דוגמה ליישום של CMC במשקה חלב חומצי

1. בסיס תיאורטי

ניתן לראות מהנוסחה המבנית שהמימן (Na+) בCMCקל מאוד להתפרק בתמיסה מימית (בדרך כלל קיים בצורת מלח נתרן), לכן CMC קיים בצורת אניון בתמיסה מימית, כלומר, יש לו מטען שלילי והוא אמפוטרי. כאשר רמת החומציות (pH) של החלבון נמוכה מהנקודה האיזואלקטרית, יכולתו להיקשר לקבוצת -COO- של הפרוטון גדולה בהרבה מיכולתה של קבוצת -NH3+ לתרום את הפרוטון, ולכן יש לו מטען חיובי. בחלב, 80% מהחלבון הוא קזאין, והנקודה האיזואלקטרית של קזאין היא כ-4.6, ורמת החומציות של משקאות חלב חומציים כלליים היא 3.8-4.2, כך שבתנאים חומציים, CMC וחלבון חלב יכולים להיות מורכבים על ידי משיכת מטען, וליצור מבנה יציב יחסית, ויכולים להיספג בחלבון. נוצר סביבו שכבת מגן, וביצועים אלה של CMC נקראים מאפיין קשירה של הטמעת מיקרוקפסולות.

2. נוסחה מומלצת למשקה חלב חומצי

(1) נוסחה בסיסית של משקה חלב חומצי מעורבב (לפי 1000 ק"ג):

חלב טרי (אבקת חלב מלא) 350 (33) ק"ג

סוכר לבן 50 ק"ג

ממתיק מורכב (50 פעמים) 0.9 ק"ג

CMC 3.5 ~ 6 ק"ג

מונוגליצריד 0.35 ק"ג

נתרן ציטרט 0.8 ק"ג

חומצת לימון 3 ק"ג

חומצה לקטית (80%) 1.5 ק"ג

פֶּתֶק:

1) ניתן להחליף אבקת חלב בחלבון שעבר הידרוליזה חלקית, חלבון בקרה ≥ 1%.

2) רמת החומציות הסופית של המוצר נשלטת על כ-50-60 מעלות צלזיוס.

3) מוצקים מסיסים 7.5% עד 12%.

(2) נוסחת משקה עם חיידקי חומצה לקטית (לפי 1000 ק"ג):

חלב מותסס 350~600 ק"ג

סוכר לבן 60 ק"ג

ממתיק מורכב (50 פעמים) 1 ק"ג

CMC 3.2 ~ 8 ק"ג

מונוגליצריד 0.35 ק"ג

נתרן ציטרט 1 ק"ג

כמות מתונה של חומצת לימון

הערה: השתמשו בתמיסת חומצת לימון כדי להתאים את חומציות החלב, והחומציות הסופית של המוצר נשלטת על כ-60-70 מעלות צלזיוס.

3. נקודות מפתח בבחירת CMC

FH9 ו-FH9 Extra High (FVH9) נבחרים בדרך כלל למשקאות יוגורט מעורבבים. ל-FH9 טעם סמיך, וכמות התוספת היא 0.35% עד 0.5%, בעוד ש-FH9 Extra High מרענן יותר ובעל השפעה טובה של הגדלת ההתאמה, וכמות התוספת היא 0.33% עד 0.45%.

משקאות בעלי חיידקי חומצה לקטית בוחרים בדרך כלל ב-FL100, FM9 ו-FH9 סופר גבוה (המיוצר בתהליך מיוחד). FL100 מיוצר בדרך כלל למוצרים בעלי טעם סמיך וחיי מדף ארוכים. כמות התוספת היא 0.6% עד 0.8%. FM9 הוא המוצר הנפוץ ביותר. המרקם בינוני, והמוצר יכול להגיע לחיי מדף ארוכים יותר. כמות התוספת היא 0.45% עד 0.6%. תוצר משקה חיידקי חומצה לקטית סופר גבוה FH9 הוא סמיך אך לא שומני, וכמות התוספת יכולה להיות קטנה, והעלות נמוכה. הוא מתאים להכנת משקה חיידקי חומצה לקטית סמיך, כמות התוספת היא 0.45% עד 0.6%.

4. כיצד להשתמש ב-CMC

פירוקCMCהריכוז מומס בדרך כלל בתמיסה מימית של 0.5%-2%. עדיף להמיס באמצעות מערבל במהירות גבוהה. לאחר המסת ה-CMC במשך כ-15-20 דקות, יש להעביר אותו דרך טחנת קולואידים ולקרר אותו ל-20-40 מעלות צלזיוס לשימוש מאוחר יותר.

5. נקודות לתשומת לב בתהליך הכנת משקה חלב חומצי

איכות החלב הגולמי (כולל חלב משוחזר): חלב אנטיביוטי, חלב לדלקת בשד, קולוסטרום וחלב סופי אינם מתאימים להכנת משקאות חלב חומציים. רכיבי החלבון של ארבעת סוגי החלב הללו עברו שינויים גדולים. גם עמידותם, עמידותם לחומצות ועמידותם למלח ירודות, ומשפיעות על טעם החלב.

בנוסף, ארבעת סוגי החלב הללו מכילים כמות גדולה של ארבעה סוגי אנזימים (ליפאז, פרוטאז, פוספטאז, קטלאז), לאנזימים אלה יש יותר מ-10% שאריות אפילו בטמפרטורה גבוהה במיוחד של 140 מעלות צלזיוס, אנזימים אלה יתחדשו במהלך אחסון החלב. במהלך תקופת האחסון, החלב ייראה מסריח, מר, גזים וכו', דבר שישפיע ישירות על חיי המדף של המוצר. באופן כללי, ניתן להשתמש בבדיקת שווה ערך אלכוהול 75%, בדיקת רתיחה, pH וטיטרציה של חומציות החלב לגילוי סלקטיבי. חלב גולמי, בדיקת אלכוהול 75% ובדיקת רתיחה של חלב רגיל הם שליליים, ה-pH הוא בין 6.4 ל-6.8, והחומציות היא ≤18°T. כאשר החומציות היא ≥22°T, מתרחשת קרישת חלבונים בעת הרתחה, וכאשר ה-pH נמוך מ-6.4, מדובר בעיקר בחלב קולוסטרום או חלב שאור, וכאשר ה-pH >6.8 מדובר בעיקר בחלב דלקת בשד או חלב בעל חומציות נמוכה.

(1) נקודות לתשומת לב בתהליך ערבוב משקאות חלב חומציים

הכנת יוגורט: הכנת חלב שהוכן: הוסיפו באיטיות את אבקת החלב למים חמים מוקפצים בטמפרטורה של 50-60 מעלות צלזיוס (צריכת המים צריכה להיות גדולה מפי 10 מכמות אבקת החלב) והמיסו לחלוטין במשך 15-20 דקות (עדיף לטחון אותה עם קולואיד) פעם אחת), קררו ל-40 מעלות צלזיוס לשימוש מאוחר יותר.

הכינו את תמיסת ה-CMC בהתאם לשיטת השימוש של CMC, הוסיפו אותה לחלב המוכן, ערבבו היטב ולאחר מכן מדדו בערך עם מים (הפחיתו את כמות המים שתפסה תמיסת החומצה).

הוסיפו את תמיסת החומצה לחלב באיטיות, ברציפות ובאופן שווה, ושימו לב לשליטה על זמן הוספת החומצה בין 1.5 ל-2 דקות. אם זמן הוספת החומצה ארוך מדי, החלבון נשאר בנקודה האיזואלקטרית למשך זמן רב מדי, מה שיגרום לדנטורציה חמורה של החלבון. אם הוא קצר מדי, זמן פיזור החומצה קצר מדי, החומציות המקומית של החלב גבוהה מדי, ודנטורציית החלב חמורה. בנוסף, יש לציין כי טמפרטורת החלב והחומצה לא צריכה להיות גבוהה מדי בעת הוספת חומצה, ועדיף לשלוט בה בין 20-25 מעלות צלזיוס.

באופן כללי, ניתן להשתמש בטמפרטורה הטבעית של החלב להומוגניזציה, והלחץ נשלט על 18-25 מגה פסקל.

טמפרטורת עיקור: מוצרים לאחר עיקור משתמשים בדרך כלל בטמפרטורה של 85-90 מעלות צלזיוס למשך 25-30 דקות, ומוצרים אחרים משתמשים בדרך כלל בעיקור בטמפרטורה גבוהה במיוחד של 137-140 מעלות צלזיוס למשך 3-5 שניות.

(2) נקודות לתשומת לב בתהליך משקה עם חיידקי חומצה לקטית

מדדו את תכולת החלבון של החלב, הוסיפו אבקת חלב כדי להגיע לרמת חלבון של בין 2.9% ל-4.5%, העלו את הטמפרטורה ל-70-75 מעלות צלזיוס, כוונו את לחץ ההומוגנייזר ל-18-20 מגה פסקל לצורך הומוגניזציה, ולאחר מכן השתמשו ב-90-95 מעלות צלזיוס, פסטרו במשך 30 דקות, קררו ל-42-43 מעלות צלזיוס, חיסנו את הזנים המוכנים ב-2%-3%, ערבבו במשך 10-15 דקות, כבו את הערבוב ושמרו על טמפרטורה קבועה של 41-43 מעלות צלזיוס לצורך תסיסה. כאשר חומציות החלב מגיעה ל-85-100 מעלות צלזיוס, התסיסה נעצרת, והוא מקורר במהירות ל-15-20 מעלות צלזיוס באמצעות צלחת קרה ולאחר מכן מוזג למיכל לשימוש מאוחר יותר.

אם תכולת החלבון בחלב נמוכה, יהיה יותר מדי מי גבינה בחלב המותסס, ויופיעו בקלות גושי חלבון. פסטור בטמפרטורה של 90-95 מעלות צלזיוס תורם לדנטורציה מתונה של החלבון ומשפר את איכות החלב המותסס. אם טמפרטורת התסיסה נמוכה מדי או אם כמות החיסון קטנה מדי, זמן התסיסה יהיה ארוך מדי, והחיידקים יגדלו יותר מדי, מה שישפיע על הטעם וחיי המדף של המוצר. אם הטמפרטורה גבוהה מדי או כמות החיסון גדולה מדי, התסיסה תהיה מהירה מדי, מי הגבינה ישקעו יותר או שייווצרו גושי חלבון, מה שישפיע על יציבות המוצר. בנוסף, ניתן לבחור גם זנים חד-פעמיים בעת בחירת זנים, אך יש לבחור זנים בעלי חומציות חלשה ככל האפשר.

להתקרר אתCMCטמפרטורת הנוזל היא 15-25 מעלות צלזיוס, ערבבו אותו עם החלב באופן שווה, והשתמשו במים כדי להשלים את הנפח (הפחיתו את כמות המים שתפס הנוזל החומצי), ולאחר מכן הוסיפו את הנוזל החומצי לנוזל החלב באיטיות, ברציפות ובאופן שווה (רצוי חומצה באמצעות ריסוס). ערבבו היטב והניחו בצד.

באופן כללי, ניתן להשתמש בטמפרטורה הטבעית של החלב להומוגניזציה, והלחץ נשלט על 15-20 מגה פסקל.

טמפרטורת עיקור: מוצרים לאחר עיקור משתמשים בדרך כלל בטמפרטורה של 85-90 מעלות צלזיוס למשך 25-30 דקות, ומוצרים אחרים משתמשים בדרך כלל בעיקור בטמפרטורה גבוהה במיוחד ב-110-121 מעלות צלזיוס למשך 4-5 שניות או ב-95-105 מעלות צלזיוס למשך 30 שניות.