1. الأساس النظري
يتضح من الصيغة البنائية أن الهيدروجين (Na+) علىسي إم سييتفكك CMC بسهولة في المحلول المائي (ويوجد عادةً على شكل ملح الصوديوم)، لذا يوجد على شكل أنيون في المحلول المائي، أي أنه يحمل شحنة سالبة ويكون مذبذبًا. عندما يكون الرقم الهيدروجيني للبروتين أقل من نقطة التعادل الكهربائي، تكون قدرته على الارتباط بمجموعة الكربوكسيل (-COO-) للبروتون أكبر بكثير من قدرة مجموعة الأمونيوم (-NH3+) على منح البروتون، لذا يحمل شحنة موجبة. في الحليب، يشكل الكازين 80% من البروتين، وتبلغ نقطة التعادل الكهربائي للكازين حوالي 4.6، بينما يتراوح الرقم الهيدروجيني لمشروبات الحليب الحمضية عادةً بين 3.8 و4.2. لذلك، في ظل الظروف الحمضية، يمكن لـ CMC أن يرتبط ببروتين الحليب عن طريق التجاذب الشحني، مكونًا بنية مستقرة نسبيًا، ويمكن امتصاصه داخل البروتين، حيث تتشكل طبقة واقية حوله. تُعرف هذه الخاصية لـ CMC بخاصية الارتباط بالتضمين في الكبسولات الدقيقة.
2. تركيبة مقترحة لمشروب الحليب الحمضي
(1) التركيبة الأساسية لمشروب الحليب الحمضي المخلوط (لكل 1000 كجم):
حليب طازج (مسحوق حليب كامل الدسم) 350 (33) كجم
سكر أبيض ٥٠ كجم
مُحلي مركب (50 ضعفًا) 0.9 كجم
CMC 3.5～6 كجم
أحادي الجليسريد 0.35 كجم
سترات الصوديوم 0.8 كجم
حمض الستريك 3 كجم
حمض اللاكتيك (80%) 1.5 كجم
ملحوظة:
1) يمكن استبدال مسحوق الحليب بالبروتين المتحلل جزئياً، مع نسبة بروتين تحكم ≥ 1٪.
2) يتم التحكم في الحموضة النهائية للمنتج عند حوالي 50-60 درجة مئوية.
3) المواد الصلبة القابلة للذوبان من 7.5% إلى 12%.
(2) تركيبة مشروب بكتيريا حمض اللاكتيك (حسب 1000 كجم):
حليب مخمر 350-600 كجم
سكر أبيض 60 كجم
مُحلي مركب (50 ضعفًا) 1 كجم
CMC 3.2～8 كجم
أحادي الجليسريد 0.35 كجم
سترات الصوديوم 1 كجم
كمية معتدلة من حمض الستريك
ملاحظة: استخدم محلول حمض الستريك لضبط حموضة الحليب، ويتم التحكم في الحموضة النهائية للمنتج عند حوالي 60-70 درجة.
3. النقاط الرئيسية لاختيار شركة إدارة الجودة والتصنيع (CMC)
يُختار عادةً كل من FH9 وFH9 Extra High (FVH9) لمشروبات الزبادي المخلوطة. يتميز FH9 بنكهة غنية، وتتراوح نسبة إضافته من 0.35% إلى 0.5%، بينما يتميز FH9 Extra High بنكهة أكثر انتعاشًا وله تأثير جيد في زيادة النكهة، وتتراوح نسبة إضافته من 0.33% إلى 0.45%.
تُصنع مشروبات بكتيريا حمض اللاكتيك عادةً من بكتيريا FL100 وFM9 وFH9 فائقة الجودة (المنتجة بعملية خاصة). تُستخدم بكتيريا FL100 عادةً في إنتاج مشروبات ذات مذاق غني وفترة صلاحية طويلة، وتتراوح نسبة إضافتها بين 0.6% و0.8%. أما بكتيريا FM9 فهي الأكثر استخدامًا، وتتميز بقوامها المتوسط وفترة صلاحيتها الطويلة، وتتراوح نسبة إضافتها بين 0.45% و0.6%. بينما تتميز مشروبات بكتيريا حمض اللاكتيك فائقة الجودة من بكتيريا FH9 بقوامها الغني غير الدهني، ويمكن إضافة كمية قليلة منها، مما يجعلها منخفضة التكلفة، وهي مناسبة لإنتاج مشروبات غنية ببكتيريا حمض اللاكتيك، وتتراوح نسبة إضافتها بين 0.45% و0.6%.
4. كيفية استخدام CMC
حلّسي إم سييُذاب هذا المحلول عادةً في محلول مائي بتركيز يتراوح بين 0.5% و2%. يُفضل إذابته باستخدام خلاط عالي السرعة. بعد إذابة كربوكسي ميثيل السليلوز (CMC) لمدة تتراوح بين 15 و20 دقيقة، يُمرر عبر مطحنة غروانية ويُبرد إلى درجة حرارة تتراوح بين 20 و40 درجة مئوية لاستخدامه لاحقًا.
5. نقاط يجب مراعاتها في عملية تحضير مشروب الحليب الحمضي
إن جودة الحليب الخام (بما في ذلك الحليب المُعاد تكوينه): حليب المضادات الحيوية، وحليب التهاب الضرع، واللبأ، والحليب النهائي، غير مناسبة لصنع مشروبات الحليب الحمضية. فقد طرأت تغييرات كبيرة على مكونات البروتين في هذه الأنواع الأربعة من الحليب، كما انخفضت مقاومتها للأحماض والملح، مما يؤثر سلبًا على مذاقها.
بالإضافة إلى ذلك، تحتوي هذه الأنواع الأربعة من الحليب على كمية كبيرة من أربعة أنواع من الإنزيمات (الليباز، والبروتياز، والفوسفاتاز، والكاتالاز)، وتحتفظ هذه الإنزيمات بأكثر من 10% من بقاياها حتى في درجات حرارة مرتفعة للغاية تصل إلى 140 درجة مئوية، وتنشط هذه الإنزيمات أثناء تخزين الحليب. خلال فترة التخزين، قد تظهر على الحليب رائحة كريهة، ومرارة، وانتفاخ، وما إلى ذلك، مما يؤثر بشكل مباشر على مدة صلاحية المنتج. بشكل عام، يمكن استخدام اختبار مكافئ الكحول بنسبة 75%، واختبار الغليان، ودرجة الحموضة، ومعايرة حموضة الحليب للكشف الانتقائي. في الحليب الخام، تكون نتائج اختبار مكافئ الكحول بنسبة 75% واختبار الغليان سلبية، وتتراوح درجة الحموضة بين 6.4 و6.8، والحموضة ≤ 18 درجة. عندما تكون الحموضة ≥22 درجة مئوية، يحدث تخثر البروتين عند الغليان، وعندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 6.4، يكون في الغالب لبأ أو حليب العجين المخمر، وعندما يكون الرقم الهيدروجيني >6.8 يكون في الغالب حليب التهاب الضرع أو حليب منخفض الحموضة.
(1) نقاط يجب مراعاتها في عملية تحضير مشروبات الحليب الحمضية المخلوطة
تحضير الزبادي: تحضير الحليب المعاد تكوينه: أضف مسحوق الحليب ببطء إلى الماء الساخن المحرك عند درجة حرارة 50-60 درجة مئوية (تحكم في استهلاك الماء بحيث يكون أكثر من 10 أضعاف كمية مسحوق الحليب) وقم بإذابته تمامًا لمدة 15-20 دقيقة (من الأفضل طحنه باستخدام الغرواني)، ثم برده إلى 40 درجة مئوية للاستخدام لاحقًا.
قم بتحضير محلول CMC وفقًا لطريقة استخدام CMC، وأضفه إلى الحليب المحضر، وحركه جيدًا، ثم قم بقياسه تقريبًا بالماء (اطرح كمية الماء التي يشغلها محلول الحمض).
أضف محلول الحمض إلى الحليب ببطء وبشكل متواصل ومتساوٍ، مع الحرص على ضبط مدة الإضافة بين دقيقة ونصف ودقيقتين. فإذا طالت مدة الإضافة، يبقى البروتين عند نقطة التعادل الكهربائي لفترة طويلة، مما يؤدي إلى تمسخ البروتين بشكل كبير. أما إذا كانت المدة قصيرة جدًا، فإن وقت انتشار الحمض يكون قصيرًا جدًا، وترتفع حموضة الحليب الموضعية بشكل كبير، مما يؤدي إلى تمسخ البروتين بشكل كبير أيضًا. إضافةً إلى ذلك، يجب مراعاة عدم ارتفاع درجة حرارة الحليب والحمض كثيرًا عند إضافة الحمض، ويُفضل ضبطها بين 20 و25 درجة مئوية.
بشكل عام، يمكن استخدام درجة الحرارة الطبيعية للحليب للتجانس، ويتم التحكم في الضغط عند 18-25 ميجا باسكال.
درجة حرارة التعقيم: تستخدم المنتجات التي يتم تعقيمها بعد التعقيم بشكل عام درجة حرارة 85-90 درجة مئوية لمدة 25-30 دقيقة، وتستخدم المنتجات الأخرى بشكل عام التعقيم بدرجة حرارة عالية للغاية عند 137-140 درجة مئوية لمدة 3-5 ثوانٍ.
(2) نقاط يجب مراعاتها في عملية إنتاج مشروب بكتيريا حمض اللاكتيك
قِس محتوى البروتين في الحليب، وأضف مسحوق الحليب حتى يصبح محتوى البروتين فيه بين 2.9% و4.5%. ارفع درجة الحرارة إلى 70-75 درجة مئوية، واضبط ضغط جهاز التجنيس إلى 18-20 ميجا باسكال للتجنيس. ثم بستر الحليب لمدة 30 دقيقة عند 90-95 درجة مئوية، ثم برده إلى 42-43 درجة مئوية. لقّح الحليب بالسلالات المُحضّرة بنسبة 2-3%، وحرّكه لمدة 10-15 دقيقة، ثم أوقف التحريك، وحافظ على درجة حرارة ثابتة بين 41-43 درجة مئوية للتخمير. عندما تصل حموضة الحليب إلى 85-100 درجة مئوية، أوقف التخمير، وبرده بسرعة إلى 15-20 درجة مئوية باستخدام لوحة تبريد، ثم صبّه في وعاء للتخمير لاحقًا.
إذا كان محتوى البروتين في الحليب منخفضًا، فسيزداد مصل اللبن في الحليب المخمر، مما يؤدي إلى ظهور تكتلات بروتينية بسهولة. تُساعد البسترة عند درجة حرارة 90-95 درجة مئوية على تغيير طبيعة البروتين بشكل معتدل، مما يُحسّن جودة الحليب المخمر. أما إذا كانت درجة حرارة التخمر منخفضة جدًا أو كانت كمية اللقاح قليلة جدًا، فسيطول وقت التخمر، مما يؤدي إلى تكاثر البكتيريا بشكل مفرط، وبالتالي التأثير سلبًا على طعم المنتج وفترة صلاحيته. في المقابل، إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا أو كانت كمية اللقاح كبيرة جدًا، فسيكون التخمر سريعًا جدًا، مما يؤدي إلى ترسب المزيد من مصل اللبن أو تكوّن كتل بروتينية، مما يؤثر على استقرار المنتج. إضافةً إلى ذلك، يُمكن اختيار سلالات بكتيرية مُخصصة لمرة واحدة، ولكن يُفضّل اختيار السلالات ذات الحموضة اللاحقة المنخفضة قدر الإمكان.
خفف من حدة التوترسي إم سيسخّن السائل إلى درجة حرارة تتراوح بين 15 و25 درجة مئوية، ثم اخلطه جيداً مع الحليب، واستخدم الماء لإكمال الحجم (مع خصم كمية الماء التي يشغلها السائل الحمضي)، ثم أضف السائل الحمضي إلى الحليب ببطء وبشكل مستمر ومتساوٍ (يفضل رشه). قلّب جيداً واتركه جانباً.
بشكل عام، يمكن استخدام درجة الحرارة الطبيعية للحليب للتجانس، ويتم التحكم في الضغط عند 15-20 ميجا باسكال.
درجة حرارة التعقيم: تستخدم المنتجات التي يتم تعقيمها بعد التعقيم عمومًا درجة حرارة 85-90 درجة مئوية لمدة 25-30 دقيقة، وتستخدم المنتجات الأخرى عمومًا التعقيم بدرجة حرارة عالية جدًا عند 110-121 درجة مئوية لمدة 4-5 ثوانٍ أو 95-105 درجة مئوية لمدة 30 ثانية.
تاريخ النشر: 25 أبريل 2024