СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЛОГО СЫРА СУЗЬМА UF С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЕРМЕНТА ТРАНСГЛУТАМИНАЗЫ
METHOD FOR PRODUCING WHITE CHEESE SUZMA UF USING TRANSGLUTAMINASE ENZYME

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу изготовления сыра.
Настоящее изобретение особенно относится к способу изготовления инновационного ультрафильтрованного (в дальнейшем в этом документе называемого UF) белого сыра сузьма, также известного как белый сыр UF, на основе ультраконцентрата UF коровьего молока, коагулированного посредством коагулирующего вещества (называемого «сычужный фермент») и фермента трансглутаминазы.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При изготовлении сыра в основном ультраконцентрат, известный как нефильтрованная часть молока, получают в результате выполнения процессов в отношении молока, особенно таких как нормализация по жиру, пастеризация и ультрафильтрация коровьего молока. В известном уровне техники коагуляцию начинают добавлением заквасочной культуры и коагулянта (сычужного фермента) к ультраконцентрату. Этой смесью наполняют емкость и помещают ее в подходящую среду для процессов коагуляции и инкубации. Структуру коагулята получают посредством коагуляции смеси во время этого процесса. Верх емкости уплотнен мембраной. Указанная мембрана представляет собой непроницаемую или малопроницаемую структуру и обеспечивает возможность проникания добавленной на нее соли в сыр с течением времени благодаря динамике высвобождения сыворотки. Конечный продукт получают посредством этой смеси в уплотненной емкости, которую хранят в охлаждаемом хранилище, после обеспечения возможности отстаивания в помещении для инкубации в течение определенного периода времени.
Общее содержание сухих веществ увеличивают добавлением коагулянта, который начинает коагуляцию. Это увеличение вызвано отделением сыворотки от твердой части сыра.
Фермент трансглутаминазу используют для улучшения показателей пищевой ценности и реологических свойств продуктов питания, в которых его используют. Реакции перекрестного сшивания приводят к модификациям функциональных свойств белков, таким как эмульгирование, пенообразование и желирование. Казеины представляют собой основные субстраты для фермента трансглутаминазы и обеспечивают возможность легкого образования полимеров. Фермент трансглутаминаза обеспечивает увеличение выхода, увеличивая водоудерживающую способность сыра. Положительный эффект ферментативного перекрестного сшивания, достигаемый стабильностью микробиологической трансглутаминазы (mTG) на казеиновой мицелле в молоке и молочных продуктах, обработанных при сверхвысоких температурах (UHT), был раскрыт Partschefeld C. и соавт. в выпуске Biotechnol Journal за апрель 2007 г.
При использовании фермента трансглутаминазы его можно добавить в резервуар, в котором удерживают молоко, перед добавлением «сычужного фермента» при температуре от +2°C до +20°C, однако, это приводит к проблемам, которые вызваны поздним желированием внутри технологических труб во время изготовления вследствие высокой концентрации белка, и технологические трубы могут быть заблокированы. Вышеупомянутой проблемы нельзя избежать, даже если ферментативная реакция трансглутаминазы происходит при термофильных условиях.
В другом способе фермент трансглутаминазу и сычужный фермент используют одновременно. Однако это использование сычужного фермента и фермента трансглутаминазы приводит к различным проблемам с коагуляцией. Реакция перекрестного сшивания фермента трансглутаминазы предотвращает гидролиз каппа-казеина и флоккуляцию-агрегирование казеиновой мицеллы посредством блокирования активности «сычужного фермента». Потеря активности «сычужным ферментом» дополнительно предотвращает обеспечение необходимой скорости свертывания, влияя на коагуляцию и, следовательно, на стабильность коагулята сырной массы, необходимую для того чтобы не была достигнута нарезка массы.
Патентная заявка, обнаруженная в результате предварительного поиска, указана ниже.
+2
Фермент трансглутаминаза раскрыт в документе публикации № US5156956 (A) Бюро по регистрации патентов и торговых марок США (USPTO). Объектом настоящего изобретения является фермент трансглутаминаза, который катализирует реакцию ацильного переноса гамма-карбоксамидной группы глутаминового остатка в пептидной или белковой цепи при отсутствии ионов Ca.
Три разных способа изготовления сыра, посредством использования трансглутаминазы, раскрыты в документе публикации № US5681598 (A) Бюро по регистрации патентов и торговых марок США (USPTO). Настоящее изобретение относится к процессу изготовления натурального сыра, при этом фермент трансглутаминазу используют для реакции. Процесс позволяет эффективно использовать исходное молоко, обеспечивая большое количество сырной массы по сравнению с традиционными способами. Три разных способа добавления трансглутаминазы раскрыты в указанном документе. В первом способе трансглутаминазу добавляют в раствор, содержащий молоко и молочный белок, и смесь нагревают, и затем «сычужный фермент» добавляют в смесь; во втором способе «сычужный фермент» в основном смешан с раствором, и трансглутаминазу добавляют после ожидания в течение некоторого времени, чтобы позволить сычужному ферменту обеспечить реакцию; в третьем способе трансглутаминазу и «сычужный фермент» одновременно добавляют в раствор. Ни один из этих трех способов не решает вышеупомянутые технические проблемы.
Процесс изготовления сырной массы раскрыт в документе публикации № W003037094 (A1) Всемирной организации интеллектуальной собственности (WIPO). Целью настоящего изобретения является предотвращение дегенерации в реакции фермента для коагуляции молока с к-казеиновым молочным белком, когда обеспечивают возможность реакции трансглутаминазы с молочным белком на определенном уровне или более. «Сычужный фермент» добавляют в водный раствор молока или молочного белка при низких температурах и затем ожидают в течение времени, чтобы произошла реакция с сычужным ферментом. После этого трансглутаминазу добавляют в смесь и необходим период времени, чтобы позволить произойти реакции посредством повышения температуры окружающей среды. В другом варианте осуществления трансглутаминазу и «сычужный фермент» одновременно добавляют в холодный водный раствор молока или молочного белка. Необходим период времени, чтобы позволить «сычужному ферменту» обеспечить свою реакцию, и затем необходим дополнительный период времени, чтобы позволить трансглутаминазе обеспечить свою реакцию посредством повышения температуры.
Способ увеличения выхода сыра раскрыт в документе публикации № US6749873 (B2) Бюро по регистрации патентов и торговых марок США (USPTO). В способ согласно настоящему изобретению включены этапы: добавления/смешивания материала, обрабатываемого ферментом, расщепляющим белок, белка молочной сыворотки (частичного гидролизата белка молочной сыворотки) с материалом в виде молока; и подвергания получаемой смеси обработке, вызывающей коагуляцию молока, посредством фермента для коагуляции молока, или указанный способ увеличения выхода сыра включает этапы: добавления/смешивания частичного гидролизата белка молочной сыворотки с материалом в виде молока; позволяя трансглутаминазе воздействовать на получаемую смесь; и подвергания смеси обработке, вызывающей коагуляцию молока, посредством фермента для коагуляции молока.
Способ изготовления сыра раскрыт в документе публикации № WO2012172179 (A1) Всемирной организации интеллектуальной собственности (WIPO). В способе согласно настоящему изобретению фермент, перекрестно сшивающий белок, предпочтительно трансглутаминазу, добавляют в молоко; эту смесь смешивают предпочтительно со сливками, обезжиренным молоком или ультраконцентратом молока в первую смесь, и, наконец, полученную смесь коагулируют с помощью «сычужного фермента».
Улучшенный способ изготовления продукта в виде сыра посредством использования трансглутаминазы раскрыт в документе публикации № EP1254601 (A1) Европейского патентного ведомства (EPO). Основной целью настоящего изобретения является снижение уязвимости и синерезиса продуктов в виде сыра. В способе массу получают посредством добавления подкислителя и трансглутаминазы в молоко для обеспечения перекрестного сшивания и коагуляции. После этого массу нарезают и нагревают, наконец, массу отделяют от сыворотки.
Способ изготовления сыра, в котором используют трансглутаминазу и протеазу не сычужного происхождения, раскрыт в документе публикации № EP1048218 (A2) Европейского патентного ведомства (EPO). Для получения массы, молочная текучая среда вступает в реакцию с трансглутаминазой и протеазой не сычужного происхождения, и в результате этого значительное количество сыворотки удерживается в массе.
2
Способ изготовления не рассыпчатого домашнего сыра без соленой бумаги (мембраны) раскрыт в документе заявки № 2017/14231 Турецкого ведомства по регистрации патентов и торговых марок. Настоящее изобретение относится к способу изготовления домашнего сыра (белого сыра UF), включающему этапы добавления CaCl посредством смешивания ультраконцентрата молока последовательно, добавления заквасочных культур LAB (молочнокислых бактерий) в ультраконцентрат молока и добавления соли непосредственно в ультраконцентрат молока без применения какой-либо солевой мембраны.
В результате, все вышеупомянутые проблемы делают необходимой инновацию в соответствующей области.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является преодоление вышеупомянутых проблем и достижение инновации в соответствующей области техники.
Основной целью настоящего изобретения является предоставление способа изготовления инновационного белого сыра сузьма UF на основе ультрафильтрованного ультраконцентрата коровьего молока, коагулированного с помощью коагулирующего вещества («сычужного фермента») и фермента трансглутаминазы.
Дополнительной целью настоящего изобретения является устранение проблем с коагуляцией, обнаруженных во время известного использования фермента трансглутаминазы во время коагуляции, посредством предотвращения несовместимости между коагулянтом и ферментом трансглутаминазы и для обеспечения способа изготовления белого сыра сузьма UF, предлагающего богатую белками, а также твердую, недисперсную и более плотную структуру.
Другой целью настоящего изобретения является устранение сложных этапов процесса, состоящих в последовательных добавлениях коагулянта и фермента трансглутаминазы, и обеспечение более простого процесса изготовления белого сыра UF, допускающего одновременное добавление коагулянта и фермента трансглутаминазы в ультраконцентрат.
Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение возможности образования в достаточном количестве рассола для изготовления сыра, имеющего подходящие вкус, аромат и текстуру, посредством завершения реакции фермента трансглутаминазы в нужное время.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для реализации всех целей, которые могут быть понятны из вышеупомянутого и последующего подробного описания, настоящее изобретение представляет собой способ изготовления белого сыра сузьма UF, включающий этапы:
a. добавления заквасочной культуры и кальция в ультрафильтрованный ультраконцентрат молока;
b. наполнения смесью контейнера;
c. хранения контейнера в среде, обеспечивающей коагуляцию;
d. хранения контейнера в инкубационной среде и
e. хранения контейнера в среде, обеспечивающей охлаждение,
при этом добавляя вторичный раствор, который содержит воду с диапазоном pH 4,5—6,5, фермент трансглутаминазу и коагулянт.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вторичный раствор добавляют во время наполнения смесью контейнера.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вторичный раствор добавляют непосредственно перед наполнением смесью контейнера.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вторичный раствор добавляют непосредственно после наполнения смесью контейнера.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения значение pH воды составляет от 5,1 до 5,9.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вторичный раствор добавляют в диапазоне 35—75 литров на 1 тонну молока.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вторичный раствор содержит фермент трансглутаминазу в количестве 0,1%—10% и коагулянт в количестве 0,018%—0,18%.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения коагулянт выбирают из микробиологического коагулянта, коагулянта химозин или животного сычужного фермента.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения заквасочные культуры выбирают из солеустойчивого мезофильно-термофильного типа заквасочных культур LAB (молочнокислых бактерий).
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения заквасочные культуры LAB выбирают из Lc. lactic lactis, St. thermophilus, Lb. bulgahcus или их комбинации.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения кальций обеспечивают с помощью добавлений хлорида кальция.
В варианте осуществления настоящего изобретения хлорид кальция добавляют в диапазоне 10—1000 грамм на одну тонну ультраконцентрата.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения хлорид кальция добавляют в диапазоне 100—500 грамм на одну тонну ультраконцентрата.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сначала устанавливают значение pH воды и затем добавляют фермент трансглутаминазу и коагулянт в воду во время приготовления вторичного раствора.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения значение pH указанного вторичного раствора обеспечивают с помощью пищевых кислот.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения значение pH вторичного раствора обеспечивают с помощью молочной кислоты.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения ультраконцентрат добавляют в контейнер при температуре 28—38°C.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения температура среды, обеспечивающей коагуляцию, находится в диапазоне 32—38°C.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения температура инкубационной среды находится в диапазоне 30—36°C.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения температура среды, обеспечивающей охлаждение, находится в диапазоне 4—9°C.
В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения контейнеры хранят в течение 20—45 минут в среде, обеспечивающей коагуляцию.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения контейнеры хранят в течение 8—24 часов в инкубационной среде.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения контейнеры хранят в течение 1—7 дней в среде, обеспечивающей охлаждение.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения процесс нарезки применяют к смеси внутри контейнера после среды, обеспечивающей коагуляцию.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения мембрана расположена на контейнере после прохождения через среду, обеспечивающую коагуляцию, и соль добавляют на указанную мембрану (если не была сначала добавлена в ультраконцентрат).
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения соль добавляют непосредственно в ультраконцентрат.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этом подробном описании способ изготовления сыра с ферментом трансглутаминазой согласно настоящему изобретению раскрыт только в качестве примера, но без ограничения, чтобы объект настоящего изобретения мог быть в более полной мере понят.
Объект настоящего изобретения относится к способу изготовления инновационного ультрафильтрованного белого сыра на основе ультрафильтрованного ультраконцентрата коровьего молока, структурированного с помощью коагулирующего вещества («сычужного фермента») и фермента трансглутаминазы.
Настоящее изобретение представляет собой способ изготовления белого сыра UF, включающий этапы:
a) добавления заквасочной культуры и кальция в ультрафильтрованный ультраконцентрат молока;
b) наполнения смесью контейнера;
c) хранения контейнера в среде, обеспечивающей коагуляцию;
d) хранения контейнера в инкубационной среде и
e) хранения контейнера в среде, обеспечивающей охлаждение,
отличающийся тем, что способ включает этап добавления вторичного раствора, который содержит воду с диапазоном pH 4,5—6,5, фермент трансглутаминазу и коагулянт.
В способе согласно настоящему изобретению ультраконцентрат молока получают посредством способа ультрафильтрации, применяемого к стандартизированному пастеризованному молоку. Пастеризацию и гомогенизацию предпочтительно применяют к полученному ультраконцентрату.
Вторичный раствор добавляют во время наполнения в предпочтительном варианте осуществления. Альтернативно, вторичный раствор может быть добавлен в смесь непосредственно после наполнения или непосредственно перед наполнением.
Ультраконцентрат перемещают в резервуар, причем заквасочные культуры и кальций также добавляют в указанный резервуар. Указанные заквасочные культуры предпочтительно выбирают из мезофильно-термофильного типа заквасочных культур LAB (молочнокислых бактерий), особенно Lc. lactic lactis, St. thermophilus, Lb. bulgaricus или их комбинации. Кальций обеспечивают с помощью хлорида кальция. Хлорид кальция ускоряет реакцию коагулянта, который должен быть добавлен после этого, и позволяет обеспечить необходимую коагуляцию без уменьшения реакции коагулянта посредством фермента трансглутаминазы, и обеспечивает образование более стабильной твердой массы. Без добавления кальция коагулянт будет заблокирован ферментом трансглутаминазой, поскольку он не обеспечит коагуляцию, т. е. коагуляцию в течение достаточного времени посредством реакции с ультраконцентратом, и необходимая плотность сыра не будет достигнута, таким образом образуя структуру в виде суспензии. Необязательно, соль добавляют в резервуар в течение этого периода.
Смесью, состоящей из кальция, заквасочных культур и ультраконцентрата, наполняют контейнер. Термин контейнер имеет, разумеется, не ограничивающее значение и может иметь любые геометрические формы и размеры. Предпочтительно указанный контейнер выполнен в виде чаши. Обычно указанный контейнер наполняют смесью через сопло. Предварительно подготовленный вторичный раствор добавляют в смесь непосредственно перед или сразу после, или во время наполнения.
Добавляют вторичный раствор объемом 35—55 литров на одну тонну ультраконцентрата. Указанный раствор содержит предпочтительно 0,1%—10%, особенно 0,1%—1% фермента трансглутаминазы и предпочтительно 0,018%—0,18%, особенно 0,09%—0,15% коагулянта.
Вторичный раствор состоит из воды, фермента трансглутаминазы и коагулянта в диапазоне уровня рН 4,5—6,5. Оптимальный диапазон pH воды составляет от 5,1 до 5,9. Наполнение ультраконцентратом выполняют при 28—38°C, и предпочтительно указанная температура достигается посредством пропускания ультраконцентрата через пластинчатый теплообменник. Активность фермента трансглутаминазы продолжается на относительно низком уровне при указанном pH воды и не может блокировать ферментативную активность коагулянта достаточно быстро, и, следовательно, коагуляция достигается с помощью необходимого гидролиза каппа-казеина посредством активности коагулянта, увеличенной добавлением кальция. Коагуляцию, также известную как флоккуляция-агрегирование и обеспечиваемую в целом посредством коагулянта, начинают посредством добавления вторичного раствора и поддерживают в течение некоторого времени, приблизительно 20—30 минут, в фазе коагуляции, достигаемой после добавления так называемого вторичного раствора. После определенного момента фазы достигаются оптимальные рабочие условия фермента трансглутаминазы, и активность коагулянта почти полностью блокируется, но необходимую коагуляцию получают до этого момента.
После добавления вторичного раствора смесь хранят в среде, обеспечивающей коагуляцию, как упомянуто ранее. Среда предпочтительно представляет собой коагуляционный туннель, при этом температура среды находится предпочтительно в диапазоне 32—38°C, особенно 32—34°C. Активность коагулянта продолжается в течение приблизительно 20—30 минут внутри туннеля, и происходит необходимая коагуляция. Указанную смесь хранят в среде, обеспечивающей коагуляцию в течение 20—45 минут.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения процесс нарезки применяют к смеси внутри контейнера после хранения в среде, обеспечивающей коагуляцию. Смесь в ней достаточно коагулированна и становится подходящей для нарезки.
В варианте осуществления настоящего изобретения мембрана размещена поверх контейнера, если процесс посолки все еще не выполнен, и затем некоторое количество соли остается на ней для проникания в сыр с течением времени.
Смесь перемещают в инкубационную среду после среды, обеспечивающей коагуляцию. Среда предпочтительно представляет собой помещение для инкубации или туннель для инкубации, при этом температура среды находится предпочтительно в диапазоне 30—36°C, особенно 32—34°C. Указанную смесь оставляют в инкубационной среде в течение 8—24 часов.
Фермент трансглутаминаза проявляет активность сразу после добавления к ультраконцентрату вместе с вторичным раствором. Эта активность изначально продолжается, как упомянуто ранее, до момента, когда коагулянт не блокирует коагуляцию ультраконцентрата, а также показывает непрерывное увеличение. В момент процесса фермент трансглутаминаза достигает своей оптимальной активности. Даже если эта ситуация является необходимой для удержания сыворотки и, таким образом, белка, необходимо обеспечить созревание в образованном таким образом рассоле для обеспечения необходимой структуры, текстуры, вкуса и аромата белого сыра сузьма UF на конечной стадии. Следовательно, смесь перемещают в среду, обеспечивающую охлаждение, после ее инкубационной среды. Эта среда предпочтительно представляет собой охлаждаемое хранилище, при этом температура среды находится предпочтительно в диапазоне 4—9°C. Указанную смесь хранят в среде, обеспечивающей охлаждение, в течение 1—7 дней. Температура указанной среды, обеспечивающей охлаждение, и более низкий pH (4,00—5,00) сыра обеспечивают возможность прекращения активности фермента трансглутаминазы и высвобождения воды смесью, достаточной для выдерживания в рассоле. После проведения достаточного времени в среде, обеспечивающей охлаждение, получают белый сыр сузьма UF.
Объем правовой охраны настоящего изобретения указан в прилагаемой формуле изобретения и не может быть ограничен вариантами осуществления, описанными с целью иллюстрации в этом подробном описании. Очевидно, что специалист в данной области техники может выявить подобные структуры с учетом описанного выше, не отступая от основного объекта настоящего изобретения.