PL228081B1 - Sposób wytwarzania sera twarogowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania sera twarogowego niedojrzewającego otrzymywanego w wyniku kwasowej koagulacji białek mleka, który jest produktem białkowym przeznaczonym do bezpośredniego spożycia oraz do przetwórstwa spożywczego. Technologia ta może być w ykorzystywana w zakładach przemysłu mleczarskiego oraz małych przetwórniach o charakterze farmerskim.

W klasycznej technologii wytwarzania twarogów mleko ukwaszanie jest pod wpływem bakterii fermentacji mlekowej do punktu izoelektycznego kazeiny, a uzyskany skrzep zostaje poddany zabiegom mającym w końcowym efekcie doprowadzić do koncentracji składników suchej masy.

Według ogólnie znanej, tradycyjnej technologii mleko surowe podgrzewa się do temperatury wirowania i kieruje na wirówkę czyszcząco-odtłuszczającą. Po znormalizowaniu zawartości tłuszczu mleko pasteryzuje się w temperaturach od 72-74°C do 80-85°C przez 15-20 sekund. Po ochłodzeniu do temperatury zaprawiania 20-35°C dodaje się bakterie fermentacji mlekowej. Z chwilą uzyskania właściwego skrzepu następuje jego krojenie i obróbka -osuszanie i/lub dogrzewanie. Uzyskaną gęstwę serową poddaje się procesowi ociekania i/lub prasowania oraz formowania. Następnie twarogi chłodzi się i pakuje bądź najpierw pakuje a potem chłodzi. Wytwarzanie twarogów według powyższej technologii umożliwia ograniczone do około 75% wykorzystanie białek mleka.

Jednym z rozwiązań pozwalających na wytwarzanie twarogów ze zwiększonym udziałem białek serwatkowych jest tzw. metoda termiczno wapniowa. Polega ona na dodatku do mleka przerobowego do 0,1% chlorku wapniowego i wysokiej pasteryzacji mleka w temperaturze 90-95°C przez 15-30 sekund, schłodzeniu do temperatury zaszczepiania i dodatku kultur starterowych, a po uzyskaniu skrzepu jego obróbce w znany sposób.

W praktyce przemysłowej stosowana jest również metoda separacji masy twarogowej techniką ultrafiltracji, która pozwala na wykorzystanie blisko 95% białek mleka, w tym również białek serwatk owych. Jednak w metodzie tej stosowane są enzymy koagulujące białka mleka, np. podpuszczka, i/lub stabilizatory struktury i konsystencji, a tak wytwarzane serki charakteryzują się strukturą homogenną i smarowną konsystencją, a zatem całkowicie odmienną od właściwości Teologicznych i struktury klasycznego twarogu.

W klasycznej technologii wytwarzania twarogów mamy do czynienia z określoną retencją składników mleka. Pozwala ona na wykorzystanie białek jedynie w ok. 75%. Pozostałe 25%, w tym głównie białka serwatkowe przechodzą do serwatki.

Z opisu wynalazku EP 1442663 znane jest wytwarzanie sera z białek mleka z transglutaminazą, którego technologia obejmuje stosowanie dwóch enzymów dodawanych w dwóch etapach. Jako pierwszy w temperaturze 0°C-25°C dodawany jest enzym koagulujący (np. podpuszczka) a w drugiej kolejności, w temperaturze podwyższonej do około 30°C, dodawana jest transglutaminaza. W sposobie według niniejszego wynalazku uzyskuje się ser o kremowej i jednorodnej konsystencji.

Z opisu patentowego EP 1254601 znane są parametry obróbki skrzepu białek mleka: temp. 55°C i czas 120 minut, ale ich zastosowanie uniemożliwia uzyskanie znanych cech jakościowych klasycznego twarogu. Stosowany w EP 1254601 zabieg osuszania skrzepu i jego dwukrotne płukanie wodą różni się od klasycznej metody oddzielania serwatki od skrzepu twarogowego w tradycyjnej technologii produkcji twarogu. Ponadto, wyrób tak uzyskany będzie charakteryzował się cechami jakościowymi wyraźnie różnymi od tradycyjnego twarogu otrzymywanego poprzez kwasową koagulację białek mleka, a jest to konsekwencją usunięcia pewnej ilości kwasu mlekowego, diacetylu i innych związków smakowo-zapachowych stanowiących o cechach organoleptycznych klasycznego twarogu. W opisu patentowego EP 1254601 wynika, że skrzep jest zbierany i mieszany z dodatkami co nie występuje w klasycznej technologii wytwarzania twarogu kwasowego. Rozwiązania technologiczne przedstawione w EP 1254601 umożliwiają wytwarzane różnego rodzaje serków, w tym serka śmietankowego, typu ziarnistego lub wiejskiego (cottage cheese), które charakteryzują się inną strukturą i konsystencją niż ser twarogowy. Tego rodzaju sery mają charakter sera śmietankowego lub homogenizowanego.

Również informacje podane w publikacji pt. „Wpływ transglutaminazy na proces produkcji, w ydatek oraz jakość twarogów” zawartej w Przeglądzie Mleczarskim nr 2 z 2010 autor sygnalizuje prz ydatność transglutaminazy do wytwarzania sera twarogowego wskazując korzystny wpływ enzymu na postać twarogu sera. Jednakże, nie wskazuje parametrów nowej technologii produkcji twarogu klasycznego.

PL 228 081 B1

Według wynalazku sposób wytwarzania sera twarogowego niedojrzewającego otrzymywanego w wyniku kwasowej koagulacji białek mleka przez standaryzację składu mleka, obróbkę termiczną, koagulację, obróbkę gęstwy serowej z wydzieleniem serwatki, formowanie, chłodzenie i pakowanie, charakteryzuje się tym, że mleko poddaje się obróbce termicznej w 90°C przez 50-60 sekund, albo 95°C przez 100 s albo sterylizacji w temperaturze 120-135°C przez 3-5 sekund, chłodzi się do temperatury 20-35°C i dodaje preparat enzymatyczny transglutaminazy o mocy od 50 do 200 U/g białka w ilości od 1 U/g białka do 10 U/gram białka, po czym mleko poddaje się inkubacji w temperaturze 20-35°C przez 0,5-2,5 godzin, a następnie do mleka w tej samej temperaturze dodaje się bakterie fermentacji mlekowej i po ich dodaniu w czasie 6-16 godzin uzyskuje się skrzep gotowy do dalszej obróbki w znany sposób.

Sposób według wynalazku umożliwia reakcję tworzenia wiązań w białkach, prowadząc do stab ilizującego efektu poprzecznych, sieciujących wiązań kowalencyjnych - odmiennych w swym charakterze od wiązań peptydowych. Pod jej wpływem mostki disulfidowe stabilizują strukturę i zwiększają sztywność cząsteczki. Mogą również brać udział w łączeniu poprzecznym sąsiednich łańcuchów lub w powstawaniu pętli łańcucha polipeptydowego. Prowadzi to do przemian konformacji białka, a tym samym modyfikacji tekstury, stabilności żelowania, zdolności wiązania wody, co w konsekwencji sku tkuje zmianami właściwości reologicznych sera twarogowego. Obróbka cieplna mleka skutkuje istotnymi zmianami właściwości białek. Wskutek termicznej denaturacji wytrącają się białka serwatkowe, w tym głównie β-laktoglobulina i α-laktoalbumina oraz makroglobuliny.

Postępowanie zgodnie z wynalazkiem przez dodanie enzymu transglutaminazy po obróbce termicznej mleka i okresie inkubacji, asocjacja zdenaturowanej termicznie β-laktoglobuliny z K-kazeiną ułatwia uzyskanie optymalnego skrzepu kazeinowego.

Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że uzyskuje się zwiększenie retencji białek serwatkowych do produktu o 10-20%, a tym samym wzrost wydajności produkcji, zwiększenie wartości odżywczej twarogu, obniżenie wycieku serwatki z twarogu oraz obniżenie ładunku biologicznego zawartego w serwatce. Ponadto metoda ta, jako jednoetapowa jest znacznie tańsza od wieloetapowego zagospodarowania białek serwatkowych. Stosując sposób według wynalazku otrzymuje się twaróg o podwyższonej wartości odżywczej oraz wysokich walorach reologicznych i sensorycznych.

Sposób wytwarzania sera twarogowego według wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d

Mleko surowe, spełniające wymagania przedmiotowych norm, podgrzewa się do temperatury wirowania - w zależności od typu wirówki czyszcząco-odtłuszczającej do temperatury 45-50°C, lub temperatury 55-65°C.

Tak podgrzane mleko kieruje się na wirówkę czyszcząco-odtłuszczającą, gdzie następuje oddzielenie zanieczyszczeń mechanicznych oraz separacja tłuszczu. Separacja tłuszczu może być prowadzona ze zróżnicowaną intensywnością: od pozostawienia minimalnej zawartości tłuszczu w mleku przerobowym (poziom 0,3-0,5% tłuszczu w mleku), poprzez częściowe zawrócenie tłuszczu do mleka przerobowego (np. poziom 1,5-1,8%), aż do całkowitego połączenia mleka z odwirowanym tłuszczem (w tym przypadku oczyszcza się mleko z zanieczyszczeń mechanicznych).

Mleko o znormalizowanej zawartości tłuszczu (wynika ona z deklaracji producenta dotyczącej zawartości tłuszczu w twarogach kierowanych do dystrybucji - np. twaróg chudy, półtłusty, tłusty, śmietankowy) poddaje się procesowi obróbki termicznej. Zabieg ten pozwala na osiągnięcie dwóch celów: inaktywację mikroflory (rodzimej i pochodzącej z reinfekcji) mleka oraz ukierunkowaną denat urację białek serwatkowych. Parametry, które determinują stopień denaturacji białek serwatkowych to: wysokość temperatury oraz czas jej działania.

Do ukierunkowanej denaturacji białek serwatkowych można doprowadzić poprzez stosowanie szerokiego spektrum temperatur i czasu ekspozycji mleka na te temperatury. Przykładowo mleko można poddać pasteryzacji w temperaturze 90°C przez 50-60 sekund, lub pasteryzacji w temperaturze 95°C przez 100 sekund albo nawet sterylizacji w temperaturze 120-135°C przez 3-5 sekundy. Wysokość temperatury i czas jej działania na mleko wpływa na różny stopień denaturacji białek se rwatkowych, a tym samym na różną ich retencję do produktu gotowego. Można zatem poprzez ukierunkowany proces obróbki termicznej modyfikować cechy sensoryczne i reologiczne kwasowych serów twarogowych. W naszym przykładzie mleko pasteryzuje się w temperaturze 95°C przez 100 s ekund.

PL 228 081 B1

Po obróbce termicznej - pasteryzacji mleko chłodzi się do temperatury 28°C i wprowadza preparat enzymatyczny transglutaminazy o mocy 100 U/g białka w ilości 6 U/g białka. Dodatek preparatu uzależniony jest od jego mocy oraz stopnia zdenaturowania białek serwatkowych.

Po wprowadzeniu preparatu enzymatycznego transglutaminazy przetrzymuje się mleko w tej temperaturze przez 2,0 godziny, po czym kieruje do zbiorników procesowych np. wanny, kotły. W kolejnym etapie produkcji serów twarogowych w tej samej temperaturze tj. 28°C wprowadza się bakterie fermentacji mlekowej i całość miesza się. Temperatura zaszczepiana mleka kulturami starterowymi może być zróżnicowana od ok. 20°C do ok. 35°C, a zależy ona od rodzaju i ilości użytych kultur starterowych oraz czasu w jakim chcemy uzyskać skrzep gotowy do obróbki. Po ich dodaniu w czasie od 6 do 16 godzin uzyskuje się skrzep, gotowy do dalszej obróbki o pH=4,60 ± 0,1. Po uz yskaniu właściwego skrzepu przystępuje się do jego obróbki polegającej na delikatnym podgrzaniu i rozdrobnieniu. W dalszej kolejności prowadzi się proces osuszania gęstwy serowej, ewentualnego ociekania oraz prasowania i/lub formowania, chłodzenia, i pakowania w znany sposób.

Claims (1)

1. Sposób wytwarzania sera twarogowego niedojrzewającego otrzymywanego w wyniku kwasowej koagulacji białek mleka, z udziałem enzymu transglutaminazy przez standaryzację składu mleka, obróbkę termiczną, koagulację, obróbkę gęstwy serowej z wydzieleniem serwatki, formowanie, chłodzenie i pakowanie, znamienny tym, że mleko poddaje się obróbce termicznej w temp. 90°C przez 50-60 sekund, albo w temp. 95°C przez 100 s albo sterylizacji w temp. 120-135°C przez 3-5 sekund, następnie chłodzi się do temperatury 20-35°C i dodaje preparat enzymatyczny transglutaminazy o mocy od 50 do 200 U/g białka w ilości od 1 U/g białka do 10 U/gram białka, po czym mleko poddaje się inkubacji w temperaturze 20-35°C przez 0,5-2,5 godzin, a następnie do mleka w tej samej temperaturze dodaje się bakterie fermentacji mlekowej i po ich dodaniu w czasie 6-16 godzin uzyskuje się skrzep gotowy do dalszej obróbki w znany sposób.