Как сделать кислотность в сгущенной сыворотке
Обновлено: 02.07.2024
Обоснование технологических режимов производства сыворотки молочной сгущенной
Подсырную сыворотку собирают в емкости и направляют на сепарирование при t=35±5ºС. Полученные сливки после обработки направляют на выработку масла сливочного, а нежирную сыворотку собирают в емкости и направляют на пастеризацию при t=72±2ºC 15-20 cек , горячую сыворотку подают в вакуум-аппарат на сгущение. В вакуум-аппарате создают разрежение 1,15-2,0 Па, что соответствует температуре кипения сыворотки 50-60ºС. Сгущение сыворотки в вакуум-аппарате ведется до концентрации сухих веществ 40%, что соответствует плотности сгущенной сыворотки 1140-1180 кг/м 3 , далее сгущенную сыворотку охлаждают до t=8±2ºС в кристаллизаторе, происходит кристаллизация лактозы.
При сгущении молочной сыворотки повышается осмотическое давление более, чем в 10 раз, повышается кислотность до 130ºТ за счет концентрации молочной, а это оказывает ингибирующее действие на микроорганизмы.
Сгущенная молочная сыворотка разливается во фляги и храниться в камере с температурой 8±2ºС до 10 суток.
Сгущение сыворотки производят в вакуум-аппаратах до массовой доли сухих веществ: подсырной – 50-55%; творожной – 50-52%. Кислотность сгущенной сыворотки: подсырной – 120-140 о Т, творожной – 400-450 о Т.
Далее сгущенную сыворотку охлаждают до температуры усиленной массовой кристаллизации лактозы (около 300 К). По технологическим причинам эту операцию стараются произвести быстро, исходя из паспортных данных теплообменного аппарата. Как правило, в процессе такого охлаждения образование зародышей в растворе не происходит. Для интенсификации процесса зародышеобразования лактозы при температуре усиленной кристаллизации вносят затравку. Практикой установлено, что лучшим материалом в качестве затравки является мелкодисперсная лактоза. Температуру усиленной массовой кристаллизации лактозы и количество затравки можно определить по предложенным критериям.
Главным препятствием при разработке данной проблемы является отсутствие автоматического метода контроля гранулометрического состава сиропа и удобного метода определения степени кристаллизации лактозы в сухой сыворотке.
В настоящее время для сушки сгущенной сыворотки, подготовленной таким образом, используется сушилка AI-OP4 (производство 1986 года) и ее модификации производительностью 500 кг/испаренной влаги в час. Эксплуатация данных установок затруднена из-за сверхнормативных потерь готового продукта. Аналогичная картина наблюдается при работе сушилок VRA-4 производства 1989 года, РС-1000 производительностью 1000 кг/испаренной влаги в час.
К сожалению, в настоящее время отсутствует научный центр по проектированию кристаллизационного и сушильного оборудования для пищевой промышленности и, как следствие, наблюдается отставание в данном направлении.
За рубежом используется распылительная сушка следующих видов:
– в установках с пневмотранспортом;
– в установках с псевдоожиженным слоем, со встроенным транспортом.
Выбор типа установок зависит от требований к конечному продукту, унос продукта составляет не более 2-2,5%.
Отбор проб сывороточных концентратов и подготовку их к анализу производят по ГОСТ 26809-86.
Определение массовой доли влаги и сухого вещества производят по ГОСТ 8764-73, при этом для концентрированной и сгущенной сыворотки используют пропись для сгущенного молока. Допускается определение массовой доли сухих веществ сыворотки концентрированной рефрактометрическим методом.
| Определение кислотности. | |
| Применяемые реактивы: | |
| натр едкий | 0,1 н раствора; |
| фенолфталеин | 1%-ный раствор в этиловом спирте; |
| вода дистиллированная |
Ход анализа
Отвешивают навеску сывороточного концентрата (2,5 г для концентрированных и сгущенных видов сыворотки; 0,65 г по сухому веществу для сухих видов сыворотки), растворяют ее в 100 мл теплой (50-60 °С) дистиллированной воды, охлаждают и фильтруют.
50 мл фильтрата, в который добавлено 2-3 капли фенолфталеина, титруют 0,1 н раствором едкого натра до появления слаборозового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Количество мл раствора едкого натра, пошедшего на титрование, умножают на 80 и получают кислотность сывороточного концентрата в °Т.
Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 4 °Т. За окончательный результат принимается среднее арифметическое двух параллельных определений, вычисленное с точностью до 1 °Т.
Определение массовой доли лактозы производят по методу Бертрана или Шоорля по ОСТ 4963-85 (применительно к сахару молочному - кристаллизату).
Определение количества общего белка производят путем умножения количества азота ( ), получаемого методом Къельдаля (применительно к молочному сахару по ОСТ 4963-85), на коэффициент 6,38 ( 6,38).
Массовую долю лактозы и общего белка определяют периодически в областных, краевых или республиканских лабораториях молочной промышленности Госагропрома СССР.
Массовую долю сухих веществ и лактозы в случае необходимости определяют в областных, краевых и республиканских лабораториях Минхлебопродукта СССР.
Правила приемки сыворотки и сывороточных концентратов
При заключении договоров между хлебопекарными предприятиями и предприятиями-поставщиками сывороточных концентратов необходимо точно указывать виды сывороточных концентратов и массовую долю сухих веществ в них.
На каждую партию выпускаемого продукта должно быть оформлено удостоверение о качестве по установленной форме.
Подлинник удостоверения о качестве должен храниться в экспедиции предприятия-изготовителя; копии удостоверений о качестве должны передаваться предприятию-потребителю одновременно с поставкой партии сыворотки.
Упаковка, транспортировка и хранение сыворотки и сывороточных концентратов
Натуральная молочная сыворотка поступает на предприятие в автоцистернах (молоковозах) и принимается в стационарные емкости-резервуары с мешалкой и охладительной рубашкой (например, марки Р4-ОТМ емкостью 2000 л) или в баки из нержавеющей стали (не менее 2 штук). Срок хранения натуральной молочной сыворотки на предприятии не более одних суток.
Для хранения сгущенной сыворотки текучей консистенции рекомендуется использование цилиндрических вертикальных емкостей из нержавеющей стали с мешалкой.
Сухая сыворотка должна храниться при относительной влажности воздуха не более 80%.
Сроки хранения сывороточных концентратов приведены в табл.229.
Сроки хранения в соответствии с ТУ, не более, сутки
Максимальные сроки хранения по данным СКФ ВНИИМС, ВНИИХП, не более, сутки
ТВОРОЖНАЯ СЫВОРОТКА - ОСНОВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ БАКТЕРИАЛЬНЫХ КОНЦЕНТРАТОВ
1. ТВОРОЖНАЯ СЫВОРОТКА КАК ОДНА ИЗ ОСНОВ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ БАКТЕРИЙ - ПРОБИОТИКОВ
Многие уже заметили, что в состав предлагаемых нами заквасок (жидких пробиотиков) входит гипоалергенная сывороточная основа (осветленная творожная сыворотка), которая по существу является в наших бактериальных концентратах основой для питательной среды-консерванта микроорганизмов. Почему же выбрана именно данная основа для "хранения" полезных бактерий?
Это обстоятельство продиктовано оптимальным химическим составом данного продукта, который при определенной подготовке обеспечивает длительную жизнеспособность клеток бактерий и в дальнейшем создает благоприятные условия для накопления биомассы пробиотических микроорганизмов при их применении в качестве заквасок или биодобавок.
Применение сыворотки для культивирования микроорганизмов обусловлено содержащимися в ней углеводами (моно-, олиго- и аминосахарами), минеральными солями, витаминами, органическими кислотами, ферментами и микроэлементами. Лактоза является энергетическим субстратом для развития микроорганизмов, входящих в состав инокулята. Для роста молочнокислых бактерий большое значение имеют буферные свойства среды. Сыворотка по сравнению с обезжиренным молоком обладает меньшей буферной емкостью, поэтому в состав среды вносят натрий лимоннокислый.
Можно сказать, что выбор творожной ( молочной ) сыворотки в качестве основы питательной среды для бактериальных культур в заквасках (биодобавках) вытекает как из общих требований, предъявляемых к питательным средам в микробиологии, так и из потребностей конкретных видов бактерий в жизненно важных веществах и физических условиях своего существования.
Общие требования к питательным средам
Питательные среды должны отвечать определенным стандартам, создавая оптимальные условия для роста, размножения и жизнедеятельности микроорганизмов: легко усваиваться с определенным составом азотистых веществ, углеводов, витаминов и соответствующей концентрацией солей, быть изотоническими, стерильными, иметь буферные свойства (позволяющие поддерживать оптимальный рН ), иметь оптимальную вязкость и определенный окислительно-восстановительный потенциал.
В первую очередь, бактерии нуждаются в азоте, углероде (для этого служит лактоза сыворотки) и водороде для построения собственных белков. Водород для клеток поставляет вода. Как правило, источником азота выступают многочисленные вещества, в основном, животного происхождения, а также белковые гидролизаты, пептиды, пептоны. Среды должны быть сбалансированными по микроэлементному (!) составу и содержать ионы железа, меди, марганца, цинка, кальция, натрия, калия, иметь в своем составе неорганические фосфаты.
Подбор питательной среды для культивирования пропионовокислых бактерий
Жизнедеятельность микроорганизмов неразрывно связана с условиями окружающей среды. Влияние внешних факторов на развитие микроорганизмов зависит от их биологических особенностей и от особенностей воздействующего фактора, который может иметь как благоприятное, так и губительное действие. Важную роль при этом играет состав питательной среды.
Питательные среды по своему назначению делятся на диагностические и производственные. Первые предназначены в основном для обнаружения, выделения и идентификации микроорганизмов. Производственные питательные среды по составу делятся на посевные и основные ферментационные, приготовленные в большинстве случаев на полупродуктах и отходах сельскохозяйственного и пищевого производства с добавками минеральных солей. Химический состав этих сред не всегда точно известен, но он должен содержать все необходимые для роста и развития микробов вещества: азот, углерод, неорганические соединения в виде солей, витамины, микроэлементы и другие компоненты. Среда считается оптимальной, если она имеет определенные показатели рН, окислительно-восстановительного потенциала, осмотического давления и т.д.
Из литературных источников известно, что пропионовокислые бактерии, так же как и бифидобактерии, относятся к актиномицетной группе микроорганизмов.
Пропионовокислые бактерии имеют ясно выраженную склонность к образованию утолщений и веточек на концах клеток, как и бифидобактерии , у которых способность к бифуркации резко выражена. Также для количественного учета бактерий применяются идентичные среды, вследствие чего для накопления биомассы пропионовокислых бактерий была взята среда на основе молочной сыворотки для культивирования бифидобактерий с последующей оптимизацией.
Состав питательной среды представлен в табл. 1. Данные табл. 1 указывают, что питательная среда для культивирования пропионовокислых бактерий относится к естественным средам, так как в основе ее лежит сыворотка творожная. Также в ее состав входят дополнительные, необходимые для нормального роста бактерий вещества. Для стабилизации действия ферментов вносят магний хлористый, в качестве редуцирующего вещества - аскорбиновую кислоту, агар - для создания условий, близких к анаэробным. Для поддержания оптимальной буферной емкости среды использованы натриевые и калиевые соли лимонной и уксусной кислоты. Водородный показатель среды воздействует на ионное состояние, следовательно, и на доступность для организма многих метаболитов и неорганических ионов.
Таблица 1. – Состав питательной среды для наращивания биомассы пропионовокислых бактерий.
Для создания асептических условий развития микроорганизмов питательную среду подвергали стерилизации при температуре (121±1) 0 С 30 мин. Это необходимо для получения чистых культур микроорганизмов, так как посторонняя микрофлора может влиять на рост бактерий, изменять свойства среды и т.д. Таким образом, питательная среда для культивирования пропионовокислых бактерий содержит все необходимые источники питания и обладает оптимальными физико-химическими показателями.
Дополнительные компонеты питательной среды:
Как было уже отмечено, питательную среду всегда подготавливают, т.е. вносят дополнительные компоненты, позволяющие обеспечить необходимые условия для жизни микроорганизмов. Например, для поддержания рН в заданных пределах в сыворотку могут вносить хлориды (например хлорид магния MgCl2) и различные буферные соли . Также в состав бактериальных концентратов входит Агар, который, в частности, используется для создания в среде условий, близких к анаэробным (т.к. бифидобактерии и пропионовокислые бактерии являются анаэробами, для которых не требуется молекулярный кислород), а также для обеспечения гибкой адаптации и защиты бактерий от неблагоприятных факторов внешней среды (изменение температуры, низкие значения рН, замораживание и обезвоживание) за счет присутствия полисахаридов, которые служат барьером между клетками и окружающей средой, выполняя протекторную роль (см. также экзополисахариды ).
Агар (малайск. агар-агар ) является классическим представителем класса загустителей, стабилизаторов и гелеобразующих веществ (используется как уплотнитель сред в микробиологической и пищевой промышленности). Агар-агар - твердый волокнистый материал, получаемый из красных и бурых водорослей (Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др.), произрастающих в Белом море и Тихом океане. Он является удобным и необходимым компонентом сред, поскольку не потребляется бактериями как ростовой субстрат и обеспечивает необходимую плотность среды, в водных растворах он образует густой гель (плотный студень). Агар состоит из 70—75 % полисахаридов, 2—3 % белков и других азотсодержащих веществ, 2—4 % золы. Основу агара составляет дисахарид агароза , моллекула которой построена из D-галактозы и 3,6-ангидридо-L-галактозы. С гигиенической точки зрения агар безвреден и во всех странах допускается его использование в пищевых целях. Концентрация его не лимитирована и обусловлена рецептурами с стандартами на пищевые продукты - Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам считает допустимой суточную дозу агара для человека 0 …. 50 мг/кг массы тела, что значительно выше той дозы, которая может поступить в организм с пищевыми продуктами и БАДами.
В классификаторе пищевых добавок агар имеет номер E 406. По качеству агар-агар подразделяется па два сорта — высший и первый. Цвет для высшего сорта: белый или светло — желтый, допускается слегка сероватый оттенок. Цвет для первого сорта: от желтого до темно — желтого. Марка агара (700, 800, 900, 1000) определяет силу геля. Агар-агар продается в виде толстых пластинок, тонких полосок либо порошка. Агар-агар лишен вкуса и запаха, однако вбирает в себя аромат любых приправ, с которыми его подают.
Следует отметить, что существует много разновидностей питательных сред, применение которых зависит от конкретного вида микроорганизмов (их потребностей) и целей их практического использования. Бывают среды естественные и искусственные, белковые и безбелковые и т.д.
В нашем случае, творожная сыворотка, благодаря своему составу (который будет рассмотрен ниже), оптимально подходит в качестве основы питательной (консервирующей) среды для бактерий при производстве бакконцентратов. В результате, были получены закваски и биодобавки с высоким количеством жизнеспособных клеток пробиотических микроорганизмов, а также созданы благоприятные условия для дальнейшего развития бифидо- и пропионовокислых бактерий в ЖКТ при их непосредственном употреблении, в т.ч. значительно сокращено время наращивания биомассы при ферментации (сквашивании) молока.
Пример использования (подготовки) творожной сыворотки в качестве основы питательной среды можно посмотреть здесь: Разработка бифидосодержащего БАД синбиотика
2. ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
Пищевая (энергетическая) ценность творожной сыворотки.
По своему внешнему виду творожная сыворотка представляет собой не особенно лицеприятное зрелище, бледно-желтая и даже зеленоватая жидкость не вызывает аппетита…
Творожная сыворотка - это не что иное, как разновидность молочной сыворотки. В молочной индустрии образуется несколько видов сыворотки: творожная, подсырная и казеиновая.
Энергетическая ценность продукта: 18.1 кКал. Энергетическое соотношение БЕЛКИ – ЖИРЫ - УГЛЕВОДЫ: 18% (~3 кКал) - 10% (~2 кКал) - 77% (~14 кКал)
Массовое (среднее) соотношение белков, жиров, углеводов:
Белки: 0.8 г.
Жиры: 0.2 г.
Углеводы: 3.5 г.
*Приведены средние значения данных о пищевой ценности творожной сыворотки, в зависимости от происхождения продукта показатели могут отличаться от фактических.
Сыворотка является вторичным сырьем переработки молока, состав которой преимущественно представлен молочным сахаром (лактозой), сывороточными белками, остаточным жиром и солями. Основным компонентом в составе сыворотки является лактоза.
За счет сбраживания лактозы в молочную кислоту в творожной сыворотке лактозы меньше, чем в подсырной, что отражается на кислотности сыворотки - творожную сыворотку называют кислой за отличительные вкусовые и потребительские параметры.
Творожная сыворотка образуется в результате производства сыров или творога. Как правило, творожная сыворотка образуется в процессе изготовления твердых сортов сыра (швейцарских сыров или чеддера). Кроме того творожную (или кислую) сыворотку получают в процессе изготовления прессованного творога или кислых сортов сыра.
Подвергая сыворотку микрофильтрации (задержка мельчайших частиц казеиновой пыли, жира, бактерий и спор) получают осветленную творожную сыворотку.
О кислотности творожной сыворотки
Как уже было отмечено, творожная (молочная) сыворотка является побочным продуктом при производстве сыров, творога, пищевого и технического казеина. Сыворотка отделяется после свёртывания молочного белка — казеина в результате снижения pH до 4,6 ед. под воздействием молочной кислоты, образуемой микроорганизмами при сбраживании лактозы, либо внесённой искусственно любой кислотой, или в результате воздействия протеолитическими ферментами (сычужный фермент).
Как указано выше (в таблице 2), титруемая кислотность (или общая кислотность) творожной сыворотки находится в диапазоне от 50 до 85 °Т (градусов Тернера). Под общей кислотностью подразумевается содержание в продукте всех кислот и их кислых солей, реагирующих со щелочью при титровании. Метод определения титруемой кислотности основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора фенолфталеина.
Зачастую многие задаются вопросом о соотношении титруемой кислотности (кислотности в градусах Тернера) и активной кислотности (или истинной кислотности), которая характеризуется величиной водородного показателя pH (концентрация ионов водорода в среде). Например, существуют т.н. у средненные соотношение между величиной рН и титируемой кислотностью кисломолочных напитков из которых следует, что для творожной сыворотки усредненный показатель активной кислотности pH находится в пределах от 4,0 до 5,0 ед. Однако кислотность зависит от многих факторов: характеристики исходного молочного сырья, температуры, длительности хранения (pH снижается). Более того, для приготовления питательной среды (при производстве бактериальных заквасок) творожную сыворотку осветляют и приводят к определенному показателю килотности, например, раскисляют (до pH 6,0-6,5 и выше). Таким образом, pH нативной творожной сыворотки и сыворотки обработанной значительно отличаются.
Витаминно-минеральный состав молочной (творожной) сыворотки.
Состав молочной сыворотки богат витаминами: Е, С, витаминами группы В, причем жидкость содержит достаточно редкие их формы: биотин ( витамин В7 , витамин Н, кофермент R) и холин (витамин В4 ). Польза холина для организма проявляется в улучшении работы мозга, усилении памяти. Богата сыворотка кальцием, 1 литр напитка содержит суточную дозу кальция взрослого человека и 40% от нормы калия. Также сыворотка молока содержит ценные минеральные соли фосфора, магния. В составе этой жидкости до 200 наименований биологически активных веществ, которые самым благоприятным образом влияют на деятельность всех систем и органов в организме человека.
Лечебно-профилактические свойства творожной сыворотки.
Употребление молочной сыворотки благотворно влияет на пищеварительный тракт, очищает кишечник, нормализует флору, выводит токсины, шлаки, стимулирует работу печени и почек. Сыворотка особенно полезна людям, страдающим заболеваниями органов ЖКТ:гастритами, колитами, панкреатитами, энтероколитами, дисбактериозом, запорами.
Польза молочной сыворотки для кровеносной системы также велика, она способствует профилактике атеросклероза, показана при гипертонии, ишемической болезни сердце, при нарушениях кровообращения в головном мозге.
Также сыворотка влияет и на надпочечники, которые вырабатывают гормоны стресса, при употреблении сыворотки работа улучшается, и выработка гормонов стресса без причины прекращается.
Таким образом, творожная сыворотка относится к оздоровительным и спортивным продуктам питания, и благодаря своему витаминно-минеральному составу , может стать прекрасной и более полезной альтернативой кефира.
Диетические свойства творожной сыворотки.
Польза сыворотки и в ее способности снижать аппетит, многие диеты основаны на употреблении сыворотки и позволяют снизить вес легко и безопасно для организма. Из углеводов в сыворотке содержится легко усвояемая лактоза, не вызывающая образование жиров, а ценные аминокислоты, входящие в состав этой жидкости, жизненно необходимы организму и участвуют в белковом обмене и в кроветворении.
Творожная сыворотка в пищевом производстве.
Отличительные свойства творожной сыворотки нашли широкое применение, как в кулинарии, так и в пищевой промышленности в целом. Творожную сыворотку применяют а процессе производства некоторых видов мягких сыров, к примеру сыр рикотта, который производят на основе козьего молока. Творожную сыворотку нередко добавляют в качестве пищевой добавки в хлебобулочные изделия. Творожная сыворотка способна также значительно улучшить вкусовые качества некоторых разновидностей выпечки, а также пригодится и в процессе приготовления летних холодных супов.
Творожная сыворотка нашла применение и в косметологии.
Домашние косметические средства на основе творожной сыворотки веками использовали отечественные красавицы для продления молодости и ухода за кожей лица, а также тела и волосами. Эту жидкость используют в основе многих масок для кожи лица и шеи, ею ополаскивают волосы, чтобы они лучше росли и не выпадали. Сыворотка молока – ценный заживляющий продукт, который поможет при солнечных ожогах.
Как получают сыворотку в домашних условиях?
Сыворотку часто можно встретить в отделах магазинов, где продают молочные продукты. Также эту жидкость можно получить и дома, в процессе приготовления домашнего творога. Для того чтобы получить сыворотку, возьмите 1 литр свежего молока и превратите его в простоквашу (можно просто оставить молоко в теплом месте, а можно для ускорения процесса добавить ложку сметаны или кефира). Когда молоко сквасилось, его наливают в эмалированную кастрюльку и нагревают на медленном огне. Следите за тем, чтобы масса не кипела, а просто грелась до температуры 60-70 градусов. Когда творожная масса отделится от сыворотки, откиньте массу в марлю и дайте стечь сыворотке.
При употреблении сыворотки, следует помнить, что она оказывает легкий слабительный эффект, если у вас нет проблем с дефекацией, то не стоит употреблять этот напиток перед выходом из дома, перед долгой дорогой.
Будьте здоровы!
ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ
Читайте также: