Smântână

IngredientsEdit

crema de Cultură.smântâna procesată poate include oricare dintre următorii aditivi și conservanți: zer de grad A, amidon alimentar modificat, fosfat de sodiu, citrat de sodiu, gumă guar, caragenan, sulfat de calciu, sorbat de potasiu și gumă de roșcove.

compoziția Proteineloredit

laptele este alcătuit din aproximativ 3,0-3,5% proteine. Principalele proteine din cremă sunt cazeinele și proteinele din zer., Din fracția totală a proteinelor din lapte, cazeinele reprezintă 80%, în timp ce proteinele din zer reprezintă 20%. Există patru clase principale de cazeine; β-cazeine, α (s1)-cazeine, α(S2)-cazeină și κ-cazeine. Aceste proteine de cazeină formează o particulă coloidală multi-moleculară cunoscută sub numele de micelă de cazeină. Proteinele menționate au o afinitate de a se lega cu alte proteine de cazeină sau de a se lega cu fosfat de calciu, iar această legare este ceea ce formează agregatele. Micelele de cazeină sunt agregate de β-cazeine, α(S1)-cazeine, α(s2)-cazeine, care sunt acoperite cu κ-cazeine., Proteinele sunt ținute împreună de grupuri mici de fosfat de calciu coloidal, micelul conține, de asemenea, lipază, citrat, ioni minori și enzime de plasmină, împreună cu serul de lapte prins. Micelul este, de asemenea, acoperit în părți de κ-cazeine, care este cunoscut sub numele de stratul de păr, având o densitate mai mică decât miezul micelului. Micelele de cazeină sunt structuri destul de poroase, variind în mărime de 50-250 nm în diametru, iar structurile în medie sunt de 6-12% din fracția totală a laptelui., Structura este poroasă pentru a putea menține o cantitate suficientă de apă, structura sa ajută și la reactivitatea micelului. Formarea moleculelor de cazeină în micelă este foarte neobișnuită datorită cantității mari de reziduuri de prolină ale β-cazeinei (reziduurile de prolină perturbă formarea α-helixelor și β-foilor ) și deoarece κ-cazeinele conțin doar un reziduu de fosforilare (sunt glicoproteine). Numărul mare de reziduuri de prolină inhibă formarea structurilor secundare închise, cum ar fi α-helixes și β-cutat foi., Din cauza κ-cazeina fiind glicoproteine, ele sunt stabile în prezența ionilor de calciu astfel încât κ-cazeina sunt pe stratul exterior al micelelor de a proteja parțial non glicoproteine β-cazeină, α(s1)-cazeine, α(s2)-cazeine de precipitare în prezența unui exces de ioni de calciu. Datorită lipsei unei structuri secundare sau terțiare puternice ca urmare a reziduurilor prolinei, micelele de cazeină nu sunt particule sensibile la căldură. Cu toate acestea, ele sunt sensibile la pH. Particulele coloidale sunt stabile la pH-ul normal al laptelui, care este de 6,5-6.,7, micelele vor precipita la punctul izoelectric al laptelui, care este un pH de 4,6.proteinele care alcătuiesc restul de 20% din fracțiunea de proteine din cremă sunt cunoscute sub numele de proteine din zer. Proteinele din zer sunt, de asemenea, denumite pe scară largă proteine serice, care se utilizează atunci când proteinele de cazeină au fost precipitate din soluție. Cele două componente principale ale proteinelor din zer din lapte sunt β-lactoglobulina și α-lactalbumina. Proteinele din zer rămase în lapte sunt; imunoglobuline, albumină serică bovină și enzime precum lizozima., Proteinele din zer sunt mult mai solubile în apă decât proteinele de cazeină. Principala funcție biologică a β-lactoglobulinei în lapte este de a servi ca o modalitate de a transfera vitamina A și principala funcție biologică a α-lactalbuminei în sinteza lactozei. Proteinele din zer sunt foarte rezistente la acizi și enzime proteolitice. Cu toate acestea, proteinele din zer sunt proteine sensibile la căldură, încălzirea laptelui va provoca denaturarea proteinelor din zer. Denaturarea acestor proteine se întâmplă în două etape., Structurile β-lactoglobulinei și α-lactalbuminei se desfășoară, iar apoi a doua etapă este agregarea proteinelor în lapte. Acesta este unul dintre principalii factori care permit proteinelor din zer să aibă proprietăți de emulsionare atât de bune. Proteinele Native din zer sunt, de asemenea, cunoscute pentru proprietățile lor bune de biciuire, iar în produsele lactate, așa cum este descris mai sus, proprietățile lor de gelifiere. La denaturarea proteinelor din zer, există o creștere a capacității de reținere a apei a produsului.,procesul de fabricare a smântânii începe cu standardizarea conținutului de grăsimi; acest pas este de a asigura prezența cantității dorite sau legale de grăsime din lapte. După cum sa menționat anterior, cantitatea minimă de grăsime din lapte care trebuie să fie prezentă în smântână este de 18%. În timpul acestei etape în procesul de fabricație alte ingrediente uscate sunt adăugate la crema; suplimentare grad a zer, de exemplu, ar fi adăugat în acest moment. Un alt aditiv utilizat în timpul acestei etape de procesare sunt o serie de ingrediente cunoscute sub numele de stabilizatori., Stabilizatorii obișnuiți care se adaugă la smântână sunt polizaharidele și gelatina, inclusiv amidonul alimentar modificat, guma de guar și caragenanii. Raționamentul din spatele adăugării stabilizatorilor la produsele lactate fermentate este acela de a asigura netezimea corpului și textura produsului. Stabilizatorii ajută, de asemenea, la structura gelului produsului și reduc sinereza zerului. Formarea acestor structuri de gel, lasă mai puțină apă liberă pentru sinereza zerului, prelungind astfel termenul de valabilitate. Synereza din zer este pierderea de umiditate prin expulzarea zerului., Această expulzare a zerului poate apărea în timpul transportului containerelor care dețin smântâna, datorită susceptibilității la mișcare și agitație. Următorul pas în procesul de fabricație este acidificarea cremei. Acizii organici, cum ar fi acidul citric sau citratul de sodiu, sunt adăugați în cremă înainte de omogenizare pentru a crește activitatea metabolică a culturii starter. Pentru a prepara amestecul pentru omogenizare, acesta este încălzit pentru o perioadă scurtă de timp.,omogenizarea este o metodă de procesare care este utilizată pentru a îmbunătăți calitatea smântânii în ceea ce privește culoarea, consistența, stabilitatea cremelor și cremozitatea cremei cultivate. În timpul omogenizării, globulele de grăsime mai mari din cremă sunt defalcate în globule de dimensiuni mai mici pentru a permite o suspensie uniformă în cadrul sistemului. În acest moment în prelucrarea globulele de grăsime din lapte și proteinele de cazeină nu interacționează între ele, există repulsie care apar., Amestecul este omogenizat, sub omogenizare la presiune înaltă peste 130 bar (unitate) și la o temperatură ridicată de 60 °C. formarea globulelor mici (sub dimensiunea de 2 microni) menționate anterior permite reducerea formării unui strat de cremă și crește vâscozitatea produsului. Există, de asemenea, o reducere a separării zerului, sporind culoarea albă a smântânii.după omogenizarea cremei, amestecul trebuie supus pasteurizării. Pasteurizarea este un tratament termic ușor al cremei, cu scopul de a ucide orice bacterii dăunătoare din cremă., Crema omogenizată suferă o metodă de pasteurizare la temperatură ridicată (HTST). În acest tip de pasteurizare, crema este încălzită la temperatura ridicată de 85 °C timp de treizeci de minute. Această etapă de procesare permite un mediu steril pentru momentul în care este timpul să introduceți bacteriile de pornire.

După procesul de pasteurizare, există un proces de răcire în cazul în care amestecul este răcit la o temperatură de 20C. Motivul pentru care amestecul a fost răcit până la temperatura de 20C se datorează faptului că aceasta este o temperatură ideală pentru mezofile de inoculare., După ce crema omogenizată a fost răcită la 20C, se inoculează cu 1-2% cultură de pornire activă. Tipul de cultură de pornire utilizat este esențial pentru producerea smântânii. Cultura starter este responsabilă pentru inițierea procesului de fermentare, permițând cremei omogenizate să atingă pH-ul de la 4,5 la 4,8. Bacteriile cu acid Lactic (cunoscute sub numele de laborator) fermentează lactoza în acid lactic, sunt anaerobe facultative mezofile, Gram-pozitive., Tulpinile de LABORATOR care sunt utilizate pentru a permite fermentarea smantana de producție sunt Lactococcus lactis subsp latic sau Lactococcus lactis subspecia cremoris sunt bacterii lactice asociate cu producerea de acid. Laboratorul cunoscut pentru producerea aromelor în smântână este Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetyllactis. Împreună, aceste bacterii produc compuși care vor scădea pH-ul amestecului și vor produce compuși de aromă, cum ar fi diacetilul.după inocularea culturii de început, crema este porționată în pachete., Timp de 18 ore are loc un proces de fermentare în care pH-ul este redus de la 6,5 la 4,6. După fermentare, are loc încă un proces de răcire. După acest proces de răcire, smântâna este ambalată în recipientele finale și trimisă pe piață.

Fizico-chimice changesEdit

în Timpul procesului de pasteurizare, temperaturile sunt ridicate trecut de punctul în care toate particulele din sistem sunt stabile., Când crema este încălzită la temperaturi de peste 70 °C, există denaturarea proteinelor din zer. Pentru a evita separarea fazelor cauzată de suprafața mărită, globulele grase se leagă ușor de β-lactoglobulina denaturată. Adsorbția proteinelor din zer denaturate (și a proteinelor din zer care se leagă cu micelii de cazeină) crește numărul de componente structurale din produs; textura smântânii poate fi atribuită parțial acestui lucru., Denaturarea proteinelor din zer este, de asemenea, cunoscută pentru creșterea rezistenței reticulării în cadrul sistemului de cremă, datorită formării polimerilor proteici din zer.când crema este inoculată cu bacterii starter și bacteriile încep să transforme lactoza în acid lactic, pH-ul începe o scădere lentă. Când începe această scădere, se produce dizolvarea fosfatului de calciu și determină o scădere rapidă a pH-ului. în timpul etapei de procesare, fermentarea pH-ului a scăzut de la 6,5 la 4,6, această scădere a pH-ului aduce o modificare fizico-chimică a miceliilor de cazeină., Reamintim că proteinele de cazeină sunt stabile la căldură, dar nu sunt stabile în anumite condiții acide. Particulele coloidale sunt stabile la pH-ul normal al laptelui, care este de 6,5-6,7, micelele vor precipita la punctul izoelectric al laptelui, care are un pH de 4,6. La un pH de 6,5 micelele de cazeină se resping reciproc datorită electronegativității stratului exterior al micelului. În această scădere a pH-ului există o reducere în potențialul zeta, de la extrem de net sarcini negative în crema de sarcină netă atunci când se apropie de PI., U E = ⌊ 2 ε z f ( k o ) ) 3 η ⌋ {\displaystyle U_{E}=\left\lfloor {\frac {2\varepsilon zf(ka))}{3\eta }}\corect\rfloor } formula prezentată este cea a lui Henry ecuația, unde z: potential zeta, Ue: mobilitate electroforetică, ε: constanta dielectrică, η: vâscozitate, și f(ka): Henry funcție. Această ecuație este utilizată pentru a găsi potențialul zeta, care este calculat pentru a găsi potențialul electrokinetic în dispersii coloidale. Prin interacțiunile electrostatice moleculele de cazeină încep să se apropie și să se agregeze împreună., Proteinele de cazeină intră într-un sistem mai ordonat, atribuind o formare puternică a structurii gelului. Proteinele din zer care au fost denaturate în etapele de încălzire de prelucrare, sunt insolubile la acest pH acid și sunt precipitate cu cazeină.interacțiunile implicate în gelificarea și agregarea miceliilor de cazeină sunt legăturile de hidrogen, interacțiunile hidrofobe, atracțiile electrostatice și atracțiile van der Waals aceste interacțiuni depind foarte mult de pH, temperatură și timp., La punctul izoelectric, sarcina netă de suprafață a cazeinei micelle este zero și se poate aștepta un minim de repulsie electrostatică. În plus, agregarea are loc datorită interacțiunilor hidrofobe dominante. Diferențele în potențialul zeta al laptelui pot fi cauzate de diferențele în diferențele de rezistență ionică, care la rândul lor depind de cantitatea de calciu prezentă în lapte. Stabilitatea laptelui se datorează în mare măsură repulsiei electrostatice a miceliilor de cazeină. Aceste Miceli de cazeină s – au agregat și precipitat atunci când se apropie de valorile absolute ale potențialului zeta la pH 4,0-4,5., Când tratat termic și denaturat, proteina din zer acoperă cazeina micelă, punctul izoelectric al micelei ridicat la punctul izoelectric al β lactoglobulinei (aproximativ pH 5,3).

proprietăți Reologicedit

smântână prezintă comportamente tixotropice dependente de timp. Fluidele tixotropice reduc vâscozitatea pe măsură ce se aplică munca, iar atunci când produsul nu mai este sub stres, fluidul revine la vâscozitatea anterioară. Vâscozitatea smântânii la temperatura camerei este de 100.000 cP (pentru comparație: apa are o vâscozitate de 1 cP la 20 °C)., Proprietățile tixotropice expuse de smântână sunt ceea ce îl face un produs atât de versatil în industria alimentară.