Материал: Melnuchuk_Promuslova biotexnologij

РОЗДІЛ 6. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОКИСЛИХ ПРОДУКТІВ

згортання (ЧCЗ). Тривалість згортання і реологічні показники згустку залежать від концентрації казеїну і солей кальцію в молоці, його кислотності і температури згортання. При низькому вмісті білка виходить неміцний згусток, і при його обробці збільшуються втрати білка і жиру з сироватки. Додавання солей кальцію і підвищення кислотності в межах, що допускаються, підвищують міцність і еластичність згустку. Це позитивно впливає на синерезис, вихід продукту і його консистенцію.

Робота № 27. Механізм процесу сичужної коагуляції казеїну

Мета роботи: Вивчити механізм процесу сичужної коагуляції казеїну.

Матеріали та обладнання: колби конічні місткістю 100 і 200 см3; циліндр мірний місткістю 100 см3; бюретка місткістю 25 см3; мірна піпетка місткістю 50 см; воронка; паперовий фільтр; 40%-й водний розчин CaCl2; сичужний фермент; закваска; молоко; віскозиметр; прилад для визначення коефіцієнта розтікання; міліметрівка; скло.

Хід роботи:

1.Молоко (масою близько 600 г) пастеризують при температурі 70-72оС і витримують 20-25 с.

2.Потім вносять CaCl2 у вигляді 40%-ного водного розчину (прозорого, безбарвного) у кількості 10-40, іноді 60 г безводної солі на кожні 100 кг молока.

3.Після чого вносять закваску, кількість якої залежить від виду вироблюваного сиру, ступеня зрілості молока, активності закваски і становить 0,5-2,5% маси нормалізованого молока. На швидкість згортання молока сичужним ферментом впливають рН середовища і концентрація солей кальцію. Оптимальне значення рН 6,0-6,4. При додаванні солей кальцію прискорюється коагуляція, але до певної межі; при надлишку солі процес гальмується.

4.Сичужний фермент (доза - 1 г ферменту стандартної активності на кожні 100 кг молока) вносять у молоко у вигляді 2,5%-ного водного розчину при ретельному перемішуванні, яке триває ще 3-5 хв.

5.Потім підготовлене молоко розливають рівними порціями 6-8 колб або стаканчики, які поміщають у термостат з температурою, зазначеною викладачем, і залишають у спокої. З інтервалом у 5 хв. виймають по одній колбі (склянці) і визначають зміну реологічних характеристик молока в динаміці аж до утворення сичужного згустку.

6.За формуванням згустку можна спостерігати по зміні в'язкості молока (за допомогою різних вискозиметрів), а також побічно.

141

РОЗДІЛ 6. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОКИСЛИХ ПРОДУКТІВ

7. На підставі отриманих даних будують реограму процесу сичужного згортання молока, тобто графік зміни в'язкості залежно від тривалості згортання молока. Проводять порівняльний аналіз отриманих даних з відомими літературними.

Контрольні питання:

1.Сутність кислотної коагуляції казеїну.

2.Що відбувається з неденатурованими сироватковими білками в процесі кислотного згортання молока?

3.Зміна казеїну під час сичужного згортання.

4.Фактори, що впливають на тривалість сичужного згортання молока та реологічні показники згустку.

Робота № 28. Визначення кількості молочної кислоти методом титрування

Виробництво молочної кислоти на Україні здійснюється вже більше 50 років. Її виготовляють згідно з вимогами ГОСТу 490-79 “Кислота молочна харчова. Технічні умови”. Діючий стандарт поширюється на кислоту, одержану зброджуванням цукровмісної (цукорсирець, цукор-пісок, патока рафінадна, меляса бурякова) і лактовмісної сировини (сироватка молочна) молочнокислими

бактеріями Lactobacillus delbrukii, L. рlantarum та ін.

Рис.38. Структурна формула молекули молочної кислоти (С3Н6О3)

Утворення молочної кислоти є найважливішою ознакою, за якою можна говорити про ефективність молочнокислого бродіння і відповідно про якість одержуваного кисломолочного продукту. Кількість молочної кислоти в досліджуваній пробі визначають методом титрування розчином NaOH. Кислотність молока або кисломолочного продукту виражають у градусах Тернера (°Т) або відсотках молочної кислоти. Так, 1°Т відповідає 1 мл 0,1 н. розчину NaOH, який пішов на титрування 100 мл досліджуваного середовища. Оскільки відомо, що молекулярна маса молочної кислоти становить 90 г/моль, то для приготування 1 л 1 н. розчину потрібно 90 г кислоти, значить, в 1 мл 0,1 н. розчину міститься 0,009 г кислоти, що дорівнює 1°Т. Для кожного з вироблених молочною промисловістю продукту існують норми по кислотності, затверджені Міністерством охорони здоров'я, які свідчать про якість продукту.

Мета заняття: Визначити кількість молочної кислоти методом титрування в кисломолочних продуктах.

142

РОЗДІЛ 6. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОКИСЛИХ ПРОДУКТІВ

Мікробіологічне виробництво молочної кислоти проводять за наступною схемою:

Розмноження чистої культури молочнокислих бактерій

↓

Молочнокисле бродіння при 45—50°С

↓

Обробка забродженого розчину хлорним вапном(80—90°С)

↓

Фільтрування

↓

Кристалізація лактату кальцію

↓

Гідроліз лактату кальцію сульфатною кислотою

↓

Обробка вологої молочної кислоти жовтою кров’яною сіллю та активованим вугіллям

↓

Фільтрування

↓

І ступінь випарювання молочної кислоти до 50 %-ної концентрації

↓

Фільтрування

↓

ІІ ступінь випарювання молочної кислоти до 80 %-ної концентрації

↓

Фільтрування

↓

Розлив

Схема мікробіологічного виробництва молочної кислоти

Хід роботи:

Кількість молочної кислоти визначають методом титрування і за різницею між обсягами 0,1н. розчину NaOH, який було використано на титрування середовища культивування до і після росту бактерій.

1.Для титрування беруть 10 мл культуральної рідини розміщують в колбу Ерленмейера, додають 20 мл дистильованої води, 1 - 2 краплі фенолфталеїну і титрують 0,1 н. розчином NaOH при постійному збовтуванні до появи стійкого слаборожевого забарвлення.

2.Кислотність молока або культуральної рідини виражають у градусах Тернера (° Т) або відсотках молочної кислоти. Так, 1°Т відповідає 1 мл 0,1 н. розчину NaOH, який пішов на титрування 100 мл середовища. Загальний вміст молочної кислоти виражається у відсотках. Оскільки

143

РОЗДІЛ 6. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОКИСЛИХ ПРОДУКТІВ

відомо, що молекулярна маса молочної кислоти становить 90 г/моль, то для приготування 1 л 1 н. розчину потрібно 90 г кислоти, значить, в 1 мл 0,1 н. розчину міститься 0,009 г кислоти, що відповідає 1°Т.

к = х лугів х V м.к.

де к - кислотність молока, °Т; х лугів – об’єм гідроксиду натрію (лугів), який пішов на титрування, мл; V м.к- об’єм дослідженої проби, мл.

6.Досліджуваний зразок (молоко, кефір, сметана, вершки, культура молочнокислих бактерій і т. д.) змішують з дистильованою водою у співвідношенні 1: 3, центрифугують 5 хв. при 12 000 об/хв., супернатант зливають в чисту пробірку;

7.10 мл досліджуваного супернатанта поміщають в колбу Ерленмейера;

8.До проби додають 1-2 краплі фенолфталеїну і титрують 0,1 н. розчином NaOH при постійному збовтуванні до появи стійкого слаборожевого забарвлення;

9.Визначають обсяг витраченого на титрування 0,1 н. розчину NaOH, визначають кількість молочної кислоти в °Т.

10. На підставі отриманих даних роблять висновок про якість досліджуваного продукту.

Допустимі норми кислотності в °Т продуктів молочної промисловості наведено в табл.17.

Таблиця 17 Допустимі норми кислотності в °Т продуктів молочної промисловості

Контрольні питання:

1.Якими морфологічними ознаками характеризуються молочнокислі бактерії ?

2.Що таке закваски? З чого готуються виробничі закваски на молочних підприємствах?

144

РОЗДІЛ 6. БІОТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ОТРИМАННЯ МОЛОЧНОКИСЛИХ ПРОДУКТІВ

3.Перелічіть групи кисломолочних продуктів залежно від складу мікрофлори заквасок.

4.Охарактеризуйте мікрофлору продуктів, що готуються з використанням багатокомпонентних заквасок. Які це продукти?

5.Які кисломолочні продукти отримують з використанням мезофільних молочнокислих стрептококів? При якій температурі проводять сквашування таких продуктів?

6.Які продукти готують з використанням ацидофільних паличок і біфідобактерій? У чому цінність цих продуктів?

7.Які мікроорганізми входять до складу мікрофлори йогурту, ряжанки?

8.Дайте характеристику основних компонентів живильних середовищ із крохмалевмісної сировини для біосинтезу молочної кислоти.

9.Назвіть основні стадії біотехнології виробництва молочної кислоти або її солей на харчовій сировині.

10.Для чого у технології виробництва молочної кислоти застосовується жовта кров’яна сіль, хлорне вапно, активоване вугілля?

145