Казеинат натрия что это

Что такое казеинат натрия? Все что вам нужно знать

Казеинат натрия — известен современному человеку в нашу эпоху «открытых границ» в большинстве стран мира. Применяют довольно часто в различных супах, маринадах и при тушении.

Казеинат натрия — молочный сухой натуральный белок (90%) без посторонних привкусов и запахов, белый, с легким кремовым оттенком. Применяется в молочной, мясной, кондитерской и других сферах.

Технологическая инструкция по применению казеината натрия:

ТУ 9229-001-50930419-2000, ТИ, РУ. Санитарно-эпидемиологическое заключение № 78.01.922.П.002554.04.02 от 22.04.2002 г.

Назначение.

Казеинат натрия предназначен для замены мясного сырья, сухого молока, растительных белков, и уплотнения структуры готовых изделий.

Казеинат натрия рекомендуется применять для следующего вида продуктов: вареных колбас, сосисок, сарделек, мясных хлебов, производство плавленных сыров с казеинатом натрия, ливерных колбас, паштетов, полукопченых и варено-копченых колбас, рубленых полуфабрикатов, пельменей, изготовление фаршей, в том числе из мяса птицы.

Характеристика и состав казеинатанатрия.

Казеинат натрия представляет собой порошкообразное вещество, белого цвета. Содержание белковой части не менее 93%. Казеинат натрия изготовлен без применения ГМИ сырья и обладает молочным вкусом и запахом. Казеинат натрия упакован в мешки по 25 кг нетто с полиэтиленовым вкладышем. Хранение казеината натрия осуществляется в сухих складских помещениях при температуре не ниже +5 °С и относительной влажности воздуха не более 75% в неповрежденной закрытой таре. гарантийный срок хранения 9 месяцев со дня выработки.

Источник

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

1.1. Белковые вещества

Белками называются высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Практически все белки построены из 20 так называемых протеиногенных осаминокислот, принадлежащих, за исклю­чением глицина, к L-ряду [85, 130]. Аминокислоты соединены между собой пеп­тидными (амидными) связями (рис. 1), образованными карбоксильной группой и а-аминогруппами соседних аминокислотных остатков

Рис. 1. Пептидные связи [130]

В питательном отношении растительные белки менее ценны, чем животные: они беднее лизином, метионином и триптофаном, хуже усваиваются, но животные белки тоже имеют неодинаковую пищевую ценность (см. табл. 1). Учитывая миро­вой дефицит пищевого, особенно животного белка, большое значение имеет со­здание пищевых продуктов, содержащих сбалансированные по аминокислотному составу наиболее полно усвояемые белки. Биологическую ценность можно регули­ровать, смешивая белки с различным аминокислотным составом, а также добавляя к ним недостающие аминокислоты. Например, можно увеличить биологическую ценность белков кукурузы (обедненных триптофаном и лизином), добавляя к ним соевые белки (обедненные метионином) [85]. Благодаря высокому содержанию в сывороточных белках аминокислоты лизина их добавка в тесто из пшеничной муки (обедненной лизином) оптимизирует аминокислотный состав хлеба [110].

Помимо показателей пищевой ценности, каждый вид белков обладает уни­кальным сочетанием функциональных свойств, которые определяют их поведение в процессе производства и хранения пищевых продуктов и отражаются на важней­ших характеристиках самих продуктов. К наиболее важным функциональным свой­ствам белков относятся: растворимость; способность стабилизировать дисперсные системы (эмульсии, пены, суспензии) и образовывать гели; адгезионные и реоло­гические свойства (вязкость, эластичность); водосвязывающая, жиросвязывающая, текстурирующая и пленкообразующая способность (табл. 2). С помощью других компонентов пищевой системы, чаще всего пищевых добавок (стеароил-2-лактилат натрия или кальция, моно- и диглицериды, лецитины, пектины, альгинаты и т. д.), можно в большей или меньшей степени видоизменять функциональные свойства белков.

Аминокислотный состав белков различного происхождения [66,131]

Функциональные свойства белков, наиболее важные для различных групп пищевых продуктов [33, 85, 124]

1.1.1. Молочные белки

Молочные белки легко перевариваются и усваиваются. Казенны являются ис­точниками незаменимых аминокислот, кальция, фосфора, некоторых физиологи чески активных пептидов. В желудке под действием химозина из к-казеина высво­бождаются глико- и фосфопептиды. Эти вещества необходимы для регулирования секреции желудочного сока, формирования физико-химических свойств белков, защиты от протеолиза и улучшения проницаемости клеточных мембран [85]. Белки сыворотки содержат незаменимые аминокислоты (лизин, треонин, триптофан, метионин и цистеин) в значительно больших количествах, чем казеин, а также фрак­ции глобулярных белков, которые выполняют важные биологические функции (табл. 4).

Содержание в коровьем молоке основных белков [33, 85,118]

Основные биологические функции сывороточных белков [40,128]

К пищевым ингредиентам на основе белков коровьего молока относятся казен­ны, казеинаты, молочные белковые концентраты (МБК), сывороточные белковые концентраты (СБК) и изоляты (СБИ), (сывороточный) лактальбумин, пептон. Кро­ме того, в качестве функциональных концентратов молочных белков можно рас­сматривать сухое цельное и сухое обезжиренное молоко, сухую сыворотку и сухую пахту [124].

Все перечисленные продукты представляют собой тонкодисперсные порошки от белого до кремового, иногда желтоватого или коричневатого цвета. Цвет зави­сит, главным образом, от состава продукта и режима сушки. Кроме того, влияние оказывают время выдержки сгущенного молока перед сушкой и некоторые другие факторы [138].

Функциональные свойства

Ингредиенты на основе белков коровьего молока обладают не только очень высокой пищевой ценностью, но и важнейшими функциональными свойства­ми белков, которые используются для модификации и стабилизации текстуры и реологических свойств пищевых продуктов, придания им приятного вкуса, аромата и внешнего вида.

Растворимость. Растворимость белков в воде исключительно важна, поскольку является необходимым условием проявления большинства их функциональных свойств. Растворимость казеинов зависит от кислотности среды: при рН МБК > СБК [118].

На вязкость растворов СБК влияют не только концентрация белков, вели­чина рН и температура, но и условия выделения и осаждения сывороточных белков. Вязкость растворов СБК, выделенных нагреванием при низких рН, очень высока (4-36 Па • с), а вязкость растворов СБК, полученных ультрафиль­трацией, в 10-20 раз ниже [33, 112].

Термостойкость. При значении рН

6,7 молоко можно нагревать при 140 °С в течение 20 мин до появления признаков коагуляции [118]. Казенны доста­точно термостабильны, а основные сывороточные белки при нагревании выше 60 °С могут денатурировать. При температуре 70 °С альбумин сыворотки кро­ви и иммуноглобулины необратимо выпадают в осадок. Необратимое терми­ческое денатурирование ᵝ-лактоглобулина начинается при температуре выше 70 °С, тогда как а-лактальбумин термически стабилен и при рН 4,5-6,5 очень устойчив к денатурированию [112].

Рис. 2. Схематичное изображение изменения белков молока в процессе получения кисломолочного продукта [156]

Казеинат кальция является единственной системой белков молока, которая, как сообщается, обладает свойством термообратимости геля. Концентрированные дис­персии казеината кальция (> 15% белка) образуют гель при нагревании до 50-60 °С. При охлаждении гель разжижается, но при повторном нагревании снова образуется. Температура гелеобразования увеличивается при повышении концентрации белка с 15 до 20% и в диапазоне рН 5,2-6,0. Сывороточные белки образуют гели после нагревания их растворов до 60-110 °С [33].

Растворы СБК образуют гели при концентрации белка выше 5% и нагревании в течение 5 мин до температуры 80-85 °С и выше [33,112]. На минимальную концен­трацию сывороточных белков и режим нагревания, необходимые для термического гелеобразования, на мутность, прочность, эластичность и хрупкость получаемого геля влияют степень денатурации белков, их содержание в белковом продукте, рН раствора, а также содержание и минеральный состав золы, присутствие некоторых других небелковых компонентов [118]. Исключительно высокой гелеобразующей способностью обладают СБИ. Они образуют гели при нагревании до температуры 56-58 °С и при рН 7-9. Сывороточные белковые концентраты, выделенные из сы­воротки нагреванием при низких значениях рН, формируют гели, стабильно сохра­няющие окраску, а растворы СБК, полученных ультрафильтрацией, при нагревании темнеют [33].

Если добавить к обезжиренному молоку 0,5-2,0% СБК (до 1,5% от содержа­ния сывороточного белка в молочной смеси), то при нагревании до 85 °С в течение 5 мин образуется стабильный нерасслаивающийся гель, в котором не происходит синерезиса [112].

Поверхностная активность. Молекулы белков молока легко создают адсорбци­онный слой на границе раздела фаз, уменьшая поверхностное натяжение. Основ­ные белки молока по величине поверхностной активности можно расположить в следующем порядке:

ᵝ-казеин > монодиспергированные казеиновые мицеллы > сывороточный

альбумин > а-лактальбумин > а_s-казеин = к-казеин > ᵝ-лактоглобулин >

Высокую поверхностную активность также проявляют у-казеины, а казеинат натрия снижает поверхностное натяжение более эффективно, чем сывороточные белки. Сывороточные белки могут быть частично или полностью денатурированы, что усиливает их поверхностную активность [118].

Эмульгирование и ценообразование. Молочные белковые продукты, особен­но казеинаты, являются очень хорошими эмульгаторами жиров [118]. Эмульги­рующее действие СБК в майонезах сравнимо с действием яичного порошка [33, 112]. Кроме того, молочные белки проявляют пенообразующие свойства (табл. 6). Казеинаты обычно образуют пены с более высокой взбитостью, но мень­шей стабильностью, чем пены, полученные из СБК или СБИ [118]. Казеинаты образуют пены только в нейтральных и слабокислых средах, в кислой среде их пенообразующие свойства снижаются [33]. Пенообразующие свойства СБК за­висят от очень многих факторов: вида исходной сыворотки, метода получения концентрата, степени денатурирования и протеолиза белков, содержания ио­нов кальция и молочного жира [33, 112]. Например, пена из СБК при 3%-м содержании жира разрушается, а при содержании жира 1-2% взбитость повы­шается с 490 до 520%, и пена сохраняется в течение 30 мин [112]. Сывороточные белковые концентраты, произведенные методом диафильтрации, характеризу­ются меньшей пенообразующей и пеностабилизирующей способностью, чем СБК, произведенные методом ультрафильтрации [33].

Пенообразующая способность некоторых видов белковых продуктов [33]

При гидратации и частичной тепловой денатурации пенообразующие свойства СБК заметно усиливаются. Это объясняют частичным распрямлением белковой мо­лекулы, сопровождающимся высвобождением ранее закрытых гидрофобных групп. Оптимальное пенообразование и достаточная стабильность пены отмечаются при концентрации белка в растворе 11-12%, что примерно соответствует концентра­ции белка в курином яйце. Максимальным образованием и стабильностью пены характеризуются СБК с содержанием жира менее 3% и отсутствием фосфолипидов в изоэлектрической области при рН 4,6-5,0. Растворы сывороточных белков могут терять пенообразующие свойства при хранении. Для восстановления этих свойств растворы достаточно подогреть не менее чем до 55 °С [112]. Необходимость этого подогрева объясняется свойством ᵝ-лактоглобулина при температурах ниже 10 °С и рН в интервале 3,7-5,1 образовывать в слабоконцентрированных растворах поли­меры, которые при нагревании расщепляются до нативной димерной формы белка [112].

Молоко сухое и сухие молочные продукты

Физико-химические показатели сухого молока [5]

Сухое молоко, как цельное, так и обезжиренное, давно и широко исполь­зуется в пищевых производствах: кондитерском, хлебопекарном, переработке молока и мяса, производстве мороженого и т. д.

Ассортимент сухого молока в настоящее время не ограничивается только двумя видами. Ниже перечислены наиболее часто встречающиеся разновидности сухого молока:

Низколактозное сухое обезжиренное молоко производят обработкой пастери­зованного обезжиренного молока ферментом лактазой и последующей его распы­лительной сушкой. Низколактозное СОМ из-за получающегося в результате воздей­ствия фермента нетипичного состава Сахаров (24% глюкозы, 24% галактозы, 5-10% лактозы) имеет несколько искаженный сладкий вкус. Этого недостатка лишено безлактозное сухое обезжиренное молоко. Его производят по специальной техно­логии, сначала удаляя большую часть лактозы мембранной фильтрацией, а затем ферментативно расщепляя оставшуюся лактозу до глюкозы и галактозы. При этом безлактозное сухое обезжиренное молоко характеризуется близким к нулю содер­жанием лактозы (0,03%) и повышенным содержанием белков (47%) [181].

Классификация сухого обезжиренного молока в зависимости от условий температурной обработки

Поскольку многие функциональные свойства (растворимость, гелеобразование, пенообразование, эмульгирование) нативных и денатурированных сыворо­точных белков различаются, от степени денатурирования сывороточных белков зависят функциональные свойства сухого обезжиренного молока. Естественно, ре­комендуемые области применения СОМ с разными функциональными свойствами различны. Молоко класса Low heat рекомендуется использовать для производства молочных напитков, рекомбинированных молочных продуктов, для нормализации молока в производстве сыров, йогуртов, мороженого и т. д. Оно подходит для ис­пользования даже в производстве молочнокислых заквасок. Молоко класса Medium heat также применяется для производства мороженого, йогуртов, рекомбинирован­ных молочных продуктов, кроме того, его рекомендуют для полуфабрикатов, сахар­ных кондитерских изделий и мясных продуктов/ Молоко класса High heatnt подхо­дит для производства молочных продуктов за исключением мороженого, его лучше использовать при изготовлении мясных продуктов, полуфабрикатов, хлебобулоч­ных и мучных кондитерских изделий.

Наиболее распространенным способом фальсификации состава сухого молока является его смешивание с сухой сывороткой (подсырной, деминерализованной, пермеатом) (рис. 3). Прямое выявление этого способа фальсификации возможно двумя путями: 1) определением доли сывороточных белков в общем белке (так на­зываемый «тепловой класс») по методу Кьельдаля, 2) определением доли лактальбумина методом гельпроникающей жидкостной хроматографии. Естественное содержание сывороточных альбуминов в молоке составляет 25% (тепловой класс 75). Увеличение содержания альбуминов до 35%, что соответствует снижению теп­лового класса до 65, однозначно указывает на добавление сыворотки в количестве (20 ± 5)%. Достоверно с помощью указанных методов можно выявлять добавку сы­воротки в количестве не менее 10% [52].

Рис. 3. Профили вкуса и запаха сухого обезжиренного молока и его смеси
с сухой молочной сывороткой, полученной микрофильтрацией (соотношение 40 : 60) [150]

Еще одним распространенным способом фальсификации СОМ является до­бавка мальтодекстринов (декстринов). Прямое выявление этого способа фальси­фикации заключается в определении содержания белка по Кьельдалю. Содержание белка может быть увеличено добавкой соевого белкового изолята или соевой обез­жиренной муки, но это обычно отражается на вкусе.

Рис. 4. Промышленное производство казеиновых белковых продуктов [118]

Косвенно все образцы СОМ с содержанием общего белка ниже 30% и/или лак­тозы более 52% можно подозревать в фальсификации.

Для сухого цельного молока наряду с добавлением сыворотки и мальтодекстрина достаточно распространена фальсификация путем замены молочного жира на растительный при использовании, например, сухих растительных сливок или со­евой муки [32, 52]. При такой замене снижается себестоимость, продукт лучше хра­нится, жир не прогоркает, поэтому улучшаются органолептические свойства. Такое фальсифицированное сухое цельное молоко можно пастеризовать и стерилизовать. Проблемы неизбежно возникают при попытке его свертывания. Единственным до­стоверным и доказательным методом обнаружения таких фальсификатов является анализ жирнокислотного состава по ГОСТ Р 51483-99 [52].

Казенны и казеинаты

Казенны выделяют из обезжиренного молока. При производстве кислотного ка­зеина его мицеллы дестабилизируют снижением рН молока путем внесения неорга­нической кислоты или молочнокислой закваски, превращающей лактозу в молоч­ную кислоту. При производстве сычужного казеина дестабилизации мицелл дости­гают внесением протеолитических ферментных препаратов: сычужного, химозина, пепсина (рис. 4). Последующая тепловая обработка казеинового зерна ускоряет непрерывную коагуляцию дестабилизированных мицелл, образуется творожистый осадок, легко отделяемый от сыворотки. После разделения осадок промывают в це­лях удаления остаточных количеств лактозы, солей и сывороточных белков, затем механически обезвоживают и высушивают до влажности менее 12% [118].

Казеинаты натрия, калия, аммония и кальция изготавливают растворением или суспендированием кислотного казеинового сгустка в растворе или суспензии щело­чи с последующей сушкой. Наиболее широко применяемый в пищевом производ­стве казеинат натрия распылительной сушки иногда называют водорастворимым казеином. Гранулированный казеинат натрия получают перемешиванием сгустка кислотного казеина с влажностью 40% и карбоната натрия и последующим высу­шиванием смеси в пневматических циркуляционных сушилках, что обеспечивает высокий удельный объем продукта и улучшенную диспергируемость [118].

Товарные формы пищевых казеинов и казеинатов обычно содержат не менее 85-88% белка (табл. 9).

Состав казеинов и казеинатов, % [118]

* Жир и зола совместно.

Молочные белковые концентраты

Молочные белковые концентраты имеют ярко выраженный молочный вкус. В основном их примененяют при переработке мяса, в производстве сыров, творога, ряда других молочных продуктов. Иногда их используют в производстве майонеза и различных эмульгированных соусов [118, 166]. Молочные белковые концентраты наряду с казеином и казеинатами все чаще вводят в состав комплексных стабилиза­торов для пищевых продуктов [69,142-146,178].

Типичный состав молочных белковых концентратов [166]

Сыворотка молочная сухая и сухие сывороточные продукты

Молочная сыворотка образуется в качестве побочного продукта при производ­стве сыра, творога, кислотного или сычужного казеина. Она подразделяется на подсырную, творожную и казеиновую. Кроме того, молочную сыворотку получают при производстве казеина методом микрофильтрации обезжиренного молока (рис. 5) [150]. Состав всех этих видов сыворотки, а также профили их вкуса и аромата раз­личаются (табл. 11, рис. 6). Состав сыворотки из-под твердых и мягких сыров тоже немного различается (табл. 12). Поскольку кислотность творожной и казеиновой сывороток выше (см. табл. 11), подсырную сыворотку часто называют сладкой.

Рис. 5. Схема микрофильтрации обезжиренного молока [150]

Состав разных видов сыворотки [27,112,150]

Рис. 6. Профили вкуса и запаха сухой подсырной сыворотки
и сухой молочной сыво­ротки, полученной микрофильтрацией [150]

Состав сухой подсырной сыворотки от разных групп сыров [112]

Состав различных видов сухой сыворотки

Полезные свойства молочной сыворотки можно усилить дополнительной об­работкой: сквашиванием, гидролизом, изомеризацией лактозы, деминерализацией и пр. [114].

Рис. 7. Классификация сухой сыворотки

Сухая деминерализованная сыворотка вырабатывается из свежей подсырной (сладкой) сыворотки, получаемой при производстве сычужного сыра. Сыворотку деминерализуют электродиализом, сгущают обратным осмосом и вакуум-выпариванием, затем высушивают на распылительных сушилках (в настоящее время валь­цовую сушку практически не используют). При деминерализации из сыворотки удаляются минеральные соли, придающие ей неприятные привкусы, зато возрас­тает массовая доля сладкой лактозы. Вкус деминерализованной сыворотки обычно более приятный и менее соленый по сравнению со вкусом обычной сыворотки [37, 61]. Чем больше степень деминерализации, тем в большей степени это проявляет­ся. Степень деминерализации является основой классификации сухой деминера­лизованной сыворотки, она может достигать 40-90% (табл. 14). Деминерализацию сыворотки проводят с использованием электродиализа или ионного обмена. Элек­тродиализом удается удалить из сыворотки до 70% минеральных веществ. Для полу­чения сыворотки со степенью деминерализации 90% ее пропускают через хроматографические колонны, заполненные ионно-обменными смолами.

Типичный состав сухой деминерализованной сыворотки

На качество и хранимоспособность сухих сывороточных продуктов влияет мно­жество факторов, среди которых важное место занимает состояние лактозы, одного из главных компонентов сыворотки (более 70% сухих веществ). Лактоза в аморфном состоянии создает проблемы не только при сушке сыворотки, но и при ее хранении. Аморфная лактоза очень гигроскопична, причем с трудом отдает поглощенную вла­гу. Кристаллическая же лактоза практически не впитывает влагу. Сухая сыворотка, в которой вся лактоза находится в аморфном состоянии, с трудом сушится, образуя в сушильной камере отложения, и легко комкуется при хранении. Она поглощает влагу из окружающей среды до достижения с ней равновесия, при этом влажность сухой сыворотки может достигать 30% [132].

Для стабилизации и снижения гигроскопичности конечного продукта сыворот­ка перед сушкой проходит стадию кристаллизации лактозы. Чем больше лактозы будет в кристаллическом состоянии, тем меньшей гигроскопичностью и спекаемостыо, лучшей сыпучестью будет обладать готовый продукт. При удачном про­хождении процесса удается достичь степени кристаллизации 60-70%. Для качества готового продукта важна не только степень кристаллизации лактозы, но и размер кристаллов. Сухая сыворотка, в которой лактоза содержится в виде мелких кристал­лов (20-30 мкм), равномерно распределенных внутри частиц, меньше слеживается [132].

Применение в пищевой промышленности в настоящее время, в основном, на­ходит сухая подсырная (сладкая) сыворотка. В последние годы стали применять также деминерализованную сыворотку, сывороточный пермеат (сыворотку с пони­женным содержанием белка), сывороточные белковые концентраты.

Сухие сывороточные продукты используют в производстве молочных продук­тов, прежде всего йогуртов, мороженого, сухих смесей для мороженого и других сухих смесей, детского, диетического и спортивного питания, плавленых сыров, продуктов быстрого приготовления, хлебобулочных, макаронных и мучных конди­терских изделий. Также они применяются в мясной промышленности [24]. Сухие сывороточные продукты вводят в состав комплексных стабилизационных систем для мясной и молочной промышленности и при производстве майонезов [18]. Су­хую сыворотку используют в составе заменителей цельного молока (ЗЦМ) и кор­мов для сельскохозяйственных животных. Деминерализованная сухая сыворотка со степенью деминерализации 90% является идеальным ингредиентом в составе продуктов детского питания для детей раннего возраста (молочные смеси). Иногда в этих продуктах ее заменяют сывороткой со степенью деминерализации 70%. Пер­меат может заменять сухую сыворотку в производстве многих пищевых продуктов. Из-за повышенного содержания лактозы нежелательна замена обычной сыворотки на сыворотку с пониженным содержанием белка в производстве мороженого и рекомбинированного сгущенного молока. Замена в рецептурах пищевых продуктов сухой сыворотки на сухую деминерализованную сыворотку приводит к улучшению органолептических свойств готового пищевого продукта.

Сывороточные белковые концентраты и изоляты

Сывороточные белковые концентраты (СБК, КСБ) вырабатывают из свежей подсырной (сладкой)[2] сыворотки ультрафильтрацией (УФ) или диафильтрацией (ДФ). В процессе ультрафильтрации сыворотка разделяется на ультраконцентрат (ретентат), обогащенный сывороточными белками, и ультрафильтрат (пермеат), со­стоящий из воды и низкомолекулярных веществ сыворотки. При ДФ используется разбавление ультраконцентрата водой и его повторная УФ [118].

Перед процессами УФ или ДФ сыворотку часто подвергают предварительной обработке (регулирование рН, добавление кальция и т. п.), отстаиванию, центрифу­гированию или микрофильтрации в целях снижения содержания жира и улучшения функциональных свойств конечных продуктов [118].

Полученные УФ или ДФ сывороточные ультраконцентраты сгущают при помо­щи обратного осмоса и вакуум-выпаривания, затем высушивают на распылитель­ных сушилках. Сухие СБК обычно содержат не менее 25% и не более 80% белков (табл. 15). Концентрация белков является основой классификации сывороточных белковых концентратов, которые, как и сыворотка, практически не содержат ка­зенное. Значение титруемой кислотности СБК (не более 28 °Т) обычно несколько выше значения титруемой кислотности сыворотки. Сывороточные белковые кон­центраты имеют чистый сывороточный вкус.

Типичный состав основных сывороточных белковых продуктов [118, 164]

Из сладкой (подсырной) сыворотки, деминерализованной или недеминерализованной, получают денатурированные сывороточные белки под названием лактальбумин, который не следует путать с белком а-лактальбумином. В процессе его производства сначала сыворотку нагревают, при этом белки денатурируют и осаж­даются. Осажденные белки восстанавливают и промывают в целях уменьшения в них содержания минеральных веществ и лактозы, а затем сушат [118]. Содержание белков в лактальбумине может достигать 90%, но это денатурированные сывороточ­ные белки (см. табл. 15).

Сывороточные белковые изоляты (СБИ) получают из молочной сыворотки пу­тем микрофильтрации и ионного обмена с последующим концентрированием и вы­сушиванием [118, 164]. Они содержат 90% и более сывороточных белков (см. табл. 15), причем белки практически полностью находятся в нативной форме. Из-за тех­нологических сложностей производства и высокой себестоимости СБИ пока не на­шли широкого применения в пищевой промышленности.

Тщательным отбором типа сыворотки и изменением условий процесса обра­ботки в ходе производства можно получить сывороточные белковые концентраты и изоляты, обладающие различными свойствами. Например, на рынке пищевых ингредиентов предлагаются товарные формы СБИ с частично гидролизованными белками и термостойкие СБИ [164].

Сывороточные белковые концентраты обладают множеством полезных функ­циональных свойств, большая часть которых объясняется наличием в них сыворо­точных белков, и чем выше содержание белков, тем ярче проявляются их функци­ональные свойства. На функциональные свойства СБК влияют также источники сыворотки, температура ее обработки, содержание жиров и минеральных веществ, конформация сывороточных белков, определяемая изменением их глобулярной структуры. Эффективность сывороточных белков зависит от области применения, концентрации, состояния белков, кислотности среды (рН), ионной силы, темпе­ратурной обработки, присутствия жиров. Нативные сывороточные белки хорошо растворимы, проявляют эмульгирующие и пенообразующие свойства. Нагревание сывороточных белков может привести к их денатурации. Денатурированные сыво­роточные белки в существенной степени теряют привлекательные технологические свойства нативных белков, прежде всего растворимость, особенно в области рН 4,0-6,5. Таким образом, от степени денатурации сывороточных белков существен­но зависят их функциональные свойства.

Контролируя температурную денатурацию белков, можно сохранять их эмуль­гирующие свойства. По мере разворачивания белковых спиралей гидрофобные ос­татки аминокислот расправляются и меняют способность белков ориентироваться на границе раздела фаз масло-вода. Присутствие солей в процессе эмульгирова­ния оказывает влияние на конформацию сывороточных белков и их растворимость. Нативные сывороточные белки могут образовывать прочные гели, связывая воду и жир и поддерживая структурные характеристики продукта. Контролируемое ионами кальция образование дисульфидных мостиков и ионных связей опреде­ляет структуру геля. Способность сывороточных белков связывать воду позволяет снижать себестоимость изделий. Пенообразующие свойства тем лучше, чем мень­ше денатурирован белок. Нативные сывороточные белки вполне выдерживают конкуренцию с другими поверхностно-активными веществами на границе разде­ла воздух-жидкость, поскольку их действие усиливается повышенной вязкостью жидкости. Сывороточные белки вступают в реакцию Майяра с лактозой и другими редуцирующими сахарами, присутствующими в системе, способствуя образованию коричневых соединений, окрашивающих корочку выпекаемых изделий.

Наиболее важными сферами применения низкопроцентных СБК являются: производство хлебобулочных изделий и смесей для хлебопекарной промышленно­сти, кондитерская, молочная и масложировая промышленность, производство ди­етических продуктов. Сывороточные белковые концентраты с различным содержа­нием белка могут использоваться вместо сухого молока в производстве мясных про­дуктов, продуктов быстрого приготовления, плавленых сыров, молочных продуктов и т. д. Хотя состав белков в СОМ и СБК 34 разный, их общее содержание одинаково. В мороженом хорошо зарекомендовали себя сывороточные белковые концентраты с содержанием белка 25-30% [49].

Высокобелковые концентраты и изоляты применяются в индустрии спортив­ного питания (протеиновые смеси для спортсменов) и в производстве продуктов питания, обогащенных белками. Для такого применения идеален СБК 80 не только благодаря высокому содержанию сывороточных белков (80%), но и высокому со­держанию кальция (500-600 мг/100 г).

Пахта сухая

Обычно сухая пахта представляет собой тонкодисперсный порошок от белого до кремового цвета с молочным, характерным для свежей пастеризованной пахты, вкусом без посторонних привкусов и запахов. По химическому составу сухая пахта похожа на сухое обезжиренное молоко (табл. 16).

Типичный состав сухой пахты

Основное отличие заключается в более высоком содержании в ней жира. Мо­лочный жир пахты тонко диспергирован, размер основной массы жировых шари­ков не превышает 1 мкм. При сравнительно невысокой жирности пахта содержит значительное количество фосфолипидов, благодаря чему обладает хорошей эмуль­гирующей способностью [123]. Это делает ее привлекательной для использования в производстве молочной и масложировой продукции, а также сахарных и мучных кондитерских изделий.

Сливки сухие

Сливки сухие молочные производят сгущением и сушкой молочных сливок. До­пускается добавлять к подаваемым на сушку сливкам молоко и пахту [1].

Сливки сухие представляют собой мелкий порошок. Допускается незначитель­ное количество комочков, легко рассыпающихся при механическом воздействии. Цвет белый с кремовым оттенком. Вкус и запах, свойственные пастеризованным сливкам, без посторонних привкусов и запахов [1]. По физико-химическим пока­зателям сливки сухие, производимые по ГОСТ 1349-85, должны соответствовать нормам, указанным в табл. 17.

Физико-химические показатели сливок сухих [1]

Сухие растительные сливки часто называют сухими немолочными сливками, что является прямым переводом английского термина «поп dairy creamer». Исполь­зуется также и английское сокращение NDC. Сухие растительные сливки представ­ляют собой легкосыпучий порошок, часто гранулированный, от белого до желтого цвета.

Сухие растительные сливки обычно получают совместной распылительной сушкой растительного жира (чаще всего пальмового масла или его фракций) и глюкозных сиропов. Иногда последние заменяют сладкой молочной (подсырной) сы­вороткой, тогда получаемый продукт могут называть «жирной сывороткой».

Для большинства населения сухие растительные сливки ассоциируются с забеливателями для кофе (сухие сливки для кофе). Такие продукты обычно содержат 30-35% жира. Сливки жирностью 25-27% могут служить заменой сухого цельно­го молока в продуктах, для которых низкое содержание белка не имеет значения (например, в кондитерских изделиях). Сливки различной жирности могут быть использованы в производстве множества пищевых продуктов [17, 23]. Сухие рас­тительные сливки с содержанием жира 50-55% часто являются недорогим сырьем в производстве сухих молокосодержащих продуктов, жировых начинок и глазурей для кондитерской промышленности, улучшая вкус, замедляя кристаллизацию са­харозы и увеличивая тем самым срок годности [17]. Продуктам быстрого приготов­ления они придают жирный молочный вкус и загущают их; в спредах и майонезах могут заменять молочное сырье, позволяя экономить рецептурный жир; в хлебобу­лочных и мучных кондитерских изделиях (МКИ) они легко распределяются по все­му объему теста, за счет чего улучшают его структурно-механические свойства, уве­личивают удельный объем готовых изделий, улучшают их вкус и окраску корочки. Последнее в особенности относится к сливкам, произведенным с использованием сыворотки. Кроме того, в сдобе и МКИ сухие растительные сливки с содержанием жира 50-55% позволяют экономить жиры и сухое цельное молоко.

1.1.2. Белки соединительных тканей

Наиболее распространенным в животном мире белком является коллаген. Это главная макромолекула кожного покрова, сухожилий, хрящей, костей, кровенос­ных сосудов и роговицы глаза. В связках и стенках кровеносных сосудов содержится близкий по свойствам к коллагену белок эластин. Оба эти белка относятся к белкам соединительных тканей. Мясное сырье с высоким содержанием этих белков всег­да считалось низкосортным, поскольку усвояемость и коллагена, и эластина очень низкая. Продукция из такого сырья, особенно цельномышечная, получается жест­кой, ее органолептические характеристики хуже. Качественную продукцию из мяс­ного сырья с высоким содержанием соединительной ткани можно произвести лишь с использованием биомодификации коллагена и эластина протеолитическими фер­ментами, прежде всего коллагеназой [67].

Несмотря на низкую усвояемость белки соединительных тканей являются цен­ным пищевым ингредиентом. Они не только усиливают двигательную функцию кишечника, но и обладают уникальными технологическими характеристиками. По функциональным свойствам эти белки приближены к мышечным [148, 177]. Изоляты белков соединительных тканей (обычно их получают из свиной шкурки и часто называют порошком свиной шкурки) обладают хорошими эмульгирующими, стабилизирующими, влаго- и жиросвязывающими свойствами, очень важными в мясоперерабатывающей промышленности. Степень гидратации и эмульгирования (связывания) жира для препаратов белков соединительных тканей обычно состав­ляет 1: 15-20 [177].

Белки этой группы используют при производстве всех видов мясных изделий: фаршевых и цельномышечных, колбасных, ветчинных, солено-копченых, паште­тов, полуфабрикатов, зельцев и студней, консервов [177].

1.1.3. Растительные белки

Растительные белки занимают все возрастающую часть общего производства и потребления белков в мире. В настоящее время к наиболее перспективным про­мышленным источникам растительного белка относят бобовые, прежде всего сою и горох, а также зерновые, прежде всего пшеницу [60, 137]. Наиболее широко в пищевом производстве, особенно в переработке мяса, используются белки соевых бобов, что вызвано сбалансированностью их аминокислотного состава и доступно­стью этого вида сырья.

Основные функциональные свойства разных групп соевых белковых препаратов [42]

Технологии производства соевых белковых продуктов активно развиваются в направлении создания функциональных продуктов с улучшенными функциональ­ными характеристиками: усиленными эмульгирующими, жиросвязывающими, структурообразующими свойствами, повышенной степенью гидратации [42, 174, 180].

Соевые белковые продукты зачастую производят с использованием сырья из генетически модифицированных источников (ГМИ). Необходимость маркировки продукции, в состав которой входят ГМИ, заставляет искать возможность перехода на новые растительные белки, наиболее привлекательными из которых в настоя­щее время считаются гороховый и пшеничный. По аминокислотному составу они близки к соевым белкам (см. табл. 1). По своим технологическим свойствам изоляты гороховых и пшеничных белков вполне могут заменять соевые белковые препа­раты [42, 86]. Общим недостатком препаратов из гороховых и пшеничных белков является характерный привкус, от которого редко кому из производителей удается избавиться [39, 42, 173].

Наиболее рациональным использованием растительных белков считается их комбинирование с животными белками: мясными, молочными, рыбными. Ами­нокислотный состав пшеничной клейковины таков, что в смеси с белками молока в определенных соотношениях может мало отличаться от состава идеального бел­ка [66]. Вполне естественно, что препараты растительных белков нашли широкое применение в переработке мяса, птицы и рыбы. Кроме того, растительные белки используют для частичной замены молочных белков в производстве продуктов быс­трого приготовления, хлебобулочных изделий, в спортивном и диетическом пита­нии. В молочной промышленности и в производстве цельномышечной мясной про­дукции (рассолы для шприцевания) используют препараты растительных белков, обладающие повышенной растворимостью [173]. В кондитерской и хлебопекарной промышленности для замены сухого обезжиренного молока может использовать­ся соевая мука, которая улучшает структурно-механические свойства теста, а также цвет корочки выпеченного изделия.

1.1.4. Белковые гидролизаты

Белковые гидролизаты производят путем термического, кислотного или протеолитического расщепления (протеолиза) белков. Расщеплению подвергаются растительные (соевые, пшеничные, кукурузные), молочные (казеин), сывороточ­ные белки или белки соединительных тканей (коллаген, эластин). Гидролизаты молочных белков (пептон, сырные порошки) могут также изготавливаться путем измельчения и высушивания нежирного сычужного сыра [168]. Для гидролиза рас­тительных белков (пшеничного глютена, соевого белка и т. д.) кислотный гидролиз не используют, так как он может сопровождаться образованием токсичных дихлор-пропанолов [116].

Сравнительная активность некоторых протеолитических ферментов по отношению к коллагену соединительной ткани [127]

Белковые гидролизаты обладают не только физиологической активностью (быстрой всасываемостью, антиоксидантной активностью, АСЕ-ингибиторной активностью), но и комплексом уникальных функциональных свойств белков [163]. У белковых гидролизатов эти свойства проявляются ярче, чем у нерасщепленных белков. Они являются более эффективными влагосвязывающими и пенообразующими агентами, лучше диспергируются и растворяются в воде [118,163]. Например, частичный протеолиз усиливает пенообразующие свойства сывороточных белков; стабильность пены при этом повышается почти в два раза [112].

Термокислотный гидролиз мясокостного остатка, получаемого при ручной и машинной обвалке птицы, туш крупного рогатого скота и свиней, приводит к получению разных фракций гидролизата, различающихся составом и свойствами (табл. 20). Гидролизаты мясокостного остатка обладают важнейшими свойствами натуральных мясных добавок: растворимостью, эмульгирующей и желирующей способностями. По сравнению с популярными соевыми белковыми изолятами гидролизаты мясокостного остатка характеризуются повышенной (в два-три раза) влагоудерживающей способностью, сравнимой жироудерживающей способностью и существенно большей (в 4-8 раз) прочностью водно-жировой эмульсии и могут использоваться в рецептурах колбасных изделий вместо соевых белков [68].

Состав и технологические свойства двух фракций гидролизата мясо­костного остатка [68]]

Гидролизатами казеина, казеината натрия и сывороточных белков можно заме­нять соответствующие природные белки в производстве различных взбитых про­дуктов: мороженого, топпингов, глазурей и других кондитерских изделий [118]. Гидролизаты казеина благодаря увеличенному по сравнению с нерасщепленным казеином содержанию свободных аминокислот стимулируют рост ряда бактерий заквасок, в частности S. thermophillus, в результате чего их добавление в молоч­ную смесь для йогурта приводит к увеличению вязкости продукта и уменьшению его склонности к синерезису [123]. Соевые олигопептиды рекомендуется исполь­зовать в производстве мясных продуктов, продуктов здорового питания, детского и спортивного питания, в специальных диетах. Гидролизаты растительных белков благодаря высокому содержанию определенных аминокислот также улучшают вкус и аромат пищевых продуктов и используются в производстве технологических аро­матизаторов [79, 170].

Широко известно, что у детей грудного возраста часто встречается аллергия на белок коровьего молока. Белковые гидролизаты в основном состоят из олигопептидов, средняя молекулярная масса которых обычно находится в пределах 200-800 Да [163]. Благодаря этому их можно применять в качестве заменителя белков коровье­го молока в сухих молочных смесях для специального детского питания. Белковые гидролизаты обладают сниженным антигенным потенциалом и обычно их исполь­зуют вместе с другими гипоаллергенными ингредиентами в производстве специаль­ных гипоаллергенных продуктов.

Белок и белковые гидролизаты необходимы для увеличения мышечной мас­сы и восстановления тканей организма. Потребности атлетов в белках выше, чем у людей, ведущих малоподвижный образ жизни. Поскольку молекулярная масса олигопептидов ниже молекулярной массы белков, они легче усваиваются. Кроме того, олигопептиды ускоряют усваивание жиров и выделение энергии, необходи­мой спортсменам для тренировок. Олигопептиды помогают компенсировать поте­ри азота, выделяющегося при интенсивных физических нагрузках [163].

Гидролизаты растительных белков могут использоваться в качестве мясных аро­матизаторов и основного сырья для них, так как при невысокой стоимости содер­жат в свободной форме многие аминокислоты, необходимые для получения арома­та жареного мяса [116, 182]. Гидролизаты растительных белков также используют в качестве недорогих источников аминосоединений для получения других техноло­гических ароматизаторов: кофе, какао, орехов и др. [116].

[2] Некоторые фирмы производят СБК из кислой сыворотки.

Источник