1. พื้นฐานทางทฤษฎี
จากสูตรโครงสร้างจะเห็นได้ว่าไฮโดรเจน (Na+) บนซีเอ็มซีCMC สามารถแตกตัวได้ง่ายมากในสารละลายในน้ำ (โดยทั่วไปอยู่ในรูปของเกลือโซเดียม) ดังนั้น CMC จึงอยู่ในรูปของแอนไอออนในสารละลายในน้ำ นั่นคือมีประจุลบและมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริก เมื่อค่า pH ของโปรตีนต่ำกว่าจุดไอโซอิเล็กทริก ความสามารถในการจับโปรตอนของหมู่ -COO- จะมากกว่าความสามารถในการให้โปรตอนของหมู่ -NH3+ มาก ดังนั้นจึงมีประจุบวก ในนม โปรตีน 80% คือเคซีน และจุดไอโซอิเล็กทริกของเคซีนอยู่ที่ประมาณ 4.6 และค่า pH ของเครื่องดื่มนมที่เป็นกรดโดยทั่วไปอยู่ที่ 3.8-4.2 ดังนั้นภายใต้สภาวะที่เป็นกรด CMC และโปรตีนในนมสามารถเกิดสารเชิงซ้อนโดยแรงดึงดูดของประจุ ทำให้เกิดโครงสร้างที่ค่อนข้างเสถียร และสามารถถูกดูดซับเข้าไปในโปรตีนได้ โดยจะเกิดฟิล์มป้องกันล้อมรอบ และคุณสมบัติของ CMC นี้เรียกว่าลักษณะการจับยึดแบบฝังตัวในไมโครแคปซูล
2. สูตรเครื่องดื่มนมเปรี้ยวที่แนะนำ
(1) สูตรพื้นฐานของเครื่องดื่มนมผสมที่มีฤทธิ์เป็นกรด (ต่อ 1,000 กก.):
นมสด (นมผงเต็มไขมัน) 350 (33) กก.
น้ำตาลทรายขาว 50 กก.
สารให้ความหวานผสม (50 เท่า) 0.9 กก.
CMC 3.5～6 กก.
โมโนกลีเซอไรด์ 0.35 กก.
โซเดียมซิเตรต 0.8 กก.
กรดซิตริก 3 กก.
กรดแลคติก (80%) 1.5 กก.
บันทึก:
1) สามารถใช้โปรตีนที่ผ่านการไฮโดรไลซ์บางส่วนแทนผงนมได้ โดยมีโปรตีนควบคุมอย่างน้อย 1%
2) ระดับความเป็นกรดสุดท้ายของผลิตภัณฑ์จะถูกควบคุมไว้ที่ประมาณ 50-60°T
3) ของแข็งที่ละลายได้ 7.5% ถึง 12%
(2) สูตรเครื่องดื่มแบคทีเรียกรดแลคติก (ต่อ 1,000 กก.):
นมหมัก 350～600 กก.
น้ำตาลทรายขาว 60 กก.
สารให้ความหวานผสม (50 เท่า) 1 กก.
CMC 3.2～8 กก.
โมโนกลีเซอไรด์ 0.35 กก.
โซเดียมซิเตรต 1 กก.
กรดซิตริกในปริมาณปานกลาง
หมายเหตุ: ใช้สารละลายกรดซิตริกเพื่อปรับความเป็นกรดของนม และควบคุมความเป็นกรดสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ให้อยู่ที่ประมาณ 60-70°T
3. ประเด็นสำคัญในการคัดเลือก CMC
โดยทั่วไปแล้ว FH9 และ FH9 Extra High (FVH9) มักถูกเลือกใช้สำหรับเครื่องดื่มโยเกิร์ตปั่น FH9 มีรสชาติเข้มข้น และปริมาณที่เติมคือ 0.35% ถึง 0.5% ในขณะที่ FH9 Extra High ให้ความสดชื่นมากกว่าและช่วยปรับสมดุลรสชาติได้ดี ปริมาณที่เติมคือ 0.33% ถึง 0.45%
โดยทั่วไป เครื่องดื่มที่มีแบคทีเรียกรดแลคติกจะเลือกใช้ FL100, FM9 และ FH9 คุณภาพสูงพิเศษ (ผลิตด้วยกระบวนการพิเศษ) FL100 มักใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรสชาติเข้มข้นและเก็บรักษาได้นาน ปริมาณที่เติมอยู่ที่ 0.6% ถึง 0.8% FM9 เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีความเข้มข้นปานกลาง และผลิตภัณฑ์สามารถเก็บรักษาได้นานขึ้น ปริมาณที่เติมอยู่ที่ 0.45% ถึง 0.6% ส่วนเครื่องดื่มที่มีแบคทีเรียกรดแลคติกคุณภาพสูงพิเศษ FH9 นั้น มีความเข้มข้นแต่ไม่มันเยิ้ม และสามารถใช้ปริมาณที่เติมน้อย ทำให้ต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับการผลิตเครื่องดื่มที่มีแบคทีเรียกรดแลคติกที่มีความเข้มข้น ปริมาณที่เติมอยู่ที่ 0.45% ถึง 0.6%
4. วิธีการใช้งาน CMC
การสลายตัวของซีเอ็มซี: โดยทั่วไปจะละลาย CMC ในสารละลายน้ำที่มีความเข้มข้น 0.5%-2% ควรใช้เครื่องผสมความเร็วสูงในการละลาย หลังจากละลาย CMC ประมาณ 15-20 นาทีแล้ว ให้นำไปผ่านเครื่องบดคอลลอยด์ และปล่อยให้เย็นลงที่อุณหภูมิ 20-40°C เพื่อนำไปใช้ในภายหลัง
5. ข้อควรระวังในกระบวนการผลิตเครื่องดื่มนมเปรี้ยว
คุณภาพของนมดิบ (รวมถึงนมที่ละลายน้ำแล้ว): นมที่ปนเปื้อนยาปฏิชีวนะ นมที่เป็นโรคเต้านมอักเสบ น้ำนมเหลือง และนมสุดท้าย ไม่เหมาะสมสำหรับการทำเครื่องดื่มนมที่มีความเป็นกรด เนื่องจากส่วนประกอบของโปรตีนในนมทั้งสี่ประเภทนี้มีการเปลี่ยนแปลงไปมาก ความทนทานต่อกรด เกลือ และความชื้นก็ต่ำ และส่งผลต่อรสชาติของนมด้วย
นอกจากนี้ นมทั้งสี่ชนิดนี้ยังมีเอนไซม์สี่ชนิด (ไลเปส โปรตีเอส ฟอสฟาเทส และคาตาเลส) ในปริมาณมาก โดยเอนไซม์เหล่านี้มีปริมาณตกค้างมากกว่า 10% แม้จะอยู่ในอุณหภูมิสูงถึง 140 องศาเซลเซียส และเอนไซม์เหล่านี้จะกลับมาทำงานอีกครั้งในระหว่างการเก็บรักษานม ในระหว่างการเก็บรักษา นมจะมีกลิ่นเหม็น ขม มีแก๊ส ฯลฯ ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่ออายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปแล้ว การทดสอบความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ 75% การทดสอบการต้ม ค่า pH และความเป็นกรดของนมสามารถใช้ในการตรวจหาได้อย่างเฉพาะเจาะจง นมดิบจะมีผลการทดสอบความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ 75% และการทดสอบการต้มเป็นลบ ค่า pH อยู่ระหว่าง 6.4 ถึง 6.8 และความเป็นกรด ≤18°T เมื่อค่าความเป็นกรด ≥22°T จะเกิดการจับตัวเป็นก้อนของโปรตีนเมื่อต้ม และเมื่อค่า pH น้อยกว่า 6.4 ส่วนใหญ่จะเป็นน้ำนมเหลืองหรือน้ำนมหมัก และเมื่อค่า pH >6.8 ส่วนใหญ่จะเป็นน้ำนมจากเต้านมอักเสบหรือน้ำนมที่มีความเป็นกรดต่ำ
(1) ประเด็นที่ควรให้ความสนใจในกระบวนการผสมเครื่องดื่มนมเปรี้ยว
การเตรียมโยเกิร์ต: การเตรียมนมผง: ค่อยๆ เติมนมผงลงในน้ำร้อนที่คนให้เข้ากันที่อุณหภูมิ 50-60°C (ควบคุมปริมาณน้ำให้มากกว่านมผง 10 เท่า) และคนให้ละลายจนหมดประมาณ 15-20 นาที (ควรใช้เครื่องบดละเอียดบดนมผงก่อน) พักให้เย็นลงจนถึง 40°C เพื่อนำไปใช้ในภายหลัง
เตรียมสารละลาย CMC ตามวิธีการใช้งานของ CMC เติมลงในนมที่เตรียมไว้ คนให้เข้ากัน แล้วตวงน้ำโดยประมาณ (หักปริมาณน้ำที่สารละลายกรดใช้ไป)
ค่อยๆ เติมสารละลายกรดลงในนมอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอ โดยให้ความสำคัญกับการควบคุมเวลาในการเติมกรดให้อยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 2 นาที หากเวลาในการเติมกรดนานเกินไป โปรตีนจะคงอยู่ที่จุดไอโซอิเล็กทริกนานเกินไป ส่งผลให้โปรตีนเสียสภาพอย่างรุนแรง หากเวลาในการเติมกรดสั้นเกินไป เวลาในการกระจายกรดก็จะสั้นเกินไป ความเป็นกรดเฉพาะที่ของนมก็จะสูงเกินไป และโปรตีนก็จะเสียสภาพอย่างรุนแรงเช่นกัน นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าอุณหภูมิของนมและกรดไม่ควรสูงเกินไปขณะเติมกรด ควรควบคุมให้อยู่ในช่วง 20-25°C จะดีที่สุด
โดยทั่วไป อุณหภูมิตามธรรมชาติของนมสามารถนำมาใช้ในการทำโฮโมจีไนซ์ได้ และความดันจะถูกควบคุมไว้ที่ 18-25 เมกะปาสคาล
อุณหภูมิในการฆ่าเชื้อ: โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วจะใช้อุณหภูมิ 85-90°C เป็นเวลา 25-30 นาที ส่วนผลิตภัณฑ์อื่นๆ มักใช้การฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงพิเศษที่ 137-140°C เป็นเวลา 3-5 วินาที
(2) ประเด็นที่ควรให้ความสนใจในกระบวนการผลิตเครื่องดื่มแบคทีเรียกรดแลคติก
วัดปริมาณโปรตีนในนม เติมนมผงเพื่อให้ปริมาณโปรตีนในนมอยู่ระหว่าง 2.9% ถึง 4.5% เพิ่มอุณหภูมิเป็น 70-75°C ปรับความดันของเครื่องโฮโมจีไนเซอร์เป็น 18-20 MPa เพื่อทำการโฮโมจีไนซ์ จากนั้นใช้ความร้อน 90-95°C เป็นเวลา 30 นาที พาสเจอร์ไรซ์ ลดอุณหภูมิลงเหลือ 42-43°C เติมเชื้อจุลินทรีย์ที่เตรียมไว้ในปริมาณ 2%-3% คนเป็นเวลา 10-15 นาที หยุดการคน และรักษาอุณหภูมิให้คงที่ที่ 41-43°C เพื่อการหมัก เมื่อความเป็นกรดของนมถึง 85-100°T การหมักจะหยุดลง และทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเหลือ 15-20°C โดยใช้แผ่นทำความเย็น จากนั้นเทใส่ถังเพื่อใช้ในภายหลัง
หากปริมาณโปรตีนในนมต่ำ จะมีเวย์มากเกินไปในนมหมัก และจะเกิดก้อนโปรตีนได้ง่าย การพาสเจอร์ไรส์ที่อุณหภูมิ 90-95°C จะช่วยให้โปรตีนเสียสภาพในระดับปานกลางและปรับปรุงคุณภาพของนมหมัก หากอุณหภูมิในการหมักต่ำเกินไปหรือปริมาณเชื้อเริ่มต้นน้อยเกินไป ระยะเวลาการหมักจะนานเกินไป และแบคทีเรียจะเจริญเติบโตมากเกินไป ซึ่งจะส่งผลต่อรสชาติและอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ หากอุณหภูมิสูงเกินไปหรือปริมาณเชื้อเริ่มต้นมากเกินไป การหมักจะเร็วเกินไป เวย์จะตกตะกอนมากขึ้นหรือเกิดก้อนโปรตีน ซึ่งจะส่งผลต่อความคงตัวของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ ในการคัดเลือกสายพันธุ์ สามารถเลือกสายพันธุ์ที่ใช้ครั้งเดียวได้ แต่ควรเลือกสายพันธุ์ที่มีความเป็นกรดหลังการหมักต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
ทำให้เย็นลงซีเอ็มซีละลายของเหลวที่อุณหภูมิ 15-25°C แล้วผสมกับนมให้เข้ากัน จากนั้นเติมน้ำให้ได้ปริมาตรที่ต้องการ (หักปริมาณน้ำที่ใช้ไปกับของเหลวที่เป็นกรด) แล้วค่อยๆ เติมของเหลวที่เป็นกรดลงในนมอย่างช้าๆ ต่อเนื่อง และสม่ำเสมอ (ควรใช้วิธีการฉีดพ่น) คนให้เข้ากันแล้วพักไว้
โดยทั่วไป อุณหภูมิตามธรรมชาติของนมสามารถนำมาใช้ในการทำโฮโมจีไนซ์ได้ และความดันจะถูกควบคุมไว้ที่ 15-20 เมกะปาสคาล
อุณหภูมิในการฆ่าเชื้อ: โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วจะใช้อุณหภูมิ 85-90°C เป็นเวลา 25-30 นาที ส่วนผลิตภัณฑ์อื่นๆ มักใช้การฆ่าเชื้อด้วยอุณหภูมิสูงพิเศษที่ 110-121°C เป็นเวลา 4-5 วินาที หรือ 95-105°C เป็นเวลา 30 วินาที
วันที่เผยแพร่: 25 เมษายน 2567