АЛЬГИНАТНАЯ КАМЕДЬ
ALGINATE GUM

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к альгинатной камеди, способу образования альгинатной камеди, необязательно в форме частиц, а также способам применения и применению ее, например, в производстве сыра.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Улучшение выхода и текстуры конечного сыра, в особенности в сыре с низким содержанием жира или с пониженным содержанием жира, является очень целесообразным, в особенности в промышленных способах изготовления сыра. Тем не менее, если содержащие камедь добавки были испытаны в промышленном изготовлении ферментированного сыра, растворимые камеди, однако, приводят к проблемам, таким как образование комков во время растворения в молоке, разделение фаз или подавление действия сычужного фермента. Также значительная часть камеди сливается вместе с сывороткой, что подавляет способность сыворотки быть дополнительно обработанной путем концентрации и высыхания.
Существует несколько путей получения сыра из молока, однако, большинство из них имеют следующие общие черты, как описано Kosikowski F.V. & Mistry V.V. : Cheese and fermented milk foods Volume 1 : origin and principles, 1997, p.110:
Этап
Основные цели
Створаживание молока
Подготовка молока для кислотного и/или сычужного образования творога и введение подходящих культур микроорганизмов
Нарезание или измельчение творога
Быстрое удаление сыворотки и способствование однородному провариванию творога путем увеличения площади поверхности
Тепловая обработка творога
Уплотнение творога для более эффективного удаления сыворотки, формирование текстуры и установление контроля влажности
Осушение или погружение
Непрерывное отделение сыворотки от творога
Уплотнение творога
Преобразование творога в характерную текстуру необходимого сыра, предоставление времени для образования кислоты и способствование контролю влажности
Соление
Влияние вкуса, влажности и текстуры
Прессование
Придание формы сыру и запечатывание массы
Таким образом, основной принцип изготовления сыра из молока состоит в отделении нерастворимого творога с высоким содержанием сухого вещества (как правило, выше 48%, в соответствии со стандартами Кодекса), содержащего большее количество белков и жира, от растворимой фазы с низким содержанием сухого вещества (как правило, 6-7%). Данная растворимая фаза, называемая сывороткой, по-прежнему содержит ценные ингредиенты, в особенности растворимые белки. Коммерческое использование сывороточной фракции является необходимой составляющей всемирной рентабельности производства сыра. Вследствие этого в современной промышленности разработаны методики как для концентрирования и высушивания сыворотки в целом, так и для разделения на фракции ее компонентов и высушивания их отдельно.
Высушивание сыворотки в целом, как правило, проводят в 2 этапа: вначале сыворотку концентрируют до 60–65% сухого вещества в вакуумном испарителе, затем ее подвергают высушиванию распылением.
Разделение на фракции компонентов сыворотки можно проводить путем тепловой коагуляции или хроматографии, но наиболее распространенной современной технологией является, несомненно, мембранная фильтрация в поперечном потоке, при которой разделение компонентов сыворотки происходит на основе их молекулярного размера. Технологию мембранной фильтрации разделяют на разные категории, такие как микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос, в зависимости от размера удерживаемых и концентрированных мембраной молекул (ретентат) или проходящих сквозь нее (пермеат). Среди этих категорий ультрафильтрация является наиболее часто используемой для обработки сыворотки, поскольку она позволяет отделение макромолекул, таких как белки сыворотки, от меньших компонентов, таких как лактоза и микроэлементы. Имеется многочисленная научная и техническая литература, описывающая мембранную ультрафильтрацию сыворотки и параметры управления ее эффективностью. В частности, специалисту в данной области известно, что вязкость фазы ретентата имеет непосредственное воздействие на прохождение потока через мембрану и на конечную производительность. Вследствие этого важно для эффективной переработки сыворотки избегать какого-либо этапа, который может увеличить ее вязкость во время изготовления сыра.
Потенциальный интерес введения камедей в производство сыра, как описано в предшествующем уровне техники, заключается в улучшении либо вкусовых качеств, либо производительности. Было описано применение многих разных типов камедей, таких как каррагинаны, гуар, камедь бобов рожкового дерева, альгинаты, пектины, ксантан или другие известные камеди.
В WO0223999 описано добавление очень широкого спектра камедей, например, каппа-каррагинана, йота-каррагинана, лямбда-каррагинана, камеди бобов рожкового дерева, альгината, ксантана, целлюлозной камеди, гуара и любого другого подходящего гидроколлоида, для улучшения выхода, а также конкретных критериев текстуры мягкого, полутвердого, твердого и экстратвердого сыра.
В WO9501729 описано применение микрочастиц микрокристаллической целлюлозы и галактоманнановой камеди и по меньшей мере одного желирующего полисахарида для улучшения органолептических характеристик сыра. В качестве примера желирующего полисахарида упоминается альгинат.
WO9119424 относится к способу получения гранул, состоящих из микрочастиц материала геля, и описывает образование эмульсии, как правило, эмульсии "вода в масле", из желеобразной композиции и несмешивающейся жидкости, активирующей гелеобразование композиции и, таким образом, образующей в основном круглые гранулы геля, состоящие из микрочастиц.
WO1992006598 относится к применению микрогеля, гидроколлоида или частицы полисахарида/белка в качестве добавки в обезжиренном натуральном сыре.
Патент США № 5532018 относится к применению заменителей жира, которые добавляют к сепарированному молоку для образования сырной массы с низким содержанием жира.
В патенте США № 2808337 раскрыты альгинатная композиция для изготовления мягких пудингов и связанные процессы.
В WO2004/098318 раскрыты альгинатные матричные частицы, инкапсулирующие активные вещества, такие как вкусовые добавки или ароматизаторы.
В WO2004/105498 раскрыты продукты на основе молока, содержащие покрытые альгинаты.
В патенте EP 1386540 раскрыт бессывороточный сливочный сыр, содержащий ионную камедь.
В WO02/23999 раскрыт способ изготовления сыра, содержащего камедь.
“Continuous processing for quality alginate gum”
В Havighorst,  Food Engineering Intl. Nov. 1977, p.46-48 раскрыта справочная информация о получении альгината из бурой водоросли.
Существующие известные способы для введения камедей в молоко для производства сыра требуют особого оборудования и операций для диспергирования или подготовки камеди перед ее введением в молоко, которые на практике не присутствуют на обычном заводе по производству сыра. В частности, альгинат натрия, при добавлении в молоко в виде порошка или водного раствора, реагирует с ионным кальцием молока и образует видимые комки геля, которые впоследствии остаются в сырной массе и делают ее непригодной для производства сыра.
По-прежнему остается необходимость в дополнительной камеди, такой как альгинат, для добавления в процессе получения сыра, которая не образует комки при диспергировании в молоке и которая не способствует разделению фаз или подавлению действия сычужного фермента.
Существует, кроме того, необходимость в готовом к применению порошке, который можно добавлять непосредственно в емкость с молоком без особого оборудования для смешивания и который не увеличивает вязкость сыворотки.
Кроме того, существует необходимость в дополнительной камеди, такой как альгинат, которая может храниться в течение длительных периодов времени в готовой к применению форме.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение дополнительной камеди, которую можно добавлять в процессе получения сыра и которая не вызывает образование сгустков при диспергировании в молоке, разделение фаз или подавление действия сычужного фермента, и ее применение. Следующей целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение готового к применению порошка, который можно добавлять непосредственно в емкость с молоком без особого оборудования для смешивания и который не увеличивает вязкость сыворотки, и его применение. Следующей целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение альгинатной камеди, которая может храниться в течение длительных периодов времени. Следующей целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение способа образования альгинатной камеди в сухой форме. Следующей целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение способа промышленного производства сыра из молока. Следующей целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение способа получения массы для сыроварения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, в первом аспекте настоящее изобретение относится к частице или частицам альгинатной камеди, при этом частица или частицы - в непокрытой форме - характеризуются содержанием сухих твердых веществ от 80% до 100% вес./вес.; и при этом частица или частицы - в непокрытой форме - содержат от 0,4% до 1,6% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ.
В следующем аспекте, описанном в данном документе, обеспечивается способ образования альгинатной камеди в сухой форме, при этом указанный способ предусматривает этапы:
a. смешивания альгиновой кислоты с солью кальция с получением смеси;
b. доведения pH полученной смеси до pH от 5,0 до 8,0;
c. высушивания смеси с обеспечением альгинатной камеди в сухой форме.
Следующим аспектом, описанным в данном документе, является способ промышленного производства сыра из молока, предусматривающий этапы:
a. добавления альгинатной камеди, описанной в данном документе и/или полученной в данном документе, в молоко, до или после его пастеризации с обеспечением сырного субстрата;
b. створаживания, нарезания, тепловой обработки и осушения указанного субстрата с обеспечением сырной массы; и
c. отверждение указанной сырной массы с обеспечением сыра.
Следующим аспектом, описанным в данном документе, является способ производства массы для сыроварения, при этом указанный способ включает этапы:
a. диспергирования альгинатной камеди, описанной в данном документе, и/или, как подготовлено в данном документе, в молоке;
b. коагулирования молока в творог и сыворотку;
c. отделения сыворотки от творога, при этом большая часть альгинатной камеди остается в твороге.
В следующем аспекте, описанном в данном документе, представлено применение альгинатной камеди для получения сыра.
Следующим аспектом, описанным в данном документе, является применение альгинатной камеди для облегчения разделения молока на творог и сыворотку.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 показана динамическая вязкость ретентата ультрафильтрации сыворотки в фазе с возрастанием градиента скорости.
На Фиг.2 показана динамическая вязкость ретентата ультрафильтрации сыворотки в фазе с убыванием градиента скорости.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
“практически нерастворимый”
“практически нерастворимый в молоке
т.е.
В данном контексте  означает ”. Таким образом, при диспергировании в молоке или в воде с концентрацией растворенного кальция, подобной молоку,  приблизительно от 0,4 до 0,5 г ионного кальция на литр (Robert Jeness & Stuart Patton: Principles of dairy chemistry, p169–175, Robert E. Kriger Publishing Company, 1976), более 70%, предпочтительно более 90%, более предпочтительно более 95% массы продукта остается в нерастворимой форме и может быть извлечено посредством фильтрации или центрифугирования из жидкой фазы.
В данном контексте “содержание сухих твердых веществ” означает долю твердой массы продукта, как правило, выраженную в %, которая остается после выдерживания в течение от 2 до 12 часов при 105 градусах Цельсия в сушилке.
В данном контексте “общее содержание сухих твердых веществ” означает часть компонента в виде доли содержания сухих твердых веществ.
В данном контексте “в сухой форме” означает наличие содержания сухих твердых веществ выше 80% вес./вес.
В данном контексте, “большая часть” означает по меньшей мере 50%, например, по меньшей мере 75%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%. Что касается большей части альгинатной камеди, остающейся в твороге, альгинатную камедь, которая не остается в твороге, отделяют и взвешивают (т.е. “большая часть” по массе).
В данном контексте “размер частиц” означает средний объемный диаметр (D[4,3]), такой как описанный Rawle, A.: “Basic principles of particle size analysis” in Surface Coating International 2003, vol.86, n°2, pp. 58-65. Измерение размера частиц в работе, которая привела к данному патенту, проводили путем лазерной дифракции (также известной как малоугловое рассеяние лазерного излучения, или LALLS) с использованием анализатора размера частиц модели Mastersizer S от компании Malvern Ltd, Великобритания.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что возможно изготовить готовый к применению порошок альгинатной камеди, который можно добавлять непосредственно в емкость с молоком без особого оборудования для смешивания, и который может диспергироваться без образования комков, и который может набухать и поглощать воду, при этом оставаясь в виде отдельных нерастворимых частиц. Во время созревания сыра захваченные частицы альгинатной камеди связывают воду и способствуют поддержанию плотной консистенции, несмотря на увеличенное содержание влаги.
Частицы альгинатной камеди по настоящему изобретению содержат по меньшей мере 50% вес./вес. альгината, предпочтительно по меньшей мере 75% вес./вес. альгината, более предпочтительно по меньшей мере 80% вес./вес. альгината, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% вес./вес. альгината. Остальная часть предпочтительно представляет собой воду.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления частицы альгинатной камеди по настоящему изобретению содержание сухих твердых веществ составляет от 80% до 100% вес./вес. альгината натрия, и от 0,4% до 1,6% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ.
В одном аспекте альгинатная камедь, как описано и как используется в данном документе, является практически нерастворимой в молоке. Альгинатная камедь в данном аспекте не вызывает разрушение белка и образующееся при этом разделение фаз в молоке. Кроме того, так как альгинатная камедь в данном аспекте практически нерастворима в молоке, не происходит увеличение вязкости сыворотки после нарезания творога, и осушение сыворотки не нарушается, как видно с известными растворимыми гидроколлоидами.
Промышленное производство сыра из свежего молока не может быть отделено от обработки совместно полученной сыворотки, и по экономическим, и по экологическим причинам, и, таким образом, важное значение имеет влияние на сыворотку добавок, используемых при изготовлении сыра.
Кроме того, авторами настоящего изобретения было обнаружено, что порошок альгинатной камеди, как раскрыто в данном документе, может храниться при температуре окружающей среды в течение периодов более 6 месяцев, в форме, в которой он готов для немедленного введения, например, в молоко, и без изменения повторной переработки сыворотки, совместно полученной во время производства сыра.
Важным аспектом настоящего изобретения является то, что порошок альгинатной камеди можно вводить в молоко для сыроделия непосредственно в его сухой порошковой стабильной форме, в то время как обычно необходимо вначале подготовить частицы геля, которые имеют ограниченный срок годности не более нескольких дней.
После диспергирования в молоке частицы альгинатного порошка, как раскрыто в данном документе, могут набухать и поглощать влажность из молока, не становясь растворимыми. Большая часть частиц порошка альгинатной камеди, как раскрыто в данном документе, остается в твороге, образованном после коагуляции при осушении, и способствует увеличению вкусовых качеств или выхода. Кроме того, даже если часть частиц вымывается с сывороткой, они остаются практически нерастворимыми, также в течение разных этапов нагрева переработки сыворотки. Фракция альгината, которая осушивается в сыворотке, остается в нерастворимой форме. Она необязательно может быть удалена из сыворотки путем фильтрации, центрифугирования или других соответствующий способов, или может быть оставлена в сыворотке. Частицы, оставшиеся в сыворотке, не способствуют увеличению ее вязкости во время следующих обработок для концентрации, разделения или высушивания ее компонентов.
Настоящее изобретение таким образом относится к частице или частицам альгинатной камеди, при этом частица или частицы - в непокрытой форме - характеризуются содержанием сухих твердых веществ от 80% до 100% вес./вес.; и при этом частица или частицы - в непокрытой форме - содержат от 0,4% до 1,6% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ.
Соответственно, частица или частицы альгинатной камеди в соответствии с настоящим изобретением, имеют размер частиц от 20 микрон до 200 микрон в непокрытой форме. Частица или частицы альгинатной камеди могут дополнительно содержать покрывающий материал. Соответственно, частица или частицы альгинатной камеди являются практически нерастворимыми в молоке. Альгинатная камедь может быть получена из альгиновой кислоты, извлеченной из бурых водорослей. Альгиновая кислота образует камедь при связывании с водой.
Настоящее изобретение также относится к способу получения альгинатного порошка и применению этого альгинатного порошка в производстве сыра.
Более конкретно, оно относится к способу, который делает возможным введение камеди в молоко, используемое для производства сыра, с целью улучшения вкусовых качеств или выхода сыра, без необходимости в каких-либо дополнительных этапах переработки или оборудовании и без потери способности к повторной переработке совместно полученной сыворотки путем разделения на фракции и концентрации.
В одном аспекте в данном документе приведены практически нерастворимые в молоке частицы альгинатной камеди. Нерастворимость частиц измеряют, как указано далее (Способ A): альгинатный продукт по настоящему изобретению вначале диспергируют в этаноле, в соотношении 0,2 грамма сухого вещества альгината на 2,0 мл этанола, с целью избежания впоследствии образования комков во время диспергирования в воде. Затем эту суспензию диспергируют в 100 мл воды, в которой содержание растворенного кальция было доведено до 0,4 грамма/литр путем добавления хлорида кальция, с целью воспроизвести содержание ионного кальция в молоке. После 30 секунд перемешивания суспензию альгината фильтруют на высушенном бумажном фильтре (Watman 2, Cat. N°1002110), который затем сушат при 105°C в течение 4 часов. Нерастворимость выражают как соотношение между сухим веществом альгината, извлеченным с поверхности бумажного фильтра, и исходным примененным сухим веществом.
В одном аспекте частицы альгинатной камеди характеризуются содержанием сухих твердых веществ от 80% до 100 вес/вес % и размером частиц от 20 микрон до 200 микрон. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что слишком большие частицы будут оседать слишком быстро при диспергировании в молоке и образовывать слой в нижней части творога во время сычужной коагуляции. Слишком маленькие частицы не будут оставаться в твороге во время осушения, а будут вымываться в сыворотку. В следующем аспекте частицы содержат от 0,4% до 1,6 вес/вес % ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ. Данные практически нерастворимые частицы альгинатной камеди, кроме того, могут быть покрыты покрывающим материалом из одного или нескольких покрывающих материалов, выбранных из группы, включающей сахара, лецитин, моно-, ди- и триглицериды жирных кислот, хлорид кальция, полисорбат, лактат кальция и спирт. В одном аспекте соотношение альгинатной камеди и покрывающего материала составляет от 10:90 до 90:10 от общего содержания сухих твердых веществ, как например, соотношение альгинатной камеди и покрывающего материала составляет от 30:60 до 60:30 от общего содержания сухих твердых веществ, например как при измерении, как описано в данном документе. Частицы также могут слипаться.
В одном аспекте частицы альгинатной камеди, имеющие необходимые свойства диспергирования и набухания, могут быть введены в молоко для производства сыра с целью улучшения его вкусовых качеств и/или выхода, в то же время для избегания нарушения при повторной переработке совместно полученной сыворотки. Применяемое молоко может быть либо цельным молоком, либо быть частично или полностью сепарированным относительно жира. В одном аспекте молоко представляет собой цельное молоко. Ингредиент-альгинатный порошок предпочтительно, но без ограничения, вводят перед пастеризацией молока. Альтернативно он может быть введен в пастеризованное молоко перед добавлением подкисляющей культуры или в период между добавлением культуры и добавлением сычужного фермента или другого створаживающего молоко средства.
В одном аспекте, раскрытом в данном документе, таким образом представлен способ промышленного производства сыра из молока, предусматривающий этапы a) добавления альгинатной камеди, полученной или указанной в данном документе, в молоко перед или после его пастеризации с обеспечением сырного субстрата; створаживания, нарезания, тепловой обработки и осушения указанного субстрата с обеспечением сырной массы; и отверждения указанной сырной массы с обеспечением сыра. В одном аспекте количество указанной альгинатной камеди в указанном сырном субстрате составляет от 0,005 до 0,5%, например, от 0,02% до 0,1% вес./вес. В одном аспекте содержание воды в альгинатной камеди составляет от 0 до 20%, предпочтительно от 10 до 15%. Обычное содержание воды в альгинате составляет от 5 до 20%, предпочтительно от 10 до 15%. Содержание воды определяется как доля продукта, которая не является сухим веществом, как определено “содержанием сухих твердых веществ” выше.
Настоящее изобретение может применяться для широкого спектра сыров, например, мягкого сыра, желтого полутвердого или твердого сыра, моцареллы, белого рассольного сыра или других типов сыра, как например, сыр, принадлежащий, но не ограничительно, к группе, состоящей из желтого твердого сыра, желтого полутвердого сыра, мягкого сыра, чеддера, белого сыра, сыра моцареллы и голубого сыра.
В одном аспекте альгинатная камедь характеризуется способностью легко диспергировать в молоке и сразу набухать путем поглощения воды, при этом оставаясь в виде отдельных нерастворимых частиц.
2
2
В следующем аспекте, приводимом в данном документе, представлен способ образования альгинатной камеди в сухой форме, при этом указанный способ предусматривает этапы: a) смешивания альгиновой кислоты с кальциевой солью с получением смеси; b) доведения pH полученной смеси до pH от 5,0 до 8,0; и высушивания смеси с обеспечением альгинатной камеди в сухой форме. Альгинатная камедь может быть получена из альгиновой кислоты, извлеченной из бурых водорослей. Альгиновую кислоту затем смешивают с кальциевой солью. В одном аспекте кальциевая соль представляет собой хлорид кальция (CaCl). На этапе a) кальциевую соль, такую как CaCl, тщательно смешивают с альгиновой кислотой с целью обеспечения равномерного и однородного распределения. Содержание ионов кальция после смешивания на этапе a) составляет от предпочтительно 0,4% до 1,6% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ, как, например, от 0,7% до 1,4% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ. Содержание кальция может быть измерено путем оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-OES).
2
3
2
3
В одном аспекте pH смеси на этапе b) доводят до pH от 5,0 до 8,0, предпочтительно до pH от 5,5 до 8,0. В следующем аспекте доведение проводят путем добавления карбонатной соли металла, такой как карбонат натрия (NaCO.) или карбонат калия (KCO).
Альгинатную камедь можно затем высушивать в подходящем сушильном устройстве, таком как, например, печь с циклотермическим обогревом, и соответственно измельчать в порошок, например, в дробилке. Размер частиц порошка предпочтительно, но не ограничительно, составляет от 10 микрон до 200 микрон, как например, от 20 микрон до 200 микрон. В одном аспекте содержание сухих твердых веществ составляет от 80% до 100% вес./вес. В следующем аспекте содержание сухих твердых веществ составляет от 85% до 95% вес./вес. В одном аспекте высушивание на этапе c) проводят при температуре от 95°C до 120°C, соответственно от 100 до 110°C.
В следующем аспекте альгинатную камедь инкапсулируют в покрывающий материал с целью улучшения ее способности диспергироваться, например, в холодном молоке. Способ инкапсулирования выбирают из известных специалисту в данной области для инкапсулирования порошков. Покрывающий материал готовят из одного или нескольких ингредиентов, известных своими гидрофильными свойствами, таких как, без ограничения, сахара, лецитин, моно-, ди- и триглицериды жирных кислот, полисорбат, хлорид кальция, лактат кальция, спирт или другие соответствующие ингредиенты. В одном аспекте покрывающий материал готовят из одного или нескольких ингредиентов, таких как комбинация моно-, ди- и триглицеридов с полисорбатом и хлоридом кальция.
В зависимости от типа применяемого оборудования для покрытия и ожидаемой диспергирующей способности, массовое соотношение между ингредиентом-альгинатным порошком и покрывающим средством может варьировать от 10:90 до 90:10 от общего содержания сухих твердых веществ, например, от 30:60 до 60:30 от общего содержания сухих твердых веществ, и одним предпочтительным соотношением является 40% по массе ингредиента-альгинатного порошка и 60% по массе покрывающего средства.
Типичный способ получения сыра, такого как полутвердый желтый сыр, описан в разделе примеров.
Дозирование ингредиента-альгинатного порошка в молоко составляет предпочтительно от 0,01% до 0,4%, например, от 0,02% до 0,3% или от 0,01% до 0,2% по массе применяемого молока, и не содержится необязательное количество покрывающего средства, применяемого для инкапсулирования порошка. Более предпочтительно рекомендованное дозирование ингредиента-альгинатного порошка составляет от 0,01% до 0,05% непокрытого ингредиента-альгинатного порошка массы молока.
Существует несколько вариантов добавления ингредиента-альгинатного порошка в молоко, либо до, либо после пастеризации. Однако по гигиеническим причинам лучшим является введение его до пастеризации молока. После диспергирования альгинатного порошка на поверхности емкости с молоком, молоко пастеризуют, как правило, до 74°C в течение 1 минуты, либо в емкости, либо в трубчатом или пластинчатом теплообменнике, и затем охлаждают до температуры ферментации 33°C при постоянном медленном перемешивании. В молоко добавляют соответствующую подкисляющую культуру и культуру для созревания сыра. После времени вызревания в 45 минут, животный сычужный фермент диспергируют в молоке, которое затем оставляют совершенно неподвижным во время створаживания. При створаживании молоко образует сгусток в течение периода в 15-30 минут. Сгусток нарезают кубиками с гранью 1 см и в емкости применяют перемешивание. Во время перемешивания сыворотка удаляется из сгустка. Часть сыворотки удаляют из емкости и заменяют водой для улучшения удаления лактозы. Затем сгусток осушают от оставшейся сыворотки, формуют в формы и прессуют для образования блока. Как только pH блока творога достигает значения 5,3, его засаливают путем добавления сухой соли или погружения в раствор соли, до обычного содержания соли 1,5–2,0% по массе. Засоленный сырный блок затем хранят для созревания до тех пор, пока он не будет готов к употреблению. Как показано в примерах, способ может применяться для изготовления либо необезжиренного сыра, либо сыра с низким содержанием жира, с положительным воздействием на вкусовые качества и/или выход.
Сыворотку, полученную во время осушения творога, либо отфильтровывают, либо центрифугируют для удаления частиц творога и жира, необязательно пастеризуют обычно до 80°C и охлаждают до 4°C. Существуют различные варианты переработки сыворотки, как например, описанные ранее, которые состоят в концентрировании и высушивании сыворотки, необязательно после разделения на фракции ее компонентов или комбинации с другими ингредиентами. Как показано в примерах, способность к разделению на фракции и концентрации сыворотки остается неизменной при применении альгинатной камеди, как раскрыто в данном документе.
В одном аспекте альгинатная камедь в порошковой форме, раскрытая в данном документе, содержит от 0,4% до 1,6% вес./вес. иона кальция, например, от 0,7% до 1,4% вес./вес. иона кальция, от общего содержания сухих твердых веществ. Необязательно альгинатную камедь инкапсулируют в растворимое в воде покрытие для облегчения ее диспергирования в молоке. Когда данный альгинат диспергируют в молоке, например, используемом для получения сыра, с целью улучшения его вкусовых качеств или выхода, частицы порошка легко диспергируются и набухают, не попадая в раствор. В результате они остаются в суспензии и захватываются творогом во время изготовления сыра. Только небольшая доля частиц осушается в сыворотке и заметно не изменяет ее вязкость. Сыворотку, полученную в результате производства сыра, можно впоследствии перерабатывать обычным образом, без потери производительности или качества конечных продуктов. Во время созревания сыра захваченные частицы альгината связывают воду и способствуют поддержанию плотной консистенции, несмотря на повышенное содержание влаги.
В одном аспекте, раскрытом в данном документе, представлен способ получения массы для сыроварения, при этом указанный способ включает этапы: a) диспергирования альгинатной камеди, полученной и/или указанной в данном документе, в молоке; b) свертывания молока в творог и сыворотку; и отделения сыворотки от творога, при том, что большая часть альгинатной камеди остается в твороге. В следующем аспекте способ получения сыра, включающий описанные выше этапы a, b и c, дополнительно включает отверждение творога до сыра.
В одном аспекте, представленном в данном документе, используется практически нерастворимая, состоящая из частиц альгинатная камедь для получения сыра.
В одном аспекте сыворотку, полученную во время производства сыра, концентрируют при помощи методики мембранной фильтрации в поперечном потоке, относящейся к группе микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации или обратного осмоса.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ В СООТВЕТСТВИИ
С НАСТОЯЩИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
Вариант осуществления 1. Частица или частицы альгинатной камеди, при этом частица или частицы - в непокрытой форме - характеризуются содержанием сухих твердых веществ от 80% до 100% вес./вес.; и при этом частицы - в непокрытой форме - содержат от 0,4% до 1,6% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ.
Вариант осуществления 2. Частицы альгинатной камеди в соответствии с вариантом осуществления 1, содержащие по меньшей мере 50% вес./вес. альгината, предпочтительно по меньшей мере 75% вес./вес. альгината, более предпочтительно по меньшей мере 80% вес./вес. альгината, наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% вес./вес. альгината.
Вариант осуществления 3. Частица или частицы альгинатной камеди в соответствии с вариантом осуществления 1 или 2, характеризующиеся размером частиц от 20 микрон до 200 микрон в непокрытой форме.
Вариант осуществления 4. Частица или частицы альгинатной камеди в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 1-3, дополнительно содержащие покрывающий материал.
Вариант осуществления 5. Частица или частицы альгинатной камеди в соответствии с вариантом осуществления 4, кроме того покрытые покрывающим материалом из одного или нескольких покрывающих материалов, выбранных из группы, включающей сахара, лецитин, моно-, ди- и триглицерипды жирных кислот, полисорбат, хлорид кальция, лактат кальция и спирт.
Вариант осуществления 6. Частица или частицы альгинатной камеди в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 4-5, где соотношение альгинатной камеди и покрывающего материала составляет от 10:90 до 90:10 от общего содержания сухих твердых веществ, например, соотношение альгинатной камеди и покрывающего материала составляет от 30:60 до 60:30 от общего содержания сухих твердых веществ.
Вариант осуществления 7. Частица или частицы альгинатной камеди в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 1-6, характеризующиеся содержанием сухих твердых веществ от 80% до 100% вес./вес. альгината натрия, и от 0,4% до 1,6% вес./вес. ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ.
Вариант осуществления 8. Способ образования альгинатной камеди в сухой форме, при этом указанный способ включает этапы:
a. смешивания альгиновой кислоты с солью кальция с получением смеси;
b. доведения pH полученной смеси до pH от 5,0 до 8,0;
c. высушивания смеси с обеспечением альгинатной камеди в сухой форме.
Вариант осуществления 9. Способ в соответствии с вариантом осуществления 8, где альгиновую кислоту извлекают из бурых водорослей.
Вариант осуществления 10. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-9, где кальциевая соль представляет собой хлорид кальция.
Вариант осуществления 11. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-10, где содержание ионов кальция после смешивания с кальциевой солью на этапе a) составляет от 0,4% до 1,6% ионов кальция от общего содержания сухих твердых веществ.
Вариант осуществления 12. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 7-11, где pH на этапе b) доводят до значения от 5,0 до 8,0, предпочтительно до pH от 5,5 до 8,0.
Вариант осуществления 13. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-12, где доведение проводят путем добавления карбонатной соли металла, такой как карбонат натрия.
2
3
2
3
Вариант осуществления 14. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-13, где карбонатная соль металла представляет собой карбонат натрия NaCO или карбонат калия KCO.
Вариант осуществления 15. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-14, где высушивание на этапе c) проводят до содержания сухих твердых веществ от 80% до 100% вес./вес.
Вариант осуществления 16. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-15, где высушивание на этапе c) проводят при температуре от 95°C до 120°C.
Вариант осуществления 17. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-16, где высушенную смесь измельчают в порошок, состоящий из частиц, с размером частиц от 10 микрон до 200 микрон.
Вариант осуществления 18. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-17, где альгинатную камедь покрывают покрывающим материалом после помола.
Вариант осуществления 19. Способ в соответствии с вариантом осуществления 18, где указанный покрывающий материал представляет собой один или несколько покрывающих материалов, выбранных из группы, включающей сахара, лецитин, моно-, ди- и триглицериды жирных кислот, полисорбат, хлорид кальция, лактат кальция и спирт.
Вариант осуществления 20. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 18-19, где соотношение альгинатной камеди и покрывающего материала составляет от 10:90 до 90:10 от общего содержания сухих твердых веществ, например, соотношение альгинатной камеди и покрывающего материала составляет от 30:60 до 60:30 от общего содержания сухих твердых веществ.
Вариант осуществления 21. Альгинатная камедь в сухой форме, получаемая при помощи способа по любому из вариантов осуществления 8-20.
Вариант осуществления 22. Способ промышленного производства сыра из молока, включающий этапы
a. добавления альгинатной камеди, полученной в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-20, и/или как указано в каком-либо из вариантов осуществления 1-7 и 21, в молоко до или после его пастеризации с обеспечением сырного субстрата;
b. створаживания, нарезания, тепловой обработки и осушения указанного субстрата с обеспечением сырной массы; и
c. отверждение указанной сырной массы с обеспечением сыра.
Вариант осуществления 23. Способ в соответствии с вариантом осуществления 22, где количество указанной альгинатной камеди в указанном сырном субстрате составляет от 0,005 до 0,5%, например, от 0,02% до 0,1% вес./вес.
Вариант осуществления 24. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 22-23, где сыр выбран из группы желтого твердого сыра, желтого полутвердого сыра, мягкого сыра, чеддера, белого сыра, сыра моцарелла и голубого сыра.
Вариант осуществления 25. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 22-24, где молоко, применяемое для получения сыра, представляет собой цельное молоко, или частично, или полностью сепарированное относительно молочного жира.
Вариант осуществления 26. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 22-25, где сыворотку, полученную во время производства сыра, концентрируют путем методики мембранной фильтрации в поперечном потоке, относящейся к группе микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации или обратного осмоса.
Вариант осуществления 27. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 22-26, где содержание воды в альгинатной камеди составляет 0-20%.
Вариант осуществления 28. Способ получения массы для сыроварения, при этом указанный способ включает этапы:
a. диспергирования альгинатной камеди, полученной в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-20 и/или указанной в каком-либо из вариантов осуществления 1-7 и 21, в молоке;
b. коагулирования молока в творог и сыворотку;
c. отделения сыворотки от творога, при этом большая часть альгинатной камеди остается в твороге.
Вариант осуществления 29. Способ в соответствии с вариантом осуществления 28, где количество альгинатной камеди в молоке составляет от 0,01% до 0,4% вес./вес., предпочтительно от 0,02% до 0,3% вес./вес.
Вариант осуществления 30. Способ получения сыра в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 22-29, при этом указанный способ включает этапы a, b и c, при этом указанный способ дополнительно включает отверждение творога до сыра.
Вариант осуществления 31. Способ в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 22-30, где молоко представляет собой цельное молоко.
Вариант осуществления 32. Применение практически нерастворимой в молоке, состоящей из частиц альгинатной камеди, как указано в каком-либо из вариантов осуществления 1-7 и 21, для получения сыра.
Вариант осуществления 33. Применение в соответствии с вариантом осуществления 32, где альгинатную камедь получают в соответствии с каким-либо из вариантов осуществления 8-20.
ПРИМЕР 1
Получение состоящей из частиц альгинатной камеди:
Альгинат по настоящему изобретению основан на влажной альгиновой кислоте (содержание сухого вещества примерно 30%). Альгиновую кислоту извлекают из бурых водорослей. 4500 г альгиновой кислоты (содержание сухого вещества примерно 30%) смешивают с 55,8 г дигидрата хлорида кальция. Когда кальциевая соль равномерно распределилась в альгиновой кислоте, карбонатную соль натрия добавляют для регулирования pH. 432 г карбоната натрия применяли для достижения pH~ 6,35.
Альгинат высушивали в конвекционной печи при 40°C в течение 16 часов и измельчали в роторной дробилке Bauermeister. Порошок просеивали до фракции < 100 мкм.
Измерение размера частиц для данных частиц из данного примера проводили с использованием анализатора размера частиц модели Mastersizer S от Malvern Ltd, Великобритания. Получали следующие параметры.
D[4,3]
D[0,5]
≥ 118-142 микрон
106-130 микрон
D[4,3] представляет собой средний объемный диаметр. D[0,5] представляет собой медианный объемный диаметр. 50% распределения находится выше и 50 % находится ниже значения D [0,5], оно делит распределение точно пополам.
Полученная в результате густая масса альгинатной камеди оказывается неоднородной и очень отличается от стандартной нейтрализованной альгинатной густой массы. Очень низкое содержание ионов кальция в данном альгинате улучшает помол до очень мелкого размера частиц, в связи с более волокнистой структурой альгината натрия.
Нерастворимость в молоке полученного альгината затем измеряют и сравнивают со стандартным альгинатом натрия (Grindsted Альгинат FD175 от Danisco A/S) в соответствии со способом A, приведенным выше. Для каждого типа альгината два измерения нерастворимости проводили в воде, доведенной до 0,4 грамма ионного кальция на литр хлорида кальция. Наблюдали, что 99,4% +/- 0,04% сухого вещества целевого альгината по настоящему изобретению извлекается с бумажного фильтра, в то время как извлекали только 86,8% +/- 0,025% сухого вещества стандартного альгината натрия. Это означает, что было растворено менее чем 1% сухого вещества альгината из примера 1, в то время как было растворено более 13% стандартного альгината натрия.
ПРИМЕР 2
2
2
2
2
Покрытие альгинатной камеди, полученной в примере 1: Суспензию получают путем смешивания 985 г ингредиента-альгинатного порошка, как описано в примере 1, и 123 г CaCl.2HO порошка с расплавом липидов (1084 г Cremodan Super (Danisco) и 271 г Polysorbat 80) при 75-85°C в течение 30 мин. Расплавленную суспензию впоследствии распыляли с использованием колеса распылительного аппарата (Ø120 мм/7000 оборотов в минуту) в распылительной башне NIRO NP 6.3 с охлажденным технологическим воздухом (~500 м3/ч при 5-10°C). Результатом способа является порошок, содержащий гранулы порошка с альгинатным порошком и CaCl.2HO, заключенные (инкапсулированные) в матрице липидных компонентов. Порошок является сыпучим при температурах ниже точки плавления Cremodan Super (т.е. ~68°C).
Суспензия/конечный порошок содержит:
альгинатное промежуточное вещество примера 1: 40 вес./вес. %,
Cremodan Super: 44 вес./вес. %,
Polysorbat 80: 11 вес./вес. %,
2
2
CaCl.2HO: 5 вес./вес. %.
ПРИМЕР 3
Промышленное производство сыра гауда с низким содержанием жира с 60% снижения жира/сухого вещества по сравнению с необезжиренным сыром гауда
Общее количество 20,0 кг молока с низким содержанием жира получают путем смешивания 10,0 кг наполовину обезжиренного молока и 10,0 кг обезжиренного молока. Молоко разделяют на 2 емкости для сыроварения по 10,0 кг каждая. Одна из емкостей (обозначенная в дальнейшем как емкость A) соответствует контрольному испытанию без альгината. Другая емкость (обозначенная в дальнейшем как емкость B) соответствует предварительному испытанию, содержащему альгинатный образец. Количество 5 грамм альгинатного образца, полученного в примере 1, что соответствует 0,05% количества молока, диспергированного в емкости B при перемешивании во избежание образования комков. Затем обе емкости обрабатывают одинаково, как указано далее. Молоко в емкости нагревают до 74°C в течение 1,0 минуты, охлаждают до 33°C и инокулируют сырной культурой Choozit™ Classic 111 от DANISCO A/S. Молоко выдерживают в течение 60 минут при медленном перемешивании. Затем 3,5 мл сычужного фермента CARLINA™ 520 мг/л разбавляют в 20 мл дистиллированной воды и добавляют в выдержанное молоко. Применяют перемешивание в течение 1 минуты после добавления сычужного фермента, затем перемешивание прекращают и пропеллер мешалки удаляют. Створаживание происходит после 12 мин 40 с в контрольной емкости A, и 13 мин 16 с в емкости B с альгинатом. После створаживания творог нарезают кубиками с гранью 1 см, в емкость устанавливают пропеллер мешалки и творог перемешивают в течение 45 минут. После этого 3,5 кг сыворотки удаляют из емкости и заменяют 3,0 кг воды при 45°C. Содержимое емкости нагревают до 36°C и продолжают перемешивание в течение 2 часов и 15 мин. после добавления сычужного фермента. Затем творог иссушают и засыпают в цилиндрические перфорированные сырные формы диаметром 11 см. Творог прессуют в форме при 36°C, до тех пор, пока pH не достигнет значения 5,30 через 4 часа и 25 мин для творога и из емкости A, и из емкости B. Затем спрессованные блоки творога удаляют из формы и погружают на 120 минут в раствор соли с концентрацией соли 300 г/л. Затем блоки творога удаляют из рассола и оставляют с целью удаления избытка рассола, все еще присутствующего на поверхности. Затем сыр упаковывают под вакуумом в герметичную пленку и хранят до созревания. Температуру созревания вначале устанавливают на 12°C в течение 2 недель, а затем ее устанавливают на 9°C в течение 4 недель перед анализом сыра. Образцы сыра анализируют на предмет выхода и сухого вещества, твердости и вкусовых качеств.
Анализ переработки сыра и продуктов
Выход: Выход контрольной емкости A, измеренный на 2 день после изготовления, составлял 795 грамм сыра с содержанием сухого вещества 48,0%. Выход емкости для испытания B, содержащей альгинатный ингредиент, на 2 день после изготовления составлял 808 грамм сыра с содержанием сухого вещества 47,4%. Это соответствует увеличению выхода количества сыра на 1,6% путем применения альгинатного ингредиента, в связи с более высоким задерживанием влаги при подобных условиях переработки.
Твердость: Твердость образцов сыра измеряют на 6 неделю после изготовления при помощи анализатора текстуры (TA-XT PLUS от STABLE MICRO SYSTEMS Ltd), оснащенного сферическим зондом с диаметром 25 мм. Твердость сыра выражают в виде силы (в граммах), которая требует проникновения в поверхность сыра до глубины 10 мм. Средняя твердость сыра для контроля из емкости A составляет 8530 г, в то время как она составила 9430 г для сыра из емкости для испытания B, содержащей альгинатный ингредиент. Авторами настоящего изобретения сделан вывод, что несмотря на более высокий выход и более низкое содержание сухого вещества, сыр, содержащий альгинатный ингредиент, сохраняет более высокую твердость, которая в результате будет приводить к лучшей способности к натиранию или нарезанию ломтиками.
Вкусовые качества: Сыр из емкости A и емкости B дегустируется специально обученным персоналом. Следует отметить, что оба образца сыра имеют липкую консистенцию во рту, как ожидается для сыра гауда с низким содержанием жира. Однако, также отмечено, что липкость является менее выраженной для сыра, полученного из емкости для испытания B с альгинатным порошком.
ПРИМЕР 4
Промышленное производство необезжиренного сыра гауда
Общее количество 20,0 кг свежего цельного молока разделяют на 2 емкости для сыроварения по 10,0 кг каждая. Одна из емкостей (называемая в дальнейшем емкость A) соответствует контрольному испытанию без альгината. Другая емкость (называемая в дальнейшем емкость B) соответствует предварительному испытанию, содержащему инкапсулированный альгинатный образец, полученный в примере 2. Количество 6,3 грамма инкапсулированного альгинатного образца, соответствующее 0,063% количеству молока как инкапсулированного продукта, или 0,025% как чистого альгината, диспергируют на поверхности емкости B. Затем обе емкости обрабатывают одинаково, как указано далее: Молоко в емкости нагревают до 74°C в течение 1,0 минуты, охлаждают до 33°C и инокулируют сырной культурой Choozit™ Classic 111 от DANISCO A/S. Молоко выдерживают в течение 45 минут при медленном перемешивании. Затем 3,5 мл сычужного фермента CARLINA™ 520 мг/л разбавляют 20 мл дистиллированной воды и добавляют в выдержанное молоко. Поддерживают медленное перемешивание в течение 1 минуты после добавления сычужного фермента, затем прекращают и удаляют пропеллер мешалки. Створаживание происходит через 14 мин 20 сек в контрольной емкости A и 14 мин 08 сек в емкости B с альгинатом. После створаживания творог нарезают кубиками с гранью 1 см, в емкость устанавливают пропеллер мешалки и творог перемешивают в течение 45 минут. После этого 3,5 кг сыворотки удаляют из емкости и заменяют 3,0 кг воды при 45°C. Содержимое емкости нагревают до 36°C и продолжают перемешивание в течение 1 часа и 30 мин после добавления сычужного фермента. Тогда творог осушают и засыпают в цилиндрические перфорированные сырные формы диаметром 11 см. Творог прессуют в форме при 36°C, до тех пор, пока pH не достигнет значения 5,30, через 4 часа и 50 мин. для творога и из емкости A, и из емкости B. Затем спрессованные блоки творога удаляют из форм и погружают на 120 минут раствор соли с концентрацией соли 300 г/л. Затем блоки творога удаляют из раствора и оставляют, потом упаковывают под вакуумом в герметичную пленку и хранят до созревания. Температуру созревания вначале устанавливают на 12°C в течение 2 недель, а затем ее снижают до 9°C в течение еще 4 недель перед анализом сыра. Образцы сыра анализируют на предмет выхода и сухого вещества, твердости и вкусовых качеств.
Анализ переработки сыра и продуктов
Выход: Выход емкости для испытания A, измеренный на 2 день после изготовления, составлял 1114 грамм сыра, с содержанием сухого вещества 51,9%. Выход емкости для испытания B, содержащей альгинатный ингредиент, на 2 день после изготовления составлял 1122 грамм сыра с содержанием сухого вещества 51,0%. Это соответствует увеличению выхода количества сыра в 0,72% путем применения альгинатного ингредиента, в связи с более высоким задерживанием влаги при подобных условиях переработки.
Твердость: Твердость образцов сыра измеряли на 6 неделю после изготовления, с подобным оборудованием и методикой, что и в примере 3. Средняя твердость сыра для контроля из емкости A составляет 4019 грамм, в то время как она составляет 4062 грамм для сыра из емкости для испытания B, содержащей инкапсулированный альгинатный ингредиент. Как и для примера 3, авторами настоящего изобретения сделан вывод, что несмотря на более высокий выход и более низкое содержание сухого вещества, сыр, содержащий инкапсулированный альгинатный ингредиент, сохраняет более высокую твердость, что будет приводить к лучшей способности к натиранию или тонкому нарезанию.
Вкусовые качества: Сыр из емкости A и емкости B анализируется специально обученным персоналом. Не было установлено существенной разницы между 2 типами сыра, ни в отношении вкуса, консистенции, ни ощущений во рту. Оба продукта имеют характеристики, типичные для сыра гауда.
ПРИМЕР 5
Промышленное производство необезжиренного сыра гауда с обработкой совместно переработанной сыворотки
В данном примере сыворотку, совместно полученную во время производства сыра, концентрируют путем ультрафильтрации в поперечном потоке, с целью проанализировать влияние настоящего изобретения на данную операцию.
2
Производство сыра: В каждый из 2 отдельных дней, определенных как день 1 и день 2, одну партию из 600 кг цельного молока разделяют на 2 емкости для сыроварения по 300 кг каждая. Для каждого дня производства содержимое одной емкости перерабатывают без добавления альгинатного ингредиента для получения эталонного образца сыра, а содержимое другой емкости перерабатывают после диспергирования 300 грамм инкапсулированного альгината для получения экспериментального образца сыра в соответствии с настоящим изобретением. Инкапсулированный образец альгината, применяемый в данном примере, получен, как в примере 2. Его дозирование соответствует 0,1% инкапсулированного альгината или 0,04% чистого альгината, как часть массы молока. Для каждого дня производства молоко и из эталонной, и из экспериментальной емкостей пастеризуют до 74°C в течение 20 секунд, охлаждают до 32°C и в него добавляют безводный хлорид кальция (CaCl) при концентрации 0,035 грамма/литр. Затем молоко инокулируют сырной культурой Choozit™ Classic 111 от DANISCO A/S. Молоко выдерживают в течение 30 минут при медленном перемешивании. Затем в выдержанное молоко добавляют 60 мл сычужного фермента Marzyme 15. Поддерживают медленное перемешивание в течение 1 минуты после добавления сычужного фермента, затем прекращают и удаляют пропеллер мешалки. После створаживания творог нарезают кубиками с гранью 1 см, в емкость устанавливают пропеллер мешалки и творог перемешивают в течение 10 минут. Затем 105 литров сыворотки удаляют из емкости и заменяют 105 литрами воды при 55°C. Содержимое емкости нагревают до 38°C и поддерживают перемешивание в течение еще 30 минут. Затем творогом наполняют формы и прессуют в течение 2 часов и 15 минут. Давление удаляют и блоки творога хранят до тех пор, пока pH не снизится до 5,30. Как только pH достигнет значения 5,30, блоки творога погружают в насыщенный раствор соли при 12°C на 12-14 часов. После удаления из раствора сырные блоки оставляют на 4-6 часов при 18°C и 70% относительной влажности. Затем их упаковывают под вакуумом в герметичную пленку и хранят при 8-9°C до созревания. Твердость образцов сыра измеряют на 7 день после производства при помощи анализатора текстуры Brookfield CT3, оснащенного цилиндрическим зондом с диаметром 2 мм (модель TA39).
Анализ выхода и твердости сыра
Выход и твердость образцов сыра из разных испытаний обобщены в Таблице 1 ниже:
Таблица 1
Выход и твердость сыра в примере 5
Тип испытания:
Эталонный сыр, день 1
Экспериментальный сыр, день 1
Эталонный сыр, день 2
Экспериментальный сыр, день 2
Добавление инкапсулированного альгинатного образца в молоко
Нет
Да
Нет
Да
Выход кг сыра/кг молока (%)
10,78
11,16
10,40
10,64
Увеличение выхода по сравнению с эталонным сыром в тот же день (%)
-
3,5
-
2,3
Содержание сухого вещества в сыре (%)
55,63
53,85
55,66
54,63
Твердость в 1 неделю (граммы)
507,2
507,3
604,9
636,9
Как и для примеров 3 и 4, авторы настоящего изобретения наблюдали, что твердость экспериментального сыра, содержащего препарат альгината, подобна или выше, чем у эталонного сыра того же дня производства, несмотря на более низкое содержание сухого вещества, что будет приводить к лучшей способности к тонкому нарезанию или натиранию.
Обработка сыворотки:
Сыворотку, полученную во время каждого производства сыра, собирают. Объем 200 литров концентрируют путем ультрафильтрации в поперечном потоке на мембранном элементе рулонного типа при температуре 55°C до 6-кратного коэффициента концентрации.
И исходную сыворотку, и конечный ретентат для каждого испытания анализируют на предмет сухого вещества и содержания белка. Кроме того, динамическую вязкость каждого ретентата измеряют при помощи вискозиметра Rheomat 300 от proRheo GmbH, оснащенного мерной ячейкой модели 1261. Вязкость измеряют при градиенте скорости от 0 до 800 с-1, и в возрастающей, и в убывающей фазах, с целью моделирования уровней скорости, встречающихся в насосах в промышленных системах ультрафильтрации.
Композиция сыворотки и ретентата каждого испытания приведены в Таблице 2, и динамическая вязкость приведены на Фиг.1 и 2, соответственно для возрастающей и убывающей фазы.
Таблица 2
Композиция сыворотки и ретентата после ультрафильтрации
Источник сыворотки
День 1: эталонный процесс
День 1: процесс по изобретению
День 2: эталонный процесс
День 2: процесс по изобретению
Сырная сыворотка
Содержание сухого вещества (%)
50,75
52,26
50,65
50,87
Белки (%)
5,35
5,47
5,41
5,35
Ретентат после ультрафильтрации
Содержание сухого вещества (%)
75,44
77,96
72,28
78,22
Белки (%)
25,52
24,41
20,75
23,67
Анализ ретентатов сыворотки указывает на то, что при подобных условиях ультрафильтрации, более высокое содержание сухого вещества достигается для сыворотки, полученной во время способа по настоящему изобретению. Несмотря на данное более высокое содержание сухого вещества, наблюдается, что динамическая вязкость является практически идентичной по всему градиенту скорости для всех испытаний. Таким образом, подтверждено, что цель настоящего изобретения не приводит к какому-либо увеличению вязкости сыворотки, и что ультрафильтрация сыворотки не нарушается при ее применении.