Процессы гелеобразования (коагуляции) в производстве молочных
продуктов, структурно-механические и синеретические свойства белковых сгустков
зависят от ряда факторов, с помощью которых регулируют процессы гелеобразования.
К ним относятся: состав и свойства молока, состав бактериальных заквасок, их
активность и доза; активность и доза
сычужного фермента (или его заменителя); режимы пастеризации и гомогенизации
молока; способ и продолжительность коагуляции белков. Изучение закономерностей формирования сгустков в производстве молочных
продуктов достаточно сложный и до конца не изученный процесс и является
постоянным объектом исследований как отечественных, так и зарубежных ученых.
Однако, с помощью кинетико-реологических методов достоверно установлено, что
гелеобразование при кислотной коагуляции молока аналогично структурообразованию
при сычужном или кислотно-сычужном свертывании и протекает в четыре стадии
(фазы). Первая стадия – индукционный период; вторая – стадия флокуляции (фаза
интенсивной коагуляции); третья – стадия метастабильного равновесия (фаза
уплотнения сгустка); четвертая – синерезис. Механизм кислотной
коагуляции казеина. Кислотная
коагуляция происходит под воздействием кислотообразования в молоке (как результат
молочнокислого брожения) или при непосредственном добавлении минеральной или
органических кислот. Процесс основан на осаждении казеина в изоэлектрической точке (рН
4,6-4,7), когда силы электростатического отталкивания между частицами белка
ослабевают и начинают преобладать силы межмолекулярного взаимодействия. Повышение концентрации ионов водорода в молоке сдвигает равновесие
между диссоциированными карбоксильными и фосфатными группами на поверхности
мицелл казеина и ионами водорода в сторону недиссоциированных карбоксильных и
фосфатных групп. СОО- + Н+ → СООН РО32- + 2Н+ → РО3Н2 При этом происходит снижение отрицательного заряда белковых частиц.
Кроме отрицательно заряженных групп на поверхности белковых частиц находятся
положительно заряженные аминогруппы (-NH3+). При определенной концентрации ионов водорода
(рН 4,6-4,7), происходит выравнивание отрицательных и положительных зарядов, то
есть наступает изоэлектрическое состояние, в котором происходят конформационные
изменения макромолекул белка, они теряют растворимость и соединяются между
собой, формируя сетчатую трехмерную структуру сгустка или выпадают в виде
хлопьев (при непосредственном внесении кислоты). |