания 37°С добавляют 0,1 мл 40% раствора хлористого кальция и 1,5 мл раствора сычужного порошка или иного молокосвертывающего ферментного препарата концентрацией 0,5% и активностью 100000 ед. Проводят свертывание молока в течение 60 мин. Затем сгусток подвергают механическому воздействию в течение 20 сек посредством вибромешалки. Затем разрушенный сгусток помещают в термостат на 60 мин при температуре 37°С. По истечении этого времени пробу (зерно с сывороткой) выливают в чашку Петри. Первый образец сгустка соответствует молоку, претерпевшему температурное воздействие 90°С в течение 20 сек. Второй образец соответствует молоку, подвергшемуся воздействию температуры 80°С в течение 20 сек. Третий образец сгустка соответствует молоку, получившему температурное воздействие 70°С в течение 20 сек.

Соответствие полученного зерна образцу №1 свидетельствует о непригодности молока для производства сыра, образцы №№ 2 и 3 означают сыропригодность и возможность замены 20% и 50% натурального молока соответственно.

Десять образцов отечественного сухого обезжиренного молока (СОМ) были распределены с помощью предлагаемого способа на три части. С ними были составлены три варианта смесей для выработки сыра:

1 вариант - с добавлением СОМ, близкого к образцу №1;

2 вариант - с добавлением СОМ, близкого к образцу №2;

3 вариант - с добавлением СОМ, близкого к образцу №3.

Проведены опытные выработки российского сыра с заменой 50% натурального молока рекомбинированным, приготовленным из сухого обезжиренного молока и крестьянского масла. Контролем служили сыры из натурального молока.

Органолептическая оценка контрольных и опытных сыров в кондиционном возрасте представлена в таблице 1.

Таблица 1
Варианты опыта	Органолептические показатели
вкус и запах	балл	консистенция	балл	рисунок	балл
Контроль	слабовыраженный сырный чистый, кислый	37,25	мажущаяся, удовл.	23,00	слегка неравномерный	9,0
1	Не удалось получить зерна кондиционной влажности
2	слабовыраженный сырный, излишне кислый	35,00	мажущаяся	22,00	слепой	7,0
3	слабовыраженный сырный чистый, кислый	37,00	мажущаяся, удовл.	23,25	слегка неравномерный	9,0

Сохранение рентабельности сыропроизводства в периоды нехватки натурального молока напрямую связано со степенью использования сухих веществ смеси для выработки сыра.

Степень использования сухих веществ молока в смеси для выработки сыра рассчитывали с помощью условного коэффициента К, определяющего количество сухого вещества, перешедшего в сыр из одного килограмма молока, выраженного в процентах:

где СВ_сыра - сухие вещества сыра, %;

СВ_мол - сухие вещества молока, %;

М_сыра - масса сыра, кг;

М_мол - масса молока, кг.

Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2.
Варианты опыта	СВ молока, %	М молока, кг	СВ сыра, %	М сыра, кг	Степень перехода сухих веществ, К
контроль	10,91	100	54,04	9,10	45,07
1	10,99	100	-	-	-
2	11,15	100	51,53	9,13	42,19
3	11,10	100	53,91	9,21	44,73

При выработке сыра по 3-му варианту степень использования сухих веществ молока приближается к контролю. При этом качество сыра при его органолептической оценке не уступает качеству контрольного сыра. Увеличение доли восстановленного молока в смеси по 3-му варианту до 70% приводит к ухудшению качества сыра и уменьшению степени использования сухих веществ молока.

При выработке сыра по 2-му варианту снижается степень использования сухих веществ молока на 6,4%, качество сыра ухудшается по сравнению с контролем на 4,75 балла, в том числе за вкус и запах на 1,75 балла.

Уменьшение доли восстановленного сухого молока в смеси 2-го варианта до 20% привело к улучшению качества опытного сыра и сравнимости его с контролем по качеству и степени использования сухих веществ.

Таким образом, предлагаемый способ определения сыропригодности сухого обезжиренного молока путем визуального сравнения полученного из него сгустка с образцами сгустка из натурального молока позволяет с высокой степенью достоверности устанавливать возможность получения сыра стандартного качества в период дефицита натурального сырья с сохранением рентабельности его производства и может найти практическое применение на молокоперерабатывающих предприятиях любой мощности.

Способ определения сыропригодности сухого обезжиренного молока, характеризующийся тем, что получают сгусток из пробы восстановленного молока, затем его разрушают механическим воздействием с амплитудой колебаний от 0,5 до 2,0 см и частотой от 1 до 3 Гц в течение 20 с ± 5 с; выдерживают при температуре 37-41°С в течение 60 мин ± 5 мин и определяют сыропригодность путем визуального сравнения степени разрушения полученного сгустка с тремя образцами из натурального молока, иллюстрирующими степень разрушения сгустка под воздействием температур 70°С±1°С, 80°С±1°С и 90°С±1°С, соответственно, в течение 20 с ± 5 с, причем соответствие степени разрушения полученного сгустка первым двум образцам означает сыропригодность сухого обезжиренного молока.