ДИНАМИКА КОАГУЛЯЦИИ МОЛОЧНЫХ СМЕСЕЙ РАЗНЫМИ МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩИМИ ФЕРМЕНТАМИ

Аннотация. В статье изложены результаты изучения времени истечения молочных смесей из козьего и коровьего молока под действием различных коагулянтов – пепсина и химозина.

Ключевые слова: молочная смесь из козьего и коровьего молока, время коагуляции, пепсин, химозин.

В последние годы появилась устойчивая тенденция к расширению производства козьего молока и выпуска из него разнообразных продуктов питания, которые рекомендуют диетологи для включения в рационы людей, имеющих непереносимость коровьего молока. Установлено, что химические компоненты секрета козы отличаются по структуре и свойствам от коровьего и придают ему гипоаллергенные признаки [1].

В сыроделии известны технологические особенности переработки козьего молока, обусловленные его химическим составом, и это является постоянным предметом научно - практических исследований. Авторами работ [2, 3] установлены взаимосвязь сыропригодности козьего молока и времени свертывания под действием молокосвертывающих энзимов, а также характерные признаки гелеобразования, уплотнения сгустка, степени отделения сыворотки и удержания жира, прочности сычужного сгустка. Так как свертывание молока основной процесс сыроделия, влияющий как на экономические показатели производства, так и потребительские свойства готового продукта, то подбор оптимальных режимов этого этапа в технологии для каждого вида сырья и продукции имеет значимую актуальность. При переработке козьего молока в сыры допускается наряду с созреванием, добавление некоторого количества зрелого коровьего молока для повышения прочности сгустка и уменьшения количества молочного жира, переходящего в сыворотку [4]. Для уточнения некоторых технологических условий, а именно: подбора вида ферментного препарата для коагуляции молочной смеси, установления зависимости времени сычужной коагуляции молочной смеси от соотношения в ней козьего и коровьего молока была проведена серия экспериментов.

Материалы и методы.

В работе использовалось молоко фермерское от коз зааненской породы и молоко коровье жирность 3,8%, из которого сепарированием получали обрат.

 В качестве коагулянтов применяли сычужные ферменты: пепсин куриный с общей молокосвертывающей активностью 100000 усл. ед./г. и химозин микробиологического происхождения с общей молокосвертывающей активностью 150000 усл. ед./г.

Определение содержания жира и белка в молоке, а также его плотность определяли с помощью анализатора молока Клевер-1М. В основу работы анализатора положен принцип измерения скорости распространения ультразвука. В режиме измерения проба молока заливается в кювету, где она последовательно подогревается до двух заданных температур, и измеряется скорость ультразвука при каждой температуре. На основе полученных данных микрокомпьютер вычисляет значения массовой доли жира, белка, СОМО и плотности пробы [5].

Расчет жирности молочной смеси производили с использованием треугольника Баркана производится по формуле (1):

                                          (1)

где Мо, Мнм, Мм – масса, соответственно, обезжиренного, нормализованного и цельного молока;

Жо, Жнм, Жм – массовая доля жира, соответственно, обезжиренного, нормализованного и цельного молока [6].

Определение времени истечения жидких молочных продуктов. Метод основан на быстром измерении времени истечения ньютоновских или приближающихся к ним жидкостей объемом 100 см³ через точно калиброванное отверстие. Скорость коагуляции казеина определяли при температуре молока и молочных смесей 32°С при внесении разных доз фермента в виде раствора. С помощью вискозиметра ВЗ – 246 с соплом диаметром 2 мм, диапазон времени истечения жидкости составляет 70-400с [7]. Рассчитывали значения скорости коагуляции по формуле (2):

,                                                               (2)

где Х – доза фермента в г;

t – время истечения, с,

m – масса молока, г.

Экспериментальная часть

Изготавливали несколько смесевых композиций с применением молока козы зааненской породы и обезжиренного молока (обрата) и у каждой определялись физико-химические свойства на экспресс-анализаторе «Клевер – 1М», полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели молока по прибору «Клевер 1М»

Выполнили расчеты по определению соотношения компонентов для изготовления молочной смеси жирностью 5,5% из козьего и обезжиренного коровьего молока методом треугольника, изготовили смеси и определили в них содержание жира и белка, СОМО, температуру, плотность (табл. 2).

Таблица 2

Физико-химические показатели нормализованных смесей

Подогревали молочные смеси до 32°C и проводили коагуляцию различными дозами ферментов пепсина и химозина, определяя время истечения каждой пробы. На рисунке 1 представлены графики зависимости скорости истечения от концентрации введенного фермента пепсина, на рисунке 2 - химозина.

Рисунок 1. Скорость коагуляции нормализованных молочных смесей в зависимости от дозы вносимого пепсина

Образец 1 – козье молоко; образец 2- смесь, содержащая 3,3 % коровьего молока; образец 3- смесь, содержащая 7,5 % коровьего молока; образец 4- смесь, содержащая 9,8 % коровьего молока; образец 5- смесь, содержащая 13,0 % коровьего молока

Как видно из графика 1, добавление 3 %...5,5 % коровьего молока к козьему уменьшает время коагуляции молочной смеси. Добавление 8,5 %…11 % коровьего молока к козьему не влияет достоверно различимо на скорость коагуляции смеси вне зависимости от дозы вносимого ферменного препарата – пепсина.

Как видно из графика 2, добавление 3,3% коровьего молока к козьему уменьшает время коагуляции смесевой композиции. Добавление 7,5 %…13 % коровьего молока к козьему не влияет достоверно различимо на скорость коагуляции смеси вне зависимости от дозы ферменного препарата – химозина.

Рисунок 2. Скорость коагуляции нормализованных молочных смесей в зависимости от дозы вносимого химозина

Образец 1 – козье молоко; образец 2- смесь, содержащая 3,3 % коровьего молока; образец 3- смесь, содержащая 7,5 % коровьего молока; образец 4- смесь, содержащая 9,8 % коровьего молока; образец 5- смесь, содержащая 13,0 % коровьего молока

Результаты и обсуждение

Анализ графика на рис. 3 показал, что при внесенном объёме молокосвертывающего препарата пепсина в 50 тыс. усл. ед. ак. коагуляция происходит почти мгновенно, как козьего молока, так и смесевых композиций. Уменьшая дозу фермента в 2 раза, скорость коагуляции в смесях с содержанием коровьего молока до 7,5 % имеет линейный характер, а затем, выше этого значения, коагуляция мгновенна. Дальнейшее уменьшение дозы фермента в 10 раз приводит к возрастанию времени коагуляции козьего молока в 1,5 раза.

Рисунок 3. Зависимость времени истечения молочной смеси от доли коровьего молока в смеси при внесении пепсина

Рисунок 4. Зависимость времени истечения молочной смеси от доли коровьего молока в смеси при внесении химозина

Интерпретируя результаты графика на рис. 4, следует отметить, что внесение дозы фермента в 75 тыс. усл. ед. и в 2 раза меньше, 37,5 тыс. усл. ед. скорость гелеобразования имеет линейный характер. При уменьшении дозы фермента в 10 раз, возрастает и скорость коагуляции – в 2,5 раза.

Продолжительность образования сгустка зависит от дозы ферментного препарата обратно пропорционально. По результатам проведенной работы установлено, что уменьшение доли козьего молока в смеси имеет тенденцию к снижению скорости коагуляции.

Список литературы:

1. Зюзина О. В. Изучение сычужной коагуляции молочной смеси при производстве мягкого сыра [Электронный ресурс] / О. В. Зюзина, М. С. Дрогунова//Современные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. статей. – Краснодар, КубГАУ, 2019. – с. 60- 64 URL: http://xn----7sbab4cbipghgw0a.xn--p1ai/sites/default/files/sbornik_sovremennye_aspekty_proizvodstva.pdf
2. Прошкина, Т. Г. О сырье для сыроделия / Т. Г. Прошкина, А. Н. Белов, В. П. Вистовская // Сыроделие и маслоделие. – 2012. – № 1. – С. 14-16.
3. Вобликова Т.В. Козье молоко – потенциальный источник сыропригодного сырья [Электронный ресурс] - / Вобликова Т.В., Буеракова Д. Ю. - 2012. URL: https://www.sworld.education/konfer29/30.pdf – дата обращения 10.03 2019.
4. Щетинина Е. М. Разработка технологии мягкого сыра на основе козьего молока для функционального питания: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук: 05.18.04 / Е. М. Щетинина – Барнаул, 2016. – 158 с.
5. Анализатор качества молока «Клевер – 1М». Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс] http://www.biomer.ru/download_block_files.php?file
6. Бузоверов С.Ю. Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции. [Электронный ресурс] - / Бузоверов С.Ю., В.И. Лобанов. – Барнаул, 2008. URL: https://studfiles.net/preview/3962244/