Важность КИСЛОТНОСТИ МОЛОКА в сыроделии
Кислотность молока перед свертыванием влияет на плотность, эластичность сгустка и в сочетании с микрофлорой обусловливает процесс молочнокислого брожения в молоке и сычужном сгустке, а также процесс созревания сыра.
При использовании недозрелого молока отмечается слабая плотность сгустка. В этом случае в свежее молоко необходимо добавлять зрелое в количестве 10–30 %.
Выдержка молока с закваской – биологическое созревание – увеличивает плотность сгустка. Предельная кислотность молока перед свертыванием – 20,0–21,5 °Т, рН 6,2.
Высокая кислотность молока и ускоренный процесс сычужного свертывания без проверки рН часто являются причиной пороков сыра, особенно в летние месяцы.
В традиционном сыроделии молоко обычно коагулируют при рН от 6,5–6,7 до 6,4. В случае использования культур прямого внесения допустимы более высокие значения. При этом обязательным условием является внесение бактериальной закваски. Перезревание молока равносильно его прокисанию. Оно может быть вызвано как неправильной выдержкой молока при естественном созревании (слишком высокая температура или большая продолжительность созревания), так и применением большой дозы закваски, несопоставимой с кислотностью молока.
При перезревании молока пороки сыра вызываются слишком сильным и ранним повышением кислотности. Молочная кислота отщепляет кальций от параказеина, и молочнокислый кальций вместе с сывороткой уходит из сыра. В этих условиях кислотность сыра слишком высокая, содержание кальция низкое, следствием чего является крошливость сыра, кислый вкус, отсутствие рисунка, слабая, непрочная корка.
Чтобы ослабить вредное влияние перезрелости молока, нужно:
В молоке с повышенной кислотностью цитраты могут быть сброжены до начала выработки сыра, что приведет к получению сыра без рисунка или с неправильным рисунком, образованным посторонней микрофлорой. При слишком низком рН сыра правильный рисунок может не образоваться даже при наличии в сыре цитратов. Переработка молока с повышенной кислотностью является наиболее частой причиной самокола, поэтому самокольные сыры нередко бывают слепыми.
Нормализация по кислотности, т. е. смешивание партий молока с разной кислотностью, нежелательна, так как это может привести к неоднородности консистенции, рисунка и цвета сырного теста.
Нормальная кислотность молока перед свертыванием достигается внесением заквасочной микрофлоры непосредственно перед свертыванием либо путем созревания молока с добавлением заквасочных культур в меньшем объеме. Решающее действие кислотности (рН) молока на скорость свертывания до сих пор недооценивается при приготовлении сыра в домашних условиях и мелких фермерских хозяйств.
Роль pH в сыроделии
Большинство людей понимают, что более низкий рН означает более кислый. Но что именно это означает?
Короткий ответ заключается в том, что подкисление — это процесс, при котором увеличивается количество ионов водорода.
Кислоты — химические вещества, которые выделяют ионы водорода, а основания- химические вещества, которые улавливают ионы водорода.
Однако не все кислоты созданы равными, их способность к высвобождению ионов водорода сильно различается. Например, сильная кислота, такая как соляная (HCl) будет быстро и полностью диссоциировать на H+ и Cl — ионы в воде.
И наоборот, слабые кислоты, такие как молочная, уксусная, амино, или фосфорные кислоты, высвобождают ионы водорода частично.
Активность этих ионов водорода используется для того, чтобы измерить pH. Электрод pH метра измеряет протонную активность и преобразует его в pН. Чем больше концентрация ионов водорода, тем ниже рН
Что это значит для сыроделия?
В сыроварении, нарастание кислотности является очень важным для качества конечного продукта. Существуют технологии которые предполагают подкисление молока в самом начале процесса, перед внесением фермента.
Некоторые производители сыра используют метод предварительного подкисления, например, добавление кислоты непосредственно в молоко перед сычужным ферментом. Обычно используются уксусная и молочная кислоты.
Разбавленную кислоту добавляют к молоку холодной. Этот метод применяется в частности при выработке сыра из молока, обогащённым сухими веществами с помощью ультрафильтрации — уровни содержания белка и нерастворимого кальция в таком молоке повышены и становится необходимым растворить достаточное количество кальция, чтобы сыр имел желаемые характеристики. Эта процедура стала уже рутинной при работе с молоком, подвергшемся ультрафильтрации.
Для большинства сыроделов процесс кислотного развития начинается с добавления закваски. Микрофлора закваски ферментирует лактозу в молоке и превращает ее в молочную кислоту. Молочная кислота (рис 1) высвобождает ионы водорода или протоны, которые поглощаются фосфатом кальция, необходимо заметить что из фосфата кальция состоят фосфатные мостики между молекулами казеина в мицелле – они являются важным связующим звеном. Протоны вытесняют кальций который высвобождаясь становится растворимым и уносится в сыворотку.
Рис 1. Воздействие ионов водорода на фосфат кальция в мицелле казеина. Растворение кальция.
Следует также отметить, что молочная кислота является “слабой” кислотой и поэтому она не может оторвать весь кальций от фосфата. Это хорошо, потому что фосфат кальция является ключевым связующим агентом или «клеем», который связывает казеиновые белки вместе внутри мицеллы казеина. Необходимо иметь некоторое количество растворимого кальция (отделенного от казеина) что позволяет сырным зернам слипаться друг с другом, позволяет сгустку растягиваться (моцарелла), реадсорбировать сыворотку во время созревания, плавить сыр. Развитие кислотности позволяет достичь правильного баланса между растворимым и нерастворимым кальцием.
Роль кальция
Таким образом, при падении рН происходит также и потеря кальция в сыре. Эта деминерализация казеина по удалению кальция имеет большое значение в сыроделиии. Как уже упоминалось выше, фосфат кальция служит в качестве связующего агента между казеинами. Без этого действия (связывание вместе казеинов) было бы невозможно сделать сыр. Однако, если бы кислотность не развивалась в сыре, большая часть кальция оставалась бы связанной – сыр получался бы очень жестким ( много «клея»), если растворить весь кальций – сгусток просто «растворится» ( «клея» нет)
По этим причинам за значением pH во время выработки сыра и даже в течение созревания необходимо внимательно следить.
Есть несколько ключевых этапов приготовления сыра на которых сыровар может влиять на рН и таким образом на потерю кальция.
Первый этап – подкисление молока перед внесением фермента. Кислотность молока при внесении фермента является важным определяющим фактором для консистенции и функциональных свойств сыра ( способность к растягиванию и плавлению в сырах для пиццы). Регулируя кислотность, делая молоко более «однородным» можно улучшить поточность производства.
Второй этап – скорость нарастания кислотности в ванне, после разрезки сгустка.
Развитие кислотности после варки сыра
Очень важный фактор который оказывает влияние на качество сыра – буферные свойства сыра, то есть способность системы компенсировать нарастание кислотности, за счёт связывания излишних ионов водорода, поэтому процесс вытеснения кальция продолжает идти в течение нескольких дней, во время созревания сыра. Необходимо иметь в виду что содержание нерастворимого кальция в сыре определяется самым низким значением рН в процессе выработки и созревания сыра, рН может значительно упасть после прессования и посолки. Даже если после экстремального падения рН вернётся к нормальному значению, консистенция сыра пострадает. Поэтому, к примеру, два образца сыра с одинаковым рН по истечении 24 часов после изготовления, могут отличаются друг от друга по консистенции: один имеет нормальную, а второй неудовлетворительную, это явление означает, что скорее всего у второго сыра было экстремальное падение рН, а затем значения у обоих образцов выровнялись. Главной причиной экстремального падения рН является применение закваски в составе которой содержатся штаммы сильных кислотообразователей – скорость образования кислоты очень высокая, буферные системы сыра не успевают компенсировать нарастание кислотности и мы видим падение рН.
Кислотность также оказывает влияние рост и селекцию бактерий, некоторые патогенные и технически вредные виды не могут выжить в кислой среде и погибают в течение определённого промежутка времени если рН принимает достаточно низкие значения ( ниже 5,4). В сырах созревающих под слоем плесени и слизи рН быстро подымается до значения 6,0, таким образом существует опасность что вредная микрофлора может возобновить рост
Исходя из всего вышесказанного сыродел должен иметь представление о процессах происходящих в сыре под действием кислотности, контролировать показатель рН и делать правильные выводы из поступающей информации. В дальнейшем мы продолжим публиковать статью посвященные основам сыроделия.
Технология сыра. Кислотность.
Сколько раз и когда производить замер кислотности при производстве твердых сыров? Вопрос для опытных сыроделов уже решенный, а для начинающих – не без проблем. Для сыродела главное – это стабильность и предсказуемость. Надо быть готовым, если произошел форс мажор, то запасной вариант как быть с сырьем должен быть заранее решен!
РН=6,7 — 6,8 –Внести показание в формуляр.
Такая кислотность у хорошего молока. С удовольствием принимаем.
РН=6,9 – не надо использовать. Зачем риски?
РН=7,0 – однозначно не применят. Тут мастит!
РН-меньше 6,7 –много посторонней микрофлоры, пастеризация не поможет привести в норму молоко.
РН- меньше 6,5 – ферментативная коагуляция не подходит. Можно и не пытаться.
2. После пастеризации.
РН-если понижается (кислотность повышается) на 0,1 или около этого, то терпимо. Молоко чистое. Показание РН необходимо зафиксировать в формуляре.
3. РН – после внесения сухих культур впрямую, кислотность опять должна вырасти. Примерно на 0,1 единицу РН.
РН=6,6 – идеальный показатель перед внесением фермента.
Просьба внести этот показатель в формуляр!
4. Очень важный момент. РН-при сливе сыворотки!
Кислотность в данном случае определяет сколько осталось:
а) фермента (молокосвертывающего) в сыре. От этого зависит вкус.
б) количество коллоидного фосфата кальция. Это влияет на пластичность.
РН- надо сначала уточнить для вашего сорта сыра
5. Финальная точка – это перед посолом. От кислотности в данной точке зависят : Влажность, пластичность и конечно вкусовые характеристики сыра.
РН = 6,15-5,59
Секреты сыроделия – кислотность молока и сыра
Молоко, которое предназначено для выработки сыра, должно быть сыропригодным. Это понятие включает комплекс показателей: оптимальное содержание белков, жира, сухого обезжиренного молочного остатка, кальция. Необходим такой химический состав, физико-химические, технологические, органолептические и гигиенические свойств сырья, чтобы под воздействием сычужного фермента получался плотный сгусток, хорошо отделяющий сыворотку и благоприятная среда для развития молочнокислых бактерий.
Химический состав молока коровы, %
Белок, всего, в том числе
Свежевыдоенное молоко не сыропригодно, его оставляют на созревание, выдерживая 10-14 часов при температуре 8-12°С. В этих условиях в молоке активизируется молочнокислая микрофлора и повышается кислотность.
Кислотность молока
– это один из основных показателей качества и свежести. Сортовое коровье молоко хорошего качества имеет активную кислотность Ph 6,5-6,8. Титрируемая (общая) кислотность колеблется в диапазоне 15-20 ºТ.
Кислотность в сыроделии – один из самых важных показателей: как низкие, так и излишне высокие показатели кислотности неизменно приводят к дефектам сыра.
Низкая кислотность молока даёт вялый, неплотный сгусток, т.к. при падении рН происходит потеря кальция, соединения которого «склеивают» казеин. Излишне высокая приводит к избытку «клея», сыр получается ломким, крошливым, имеет плохой рисунок и может иметь кисловатый вкус.
Оптимальные показатели обеспечивают накопление в сыре необходимое соотношение вкусовых и ароматических веществ Замеры необходимо выполнять на всём протяжении процесса, включая созревание сыра, т.к. это позволяет отслеживать правильность прохождения биохимических реакций. Контроль позволит избежать ошибок и разочарований при выработке домашнего сыра и позволит повторять наиболее удавшиеся рецепты.
Какую кислотность измерять
Титрование, в соответствии с действующей нормативной документацией, является одним из критериев оценки качества заготовляемого молока, измеряется при 20°С. Метод даёт наиболее точные результаты из-за небольшого содержания белка в молоке, сыворотке, кисломолочных продуктах.
Допустимая для каждого вида готового сыра активная кислотность (Ph) устанавливается Государственными стандартами (ГОСТ) и ТУ.
Примерное соответствие титруемой кислотности и pH в молоке
Какое молоко подходит для сыроделия
Поэтому основная задача начинающего сыродела – найти фермера, у которого вы сможете регулярно покупать качественное молоко.
Решающим фактором в производстве сыров являются химический состав, физические свойства и микробиологические показатели перерабатываемого молока. Эти факторы определяют сыропригодность молока, т.е. его способность к свертыванию, образованию сгустка надлежащей плотности, а также способность к брожению и созданию среды, необходимой для развития и деятельности полезных микроорганизмов и прежде всего молочнокислых бактерий.
Нормальные запахи и вкус молока легко меняются. Такие изменения рассматриваются обычно как пороки. Образованию их могут способствовать следующие причины:
На основании этого все пороки сырья условно можно разделить на четыре группы.
1. Пороки кормового происхождения
Причинами пороков этой группы являются скармливание животным растений, придающих молоку специфический запах и горький вкус.
Вкус и запах лука, чеснока, полыни, лютика, горчицы концентрируются в жировой фазе, и удалить их технологическими приемами практически невозможно. При сильной их выраженности молоко не пригодно для переработки.
Запахи силоса, репы и др. концентрируются в водной фазе. В зависимости от их выраженности, они могут быть удалены полностью или значительно ослаблены аэрацией или вакуум-обработкой.
Скармливание животным некоторых растений (марьянник тенистый или полевой, зимовник и др.) может явиться причиной изменения цвета и консистенции молока. Такое молоко не допускается к технологической обработке.
При скармливании свеклы возможно появление рыбного привкуса, так как бетаин, входящий в состав некоторых ее сортов, в процессе пищеварения превращается в триметиламин, придающий молоку этот привкус.
Для предупреждения пороков этой группы необходимо улучшать кормовую базу ферм, правильно составлять рационы кормления животных, соблюдать чистоту и проветривать скотные дворы.
2. Пороки бактериального происхождения
Ухудшают вкус и запах молока, изменяют его цвет и консистенцию, при хранении прогрессируют. К таким порокам относят:
Появления пороков этой группы можно избежать при строгом соблюдении санитарно-гигиенических условий получения молока, при правильном и хорошо организованном его сборе, транспортировке и хранении, а также при своевременной его первичной обработке.
3. Пороки физико-химического происхождения
Обусловлены отклонениями состава и свойств молока и влияют на технологические условия выработки сыров.
К этой группе пороков относят:
4. Пороки технического происхождения
Возникают в результате неправильной или неумелой обработки молока. К этой группе относятся следующие пороки:
Порок возникает при попадании в молоко посторонних частиц. Такое молоко нередко содержит патогенную микрофлору. Вырабатываемые из такого молока продукты быстро портятся. Этот порок является прогрессирующим. Для предотвращения необходимо строго контролировать состояние металлических предметов, имеющих контакт с молоком, или использовать нержавеющую сталь.
Пастеризация молока
Главной целью пастеризации является снижение содержания в молоке патогенных и технически вредных микроорганизмов до уровня, при котором они при последующем нормальном ходе технологического процесса не могут нанести ущерба качеству готового продукта. При этом следует учитывать, что условием, ограничивающим параметры пастеризации, является максимальное сохранение состава и физико-химических свойств молока, оказывающих влияние на выход и качество сыра.
К сожалению, полностью выполнить эти требования пока не удается, так как даже минимальные режимы пастеризации вызывают изменения белковой фракции молока (снижение растворимых белков) и его солевого состава (осаждение части ионов Са2+, играющих важнейшую роль в процессе образования сгустка).
Учитывая вышесказанное, режимы пастеризации в традиционном сыроделии устанавливают минимально возможными. В настоящее время пастеризация молока при температуре 65°С с выдержкой в течение 30-ти минут на сыродельных заводах практически не применяется из-за большой продолжительности процесса. Поэтому в сыроделии приняты режимы пастеризации: 71-72°С с выдержкой 20-25 секунд – для сыров с высокой температурой второго нагревания; 74-76°С с выдержкой 20-25 секунд – для сыров с низкой температурой второго нагревания и в случае высокой бактериальной обсеменённости молока-сырья. Только для мягких сыров допускается, а иногда и рекомендуется по технологическому регламенту использовать высокотемпературную мгновенную пастеризацию – 80-85°С и даже 90-95°С – для сыров, полученных способом термокислотной коагуляции белков молока.
Температурные режимы пастеризации молока в сыроделии не уничтожают споровые формы микроорганизмов и часть термофильной микрофлоры. Для бактериальной очистки молока от вегетативных клеток спорообразующих бактерий, термофильных микроорганизмов, лейкоцитов, спор маслянокислых бактерий используют бактофугирование молока, которое с последующей пастеризацией его при температуре 70-72°С снижает содержание общего количества бактерий до 99,97% от их первоначального количества.
Бактофугирование молока осуществляется одновременно с непрерывной стерилизацией бактофугата и возвратом его в производственный цикл. В случае большого загрязнения молока бактофугат в молоко не вносят.
Кальций в составе молока
Для образования качественного сгустка молоко должно содержать достаточное количество микроэлементов. В молоке содержатся соли калия, кальция, натрия, магния, неорганических и органических кислот. Преобладают фосфорнокислые (фосфаты), лимоннокислые (цитраты) и хлористые (хлориды) соли, которые находятся в молоке в виде ионно-молекулярных и коллоидных растворов.
Особое значение для сыроделия имеет содержание в молоке кальция и фосфора, которые необходимы для получения сгустка нормальной плотности.
Массовая доля кальция в молоке колеблется от 110 до 140 мг/100 г. Около 22% всего кальция прочно связаны с казеином. Остальные 78% входят в состав фосфорнокислых и лимоннокислых солей кальция. Наибольшее значение в практике сыроделия имеют фосфаты кальция, часть которых находится в состоянии истинного раствора, часть – в виде коллоидного состояния. Соотношение этих двух форм фосфора и кальция играет важную роль в стабилизации коллоидных белковых частиц молока. Между ними устанавливается равновесие, нарушение которого приводит к образованию дряблого и потере большого количества казеина с сывороткой, а значит, и к снижению выхода сыра.
Различные факторы влияют на содержание кальция в молоке.Молоко, хранящееся в холоде, высвобождает кальций. Таким образом, процесс пастеризации, когда молоко нагревается, а потом резко охлаждается, приводит к уменьшению содержания кальция в нем.
Молоко, полученное ближе к концу сезона лактации, содержит меньше кальция.
Для компенсации потери кальция, в молоко обычно добавляют хлористый кальций.
В производстве сыра хлористый кальций компенсирует низкий уровень содержания кальция в молоке после процесса пастеризации, так как часть солей кальция при тепловой обработке молока переходит из растворимого состояния в нерастворимое. Это сопровождается ухудшением сычужной свертываемости молока, увеличением времени свертываемости молока и получением непрочного, дряблого сгустка. Количество хлористого кальция, добавленного в молоко, влияет на описанные выше параметры, что дает возможность получать качественный сырный сгусток.
