Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чаша чили со сметаной и сыром
Хрустящие картофельные шкурки со сметаной и соусом чили
Смешанные ягоды со сметаной и коричневым сахаром

Сметана (на североамериканском английском , австралийском и новозеландском языках ) или сметана (на британском английском ) - это молочный продукт, получаемый путем ферментации обычных сливок определенными видами молочнокислых бактерий . [1] бактериальная культура , которая вводится преднамеренно или естественно, испортятся и загустеет крем. Его название происходит от производства молочной кислоты путем бактериального брожения, которое называется сквашиванием . Сметана один из видов сметаны с высоким содержанием жира и менее кислым вкусом.

Традиционный [ править ]

Традиционно сметану готовили, позволяя сливкам, снятым с верхней части молочной закваски, ферментироваться при умеренной температуре. Его также можно приготовить путем сквашивания пастеризованных сливок кислой бактериальной культурой. [2] Бактерии, которые развиваются во время ферментации, делают сливки более густыми и кислыми, что является естественным способом их сохранения. [3]

Коммерческие сорта [ править ]

Сметана промышленного производства содержит не менее 18% молочного жира до добавления наполнителей и не менее 14,4% молочного жира в готовом продукте. Кроме того, он должен иметь общую кислотность не менее 0,5%. [4] Он также может содержать сухие вещества молока и сыворотки, пахту, крахмал в количестве, не превышающем одного процента, соль и сычужный фермент, полученные из водных экстрактов четвертого желудка телят, козлят или ягнят, в количестве, соответствующем качественному производству. упражняться. [2] Кроме того, согласно канадским правилам питания, эмульгирующими, гелеобразующими, стабилизирующими и загустителями в сметане являются альгин , камедь рожкового дерева ( камедь рожкового дерева), каррагинан , желатин ,гуаровая камедь , пектин или альгинат пропиленгликоля или любая их комбинация в количестве, не превышающем 0,5 процента, [2] моноглицериды , моно- и диглицериды или любая их комбинация в количестве, не превышающем 0,3 процента, и двухосновный фосфат натрия в размере не более 0,05 процента. [2]

Сметана не полностью ферментируется , и, как и многие молочные продукты, ее необходимо хранить в нераспечатанном виде и после использования. Кроме того, в канадских правилах фермент коагуляции молока, полученный из Rhizomucor miehei (Cooney and Emerson) из Mucor pusillus Lindt путем ферментации чистой культуры или из Aspergillus oryzae RET-1 (pBoel777), также может быть добавлен в процесс производства сметаны в количество, соответствующее надлежащей производственной практике. [2] Сметана продается с указанием даты истечения срока годности, указанной на упаковке, хотя дата «продажи до», «срок годности» или «год использования» зависит от местного законодательства. Охлажденная неоткрытая сметана может храниться на 1-2 недели после истечения срока продажи.в то время как охлажденная открытая сметана обычно хранится 7–10 дней. [5]

Физико-химические свойства [ править ]

Простая иллюстрация технологического процесса изготовления сметаны.

Ингредиенты [ править ]

Квашеные сливки. [6]

Обработанные сметана может включать любой из следующих добавок и консервантов: марки А сыворотка, модифицированный пищевой крахмал, фосфат натрия , цитрат натрия , гуаровая камедь , каррагинан , сульфат кальция, сорбат калия , и камедь рожкового дерева . [7]

Белковый состав [ править ]

Молоко состоит примерно на 3,0–3,5% белка. Основными протеинами сливок являются казеины и сывороточные протеины . В общей доле молочных белков казеины составляют 80%, а сывороточные белки - 20%. [8] Существует четыре основных класса казеинов; β-казеины, α (s1) -казеины, α (s2) -казеин и κ-казеины . Эти казеиновые белки образуют многомолекулярную коллоидную частицу, известную как мицелла казеина . [9]Упомянутые белки имеют сродство связываться с другими белками казеина или связываться с фосфатом кальция, и именно это связывание формирует агрегаты. Мицеллы казеина представляют собой агрегаты β-казеинов, α (s1) -казеинов, α (s2) -казеинов, которые покрыты κ-казеинами. Белки удерживаются вместе небольшими кластерами коллоидного фосфата кальция , мицелла также содержит липазу , цитрат , минорные ионы и ферменты плазмина , а также захваченную молочную сыворотку. Мицелла также частично покрыта каппа-казеином, который известен как волосяной слой, имеющий более низкую плотность, чем ядро ​​мицеллы. Мицеллы казеина довольно пористые.структуры размером 50–250 нм в диаметре, и структуры в среднем составляют 6–12% от общей объемной доли молока. Структура является пористой, чтобы удерживать достаточное количество воды, ее структура также способствует реакционной способности мицеллы. [10] Формирование молекул казеина в мицеллу очень необычно из-за большого количества остатков пролина в β-казеине (остатки пролина нарушают образование α-спиралей и β-слоев ) и потому, что κ-казеины содержат только один остаток фосфорилирования. (это гликопротеины ). Большое количество остатков пролина подавляет образование вторичных структур с плотной упаковкой, таких как α-спирали и β-складчатые листы. Поскольку κ-казеиныгликопротеины , они стабильны в присутствии ионов кальция, поэтому κ-казеины находятся на внешнем слое мицеллы для частичной защиты негликопротеинов β-казеинов, α (s1) -казеинов, α (s2) -казеинов от осаждения при наличии избытка ионов кальция. Из-за отсутствия прочной вторичной или третичной структуры из-за остатков пролина мицеллы казеина не являются термочувствительными частицами. Однако они чувствительны к pH. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, который составляет 6,5-6,7, мицеллы будут выпадать в осадок при изоэлектрической точке молока, который имеет pH 4,6. [8]

Белки, которые составляют оставшиеся 20% фракции белков в сливках, известны как сывороточные белки . Сывороточные белки также широко называют сывороточными белками , которые используются, когда казеиновые белки осаждаются из раствора. [8] Двумя основными компонентами сывороточных белков в молоке являются β-лактоглобулин и α-лактальбумин . Остальные сывороточные белки в молоке: иммуноглобулины , бычий сывороточный альбумин и ферменты, такие как лизоцим . [11] Сывороточные протеины гораздо более растворимы в воде, чем казеиновые протеины. [12]Основная биологическая функция β-лактоглобулина в молоке - служить средством переноса витамина А , а основная биологическая функция α-лактальбумина - синтез лактозы. Белки сыворотки очень устойчивы к кислотам и протеолитическим ферментам. Несмотря на то, что сывороточные белки являются термочувствительными белками, нагревание молока вызовет денатурацию сывороточных белков. Денатурация этих белков происходит в два этапа. Структуры β-лактоглобулина и α-лактальбумина разворачиваются, и затем второй шаг - это агрегация белков в молоке. Это один из основных факторов, благодаря которому сывороточные белки обладают такими хорошими эмульгирующими свойствами. [13]Природные сывороточные белки также известны своими хорошими взбивающими свойствами, а в молочных продуктах, как описано выше, их желирующими свойствами. При денатурации белков сыворотки увеличивается водоудерживающая способность продукта. [12]

Обработка [ править ]

Производство сметаны начинается с нормирования жирности; этот шаг - убедиться, что присутствует желаемое или допустимое количество молочного жира. Как упоминалось ранее, минимальное количество молочного жира, которое должно присутствовать в сметане, составляет 18%. [14] На этом этапе производственного процесса в крем добавляют другие сухие ингредиенты; например, в это время будет добавлена ​​дополнительная сыворотка класса А. Еще одна добавка, используемая на этом этапе обработки, - это ряд ингредиентов, известных как стабилизаторы. Обычными стабилизаторами, которые добавляют в сметану, являются полисахариды и желатин , включая модифицированный пищевой крахмал, гуаровую камедь и каррагинаны.. Причина добавления стабилизаторов в кисломолочные продукты заключается в том, чтобы обеспечить гладкость тела и текстуру продукта. Стабилизаторы также способствуют формированию гелевой структуры продукта и уменьшают синерезис сыворотки . Благодаря образованию этих гелевых структур остается меньше свободной воды для синерезиса сыворотки, тем самым продлевая срок хранения. [15] Синерезис сыворотки - это потеря влаги из-за вытеснения сыворотки. Вытеснение сыворотки может произойти во время транспортировки контейнеров со сметаной из-за их восприимчивости к движению и встряхиванию. [16] Следующим этапом производственного процесса является подкисление сливок. Органические кислоты, такие как лимонная кислота или цитрат натрия.добавляются в сливки перед гомогенизацией , чтобы повысить метаболическую активность заквасочной культуры. [15] Чтобы подготовить смесь к гомогенизации, ее нагревают в течение короткого периода времени.

Гомогенизация - это метод обработки, который используется для улучшения качества сметаны в отношении цвета, консистенции, устойчивости к взбиванию и кремообразности кисломолочных сливок. [17] Во время гомогенизации более крупные жировые шарики внутри крема разбиваются на шарики меньшего размера, чтобы обеспечить равномерную суспензию в системе. [17] На этом этапе обработки глобулы молочного жира и казеиновые белки не взаимодействуют друг с другом, происходит отталкивание. Смесь гомогенизируется при гомогенизации под высоким давлением выше 130 бар (единица). и при высокой температуре 60 ° C. Упомянутое выше образование маленьких шариков (размером менее 2 микрон) позволяет уменьшить образование кремового слоя и увеличивает вязкость продукта. Также уменьшается отделение сыворотки, что усиливает белый цвет сметаны. [18]

После гомогенизации крема смесь должна пройти пастеризацию . Пастеризация - это мягкая тепловая обработка крема с целью уничтожения любых вредных бактерий в креме. Гомогенизированные сливки проходят метод высокотемпературной кратковременной пастеризации (HTST). В этом типе пастеризации сливки нагреваются до высокой температуры 85 ° C в течение тридцати минут. Этот этап обработки позволяет получить стерильную среду, когда пора вводить заквасочные бактерии. [15]

После процесса пастеризации идет процесс охлаждения, при котором смесь охлаждается до температуры 20˚C. Причина, по которой смесь была охлаждена до температуры 20 ° C, связана с тем, что это идеальная температура для мезофильного посева. После охлаждения гомогенизированных сливок до 20 ° C в них вносят 1-2% активной заквасочной культуры. Тип используемой закваски важен для производства сметаны. Закваска отвечает за инициирование процесса ферментации, позволяя гомогенизированный крем для достижения рН от 4,5 до 4,8. Молочнокислые бактерии (здесь известные как LAB) ферментируют лактозу до молочной кислоты, они мезофильные, грамположительныефакультативные анаэробы. Штаммы LAB, которые используются для ферментации сметаны, представляют собой Lactococcus lactis subsp latic или Lactococcus lactis subsp cremoris, они представляют собой молочнокислые бактерии, связанные с производством кислоты. Lactococcus lactis ssp. Известны тем, что придают аромат сметане LAB. lactis biovar diacetyllactis. Вместе эти бактерии производят соединения, которые снижают pH смеси, и продуцируют ароматические соединения, такие как диацетил . [19] [20] [21]

После посева закваски крем распределяют по пакетам. В течение 18 часов происходит процесс ферментации, в котором pH снижается с 6,5 до 4,6. После ферментации происходит еще один процесс охлаждения. После этого процесса охлаждения сметана расфасовывается в конечные емкости и отправляется на рынок. [15]

Физико-химические изменения [ править ]

Сметану также можно жарить в масле или жире и использовать поверх блюд из лапши, как в венгерской кухне.

Во время процесса пастеризации температура повышается до точки, при которой все частицы в системе стабильны. При нагревании сливок до температуры выше 70 ° C происходит денатурация сывороточных белков. Чтобы избежать разделения фаз, вызванного увеличенной площадью поверхности, жировые шарики легко связываются с денатурированным β-лактоглобулином. Адсорбция денатурированных белков сыворотки (и белков сыворотки, которые связаны с мицеллами казеина) увеличивает количество структурных компонентов в продукте; Отчасти к этому можно отнести консистенцию сметаны. [18] [22] Денатурация сывороточных белков также известна как увеличение прочности поперечных связей внутри кремовой системы из-за образования полимеров сывороточного белка. [23]

Когда крем инокулируется заквасочными бактериями и бактерии начинают превращать лактозу в молочную кислоту, pH начинает медленно снижаться. Когда это снижение начинается, происходит растворение фосфата кальция, что вызывает быстрое падение pH. Во время стадии ферментации pH упал с 6,5 до 4,6, это падение pH приводит к физико-химическим изменениям мицелл казеина. Напомним, казеиновые белки термостабильны, но нестабильны в определенных кислых условиях. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, который составляет 6,5-6,7, мицеллы будут выпадать в осадок при изоэлектрической точке молока, который имеет pH 4,6. При pH 6,5 мицеллы казеина отталкиваются друг от друга из-за электроотрицательности внешнего слоя мицеллы. [8]Во время этого падения pH происходит снижение дзета-потенциала , от сильного отрицательного заряда в сливках до полного отсутствия заряда при приближении к PI. Показанная формула представляет собой уравнение Генри , где z: дзета-потенциал, Ue: электрофоретическая подвижность, ε: диэлектрическая проницаемость, η: вязкость и f (ka): функция Генри. Это уравнение используется для нахождения дзета-потенциала, который рассчитывается для нахождения электрокинетического потенциала в коллоидных дисперсиях. [24]Благодаря электростатическим взаимодействиям молекулы казеина начинают сближаться и агрегироваться. Белки казеина входят в более упорядоченную систему, что объясняется сильным образованием гелевой структуры. Белки сыворотки, которые были денатурированы на стадиях нагревания обработки, нерастворимы при таком кислом pH и осаждаются казеином. [15] [18] [25]

Взаимодействия, участвующие в гелеобразовании и агрегации мицелл казеина, представляют собой водородные связи, гидрофобные взаимодействия, электростатическое притяжение и притяжение Ван-дер-Ваальса [26]. Эти взаимодействия сильно зависят от pH, температуры и времени. [27] В изоэлектрической точке чистый поверхностный заряд мицеллы казеина равен нулю, и можно ожидать минимум электростатического отталкивания. [28] Кроме того, агрегация происходит из-за доминирующих гидрофобных взаимодействий. Различия в дзета-потенциале молока могут быть вызваны различиями в ионной силе, которая, в свою очередь, зависит от количества кальция, присутствующего в молоке. [29]Стабильность молока во многом обусловлена ​​электростатическим отталкиванием мицелл казеина. Эти мицеллы казеина агрегировались и осаждались, когда они приближались к абсолютным значениям дзета-потенциала при pH 4,0-4,5. [30] При термообработке и денатурировании сывороточный белок покрывает мицеллу казеина, изоэлектрическая точка мицеллы повышается до изоэлектрической точки β-лактоглобулина (приблизительно pH 5,3). [31]

Реологические свойства [ править ]

Сметана проявляет тиксотропное поведение, зависящее от времени . Вязкость тиксотропных жидкостей уменьшается по мере выполнения работы, и когда продукт больше не находится под напряжением, жидкость возвращается к своей прежней вязкости. Вязкость сметаны при комнатной температуре составляет 100 000 сП (для сравнения: вода имеет вязкость 1 сП при 20 ° C). [32] Тиксотропные свойства сметаны делают ее таким универсальным продуктом в пищевой промышленности.

Использует [ редактировать ]

Сметана обычно используется в качестве приправы к еде или в сочетании с другими ингредиентами для образования соуса для макания . Его можно добавлять в супы и соусы, чтобы они загустели и делали их кремообразными, или в выпечку, чтобы повысить уровень влажности сверх того, как используется молоко.

В мексиканской кухне, она часто используется в качестве замены для пенки в начос , тако , буррито и taquitos . [33]

См. Также [ править ]

  • Crema
  • Сметана
  • Сливочный сыр
  • Кисломолочные продукты
  • Список молочных продуктов
  • Список провалов
  • Сметана
  • Pomazánkové máslo
  • Кислый
  • Йогурт

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Что такое сметана. Сметана для рецептов приготовления» . Homecooking.about.com. 2010-06-14 . Проверено 14 сентября 2011 .
  2. ^ a b c d e Филиал, Законодательные службы (2019-06-03). «Сводные федеральные законы Канады, Положения о пищевых продуктах и ​​лекарствах» . law.justice.gc.ca .
  3. ^ «Сметана» . Приятного аппетита. 2007-12-17 . Проверено 21 марта 2015 .
  4. ^ "CFR - Свод федеральных правил, раздел 21" . www.accessdata.fda.gov . Проверено 16 декабря 2019 .
  5. ^ "Как долго действует сметана?" . Ешьте по дате . Проверено 19 марта 2015 .
  6. ^ "Сметана - марка маргаритки" . Дейзи Брэнд . Проверено 22 марта 2017 .
  7. ^ «Квашеная сметана (16 унций) - Кемпс» . www.kemps.com . Проверено 17 декабря 2016 .
  8. ^ a b c d Phadungath, Chanokphat (2004). «Структура мицелл казеина: краткий обзор» (PDF) . Журнал науки и технологий . 27 (1): 201–212 - через Thai Science.
  9. ^ «Состав молока - белки» . ansci.illinois.edu . Проверено 16 декабря 2016 .
  10. ^ "Структура: мицелла казеина | Наука о продуктах питания" . www.uoguelph.ca . Проверено 16 декабря 2016 .
  11. ^ Ик-Poei, Lay-Харн, Tay, Gam (2011). «Протеомика человеческого и домашнего коровьего и козьего молока» (PDF) . Азиатско-Тихоокеанский журнал молекулярной биологии и биотехнологии . 19 (1): 45–53 - через Research Gate.
  12. ^ a b «Сывороточные протеины | Наука о продуктах питания» . www.uoguelph.ca . Проверено 16 декабря 2016 .
  13. Перейти ↑ Wit, JN (1998). «Питательные и функциональные характеристики сывороточных белков в пищевых продуктах» . Журнал молочной науки . 81 (3): 597–608. DOI : 10.3168 / jds.s0022-0302 (98) 75613-9 . PMID 9565865 . 
  14. ^ [1] , G, Лавали Верн и Пейдж Роско A, "Сметанный молочный продукт" 
  15. ^ а б в г д Чандан, RC (2014). Пищевая промышленность: принципы и применение . John Wiley & Sons, Ltd., стр. 405–435. ISBN 9780470671146.
  16. ^ "Синерезис - инструментарий науки о сыре" . www.cheesescience.org . Проверено 17 декабря 2016 .
  17. ^ a b Кёлера, Карстен; Шухманн, Хайке Петра (01.01.2011). «Гомогенизация в молочном процессе - традиционные процессы и новые технологии» . Наука о продуктах питания . 11-й Международный конгресс по инженерии и продуктам питания (ICEF11). 1 : 1367–1373. DOI : 10.1016 / j.profoo.2011.09.202 .
  18. ^ а б в Хуэй, YH (2007). Справочник по производству пищевых продуктов . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., стр. 519–536. ISBN 978-0-470-04964-8.
  19. Перейти ↑ Hui, Y.H (2004-01-01). Справочник по технологии ферментации продуктов питания и напитков . Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN 978-0824751227.
  20. ^ [2] , L, Литтл Лоуренс, "Процесс изготовления продуктов типа сметаны и сливочного сыра" 
  21. ^ «КВОБНИЧНЫЕ ПРОДУКТЫ» . Справочник Tetra Pak по переработке молочной продукции . 2015-05-13 . Проверено 17 декабря 2016 .
  22. ^ Хуэй, YH; Менье-Годдик, Лисбет; Джозефсен, Джитте; Нип, Вай-Кит; Стэнфилд, Пегги С. (2004-03-19). Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков . CRC Press. ISBN 9780824751227.
  23. ^ Люси, Джон A (2004-05-01). «Кисломолочные продукты: обзор их свойств гелеобразования и текстуры». Международный журнал молочных технологий . 57 (2–3): 77–84. DOI : 10.1111 / j.1471-0307.2004.00142.x . ISSN 1471-0307 . 
  24. ^ "Теория дзета-потенциала" . Researchgate.com .
  25. ^ Bijl, Valenberg Е., HJF (2013). «Белок, казеин и мицеллярные соли в молоке: современное содержание и исторические перспективы» . Журнал молочной науки . 96 (9): 5455–5464. DOI : 10.3168 / jds.2012-6497 . PMID 23849643 . 
  26. ^ Лефевр-футляры, E .; Fuente, B. TARODO; Cuq, JL (2001-05-01). «Влияние SDS на свертываемость кислого молока». Журнал пищевой науки . 66 (4): 555–560. DOI : 10.1111 / j.1365-2621.2001.tb04601.x . ISSN 1750-3841 . 
  27. ^ Trejo, R .; Corzo-Martínez, M .; Wilkinson, S .; Higginbotham, K .; Харт, FM (2014). «Влияние низкотемпературного этапа ферментации на физико-химические свойства обезжиренного йогурта». Международный молочный журнал . 36 (1): 14–20. DOI : 10.1016 / j.idairyj.2013.12.003 .
  28. ^ Хорн, Дэвид С. (1998). «Взаимодействие казеина: свет на черные ящики, структуру молочных продуктов». Международный молочный журнал . 8 (3): 171–177. DOI : 10.1016 / s0958-6946 (98) 00040-5 .
  29. ^ Менар, Оливия; Ахмад, Сарфраз; Руссо, Флоренция; Бриар-Бион, Валери; Гошерон, Фредерик; Лопес, Кристель (2010). «Буффало против жировых шариков коровьего молока: распределение по размеру, дзета-потенциал, составы общих жирных кислот и полярных липидов из мембраны жировых шариков молока». Пищевая химия . 120 (2): 544–551. DOI : 10.1016 / j.foodchem.2009.10.053 .
  30. ^ Anema, Skelte G .; Клостермейер, Хеннинг (1996). «ζ-потенциалы мицелл казеина из восстановленного обезжиренного молока, нагретого до 120 ° C». Международный молочный журнал . 6 (7): 673–687. DOI : 10.1016 / 0958-6946 (95) 00070-4 .
  31. ^ Vasbinder, Астрид J; Мил, Питер JJM фургон; Бот, Арьен; Круиф, Кеес Дж де (2001). «Кислотно-индуцированное гелеобразование термообработанного молока изучено методом диффузионной волновой спектроскопии». Коллоиды и поверхности B: Биоинтерфейсы . 21 (1–3): 245–250. DOI : 10.1016 / s0927-7765 (01) 00177-1 . PMID 11377953 . 
  32. ^ «Понимание вязкости и реологии неотвержденного клея» . Permabond . 2013-05-14 . Проверено 17 декабря 2016 .
  33. ^ Лори Олден. «Тезаурус повара: кисломолочные продукты» . Foodsubs.com . Проверено 14 сентября 2011 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Менье-Годдик, Л. (2004). «Сметана и крем-фреш». Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков . CRC Press. DOI : 10.1201 / 9780203913550.ch8 . ISBN 978-0-8247-4780-0.
  • Кристина Плотка, В .; Кларк, С. (2004). «Йогурт и сметана». Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков . CRC Press. DOI : 10.1201 / 9780203913550.ch9 . ISBN 978-0-8247-4780-0.- заметки о промышленном производстве сметаны и йогурта.

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные со сметаной на Викискладе?