О роли эмульгаторов в повышении качества сырных продуктов

В течение двух последних десятилетий в Российской Федерации получило развитие производство сырных продуктов, в состав которых входят
заменители молочного жира (ЗМЖ), представляющие собой композиции из различных растительных жиров, подобранных с ориентиром на физико-химические свойства молочного жира.

Предприятия, производящие ЗМЖ, заинтересованы в продаже своей продукции и потому постоянно работают над совершенствованием ее состава и свойств с целью повышения качества и улучшения технологичности изготовления сырных продуктов. Так, в настоящее время практически все ЗМЖ содержат в своем составе низкомолекулярные эмульгаторы. Как правило, это дистиллированные моно- и диглицериды жирных кислот, специально добавляемые в ЗМЖ с целью облегчения процесса эмульгирования.

Именно на эту (а точнее, только на эту) стадию производства сырных продуктов изначально была нацелена идея использования эмульгаторов в составе ЗМЖ. При этом не учитывались их возможные взаимодействия с молочными белками, которые также являются поверхностно-активными веществами и играют важную роль в образовании оболочек жировых глобул при эмульгировании ЗМЖ в обезжиренном молоке. Образующаяся при этом на поверхности жировых глобул оболочка существенно отличается по составу и свойствам от естественной оболочки молочных жировых шариков, состоящей из сложного набора природных поверхностно-активных веществ, синтезируемых в вымени коровы. Такие существенные отличия в составе и структурной организации жировой фазы сырных продуктов являются первостепенной причиной того, что полутвердые сырные продукты зачастую отличаются от сыров из молочного сырья менее выраженным вкусом, менее пластичной и эластичной консистенцией, т.е. несколько худшими органолептическими показателями.

В результате проведенных исследований установлено, что низкомолекулярные эмульгаторы (моно- и диглицериды жирных кислот), присутствующие в составе ЗМЖ, существенно влияют на структуру жировой фазы и связанное с этим качество полутвердых сырных продуктов. Это влияние проявляется уже на стадии приготовления жировой эмульсии.



На рис. 1 представлены электронно-микроскопические фотографии глобул молочного жира, ЗМЖ без эмульгатора и ЗМЖ с эмульгатором в нормализованных по жиру смесях, подготовленных к сычужному свертыванию (после пасте-ризации и охлаждения до температуры свертывания). По сравнению с глобулами молочного жира (см. рис. 1, а) глобулы ЗМЖ без эмульгатора (см. рис. 1, б) имеют больший
размер и неправильную форму. На их поверхности находится «сморщенная» оболочка, образованная белками обезжиренного молока, в котором проходило эмульгирование. Внешний вид глобул ЗМЖ без эмульгатора позволяет предположить об их склонности к деформациям
под действием внешних возмущающих факторов (температура, механическое воздействие при перемешивании).

Присутствие эмульгатора в ЗМЖ (см. рис. 1, в) проявляется в изменении морфологии жировых глобул по сравнению с ЗМЖ без эмульгатора (см. рис. 1, б). В этом случае жировые глобулы приобретают вид, близкий к сферическому, их размеры уменьшаются, а на поверхности оболочек видны глубокие трещины, что указывает на их большую восприимчивость к внешним воздействиям. Наблюдаемые дефекты оболочек являются
причиной увеличения количества свободного жира в смеси (см. таблицу).


Таким образом, присутствие эмульгатора в составе ЗМЖ способствует получению более мелкой и равномерной дисперсии жира, но вопреки распространенному мнению эмульсия из ЗМЖ с эмульгатором менее устойчива из-за снижения прочности оболочек. Это связано с конкурирующей адсорбцией низкомолекулярного эмульгатора и белков обезжиренного молока, в результате которой эмульгатор вытесняет белки с поверхности глобул жира, вызывая их частичную десорбцию.



На электронно-микроскопических фотографиях микроструктуры жировой фазы зрелых сырных продуктов видны явные различия в строении оболочек глобул жира с эмульгатором (рис. 2, в) и без эмульгатора (рис. 2, б). Так, оболочки глобул ЗМЖ с эмульгатором (см. рис. 2, в), как и оболочки молочного жира в контрольном сыре (см. рис. 2, а), имеют бо льшую толщину и выраженную зернистость. В отличие от них оболочки глобул ЗМЖ без эмульгатора выглядят более плотными, гладкими и гомогенными (см. рис. 2, б).

Тщательный анализ микроструктуры показал, что зернистые оболочки жировых глобул сыра из молочного сырья и сырного продукта с ЗМЖ с эмульгатором пронизаны радиальными каналами, по которым возможен доступ к жиру ферментов и других взаимодействующих с ним веществ. В отличие от них оболочки жировых глобул сырного продукта без эмульгатора (см. рис. 2, б) не имеют выраженных каналов транспорта, в результате чего жир, заключенный внутри, более изолирован от внешней среды. Это подтвердили результаты измерений массовой доли доступного жира. В сырном продукте, содержащем ЗМЖ с эмульгатором, доступного жира было 90–97 % от общей массовой доли жира, в сырном продукте с ЗМЖ без эмульгатора этот показатель находился на уровне 80–85 %.

Следует отметить, что именно свободный (доступный) жир играет важную роль в формировании необходимых органолептических показателей, так как он в первую очередь подвержен гидролизу во время созревания сырных продуктов с образованием различных веществ, участвующих в формировании вкуса и запаха. По сравнению с сырами из молочного сырья, в которых доступность жира находится на уровне 98–100 %, в сырных продуктах, как правило, меньше жира, доступного для гидролитических ферментов, в результате чего процесс накопления летучих вкусоароматических веществ идет медленнее. Поэтому роль эмульгатора, способствующего повышению доступности жира в сырных продуктах, следует оценить как положительную.

Результаты исследований органолептических показателей сырных продуктов в сравнении с сыром из молочного сырья подтвердили, что присутствие эмульгатора в составе ЗМЖ оказывает на них положительное влияние, а именно: формирование сырного вкуса во время созревания происходит быстрее, а консистенция становится более мягкой и эластичной. Вкус, запах и консистенция сырных продуктов с ЗМЖ с эмульгатором были близки по органолептическим ощущениям к вкусу и консистенции полутвердого сыра из натурального молочного сырья.

Вывод. При производстве сырных продуктов предпочтительнее использовать заменители молочного жира, в состав которых входят низкомолекулярные эмульгаторы (моно- и диглицериды жирных кислот).Их присутствие способствует образованию на поверхности жировых глобул оболочек, аналогичных по строению натуральной оболочке молочных жировых шариков. Особенностью строения этих оболочек является наличие радиальных каналов, которые обеспечивают доступность жира для ферментов и других веществ, участвующих в процессе формирования необходимых органолептических показателей продукта. Следовательно, эмульгаторы (моно- и диглицериды жирных кислот) играют положительную роль в формировании качества сырных продуктов.

Источник: журнал "Сыроделие и маслоделие". 2016. № 2