Сметана (иногда известная как soured cream в британском английском ) — молочный продукт , получаемый путем ферментации обычных сливок определенными видами молочнокислых бактерий . [1] Бактериальная культура , которая вводится либо намеренно, либо естественным образом, скисает и загустевает сливки. Ее название происходит от производства молочной кислоты путем бактериальной ферментации, которая называется сквашиванием . Крем-фреш — один из видов сметаны с высоким содержанием жира и менее кислым вкусом.
Традиционно сметану делали, позволяя сливкам, снятым с верха молока, бродить при умеренной температуре. Ее также можно приготовить путем сквашивания пастеризованных сливок кислотообразующей бактериальной культурой. [2] Бактерии, которые развивались во время ферментации, загустевали сливки и делали их более кислыми, что является естественным способом их консервации. [3]
Согласно правилам США ( FDA ), сметана промышленного производства содержит не менее 18% молочного жира до добавления наполнителей и не менее 14,4% молочного жира в готовом продукте. Кроме того, она должна иметь общую кислотность не менее 0,5%. [4] Она также может содержать молоко и сухие вещества сыворотки, пахту, крахмал в количестве, не превышающем одного процента, соль и сычужный фермент, полученный из водных экстрактов из четвертого желудка телят, козлят или ягнят, в количестве, соответствующем надлежащей производственной практике. [2] Кроме того, согласно канадским правилам в отношении пищевых продуктов, эмульгирующими, желирующими, стабилизирующими и загустителями в сметане являются альгин , камедь рожкового дерева (камедь плодов рожкового дерева), каррагинан , желатин , гуаровая камедь , пектин или альгинат пропиленгликоля или любая их комбинация в количестве, не превышающем 0,5 процента, [2] моноглицериды , моно- и диглицериды или любая их комбинация в количестве, не превышающем 0,3 процента, и двухосновный фосфат натрия в количестве, не превышающем 0,05 процента. [2]
Сметана не полностью ферментирована , и, как и многие молочные продукты, ее необходимо хранить в холодильнике как до, так и после открытия запечатанного контейнера. Кроме того, в канадских правилах фермент свертывания молока, полученный из Rhizomucor miehei (Cooney and Emerson) из Mucor pusillus Lindt путем процесса ферментации чистой культуры или из Aspergillus oryzae RET-1 (pBoel777), также может быть добавлен в процесс производства сметаны в количестве, соответствующем надлежащей производственной практике. [2] Сметана продается с указанием даты истечения срока годности на контейнере, хотя то, является ли это датой «продать до», «использовать до» или «использовать до», зависит от местных правил. Охлажденная, нераспечатанная сметана может храниться в течение 1–2 недель после даты продажи . После вскрытия охлажденная сметана обычно хранится в течение 7–10 дней. [5]
Сливки кисломолочные. [6]
Обработанная сметана может включать в себя любые из следующих добавок и консервантов: сыворотка класса А, модифицированный пищевой крахмал, фосфат натрия , цитрат натрия , гуаровая камедь , каррагинан , сульфат кальция , сорбат калия и камедь плодов рожкового дерева . [7]
Производство сметаны начинается со стандартизации жирности; этот шаг необходим для обеспечения желаемого или законного количества молочного жира. Как уже упоминалось ранее, минимальное количество молочного жира, которое должно присутствовать в сметане, составляет 18%. [8] На этом этапе производственного процесса в сливки добавляются другие сухие ингредиенты, такие как дополнительная сыворотка. Другая добавка, используемая на этом этапе обработки, представляет собой ряд ингредиентов, известных как стабилизаторы. Обычными стабилизаторами, которые добавляются в сметану, являются полисахариды и желатин , включая модифицированный пищевой крахмал, гуаровую камедь и каррагинаны . Стабилизаторы обеспечивают более гладкую текстуру, создают особые гелевые структуры и уменьшают синерезис сыворотки . Это продлевает срок годности продукта. [9] Синрезис может происходить во время транспортировки, когда контейнеры со сметаной толкаются и перемешиваются. [10] Следующим этапом производственного процесса является подкисление. Органические кислоты , такие как лимонная кислота или цитрат натрия , добавляются в сливки перед гомогенизацией . Это увеличивает метаболическую активность закваски. [9] Производители нагревают смесь в течение короткого периода времени, чтобы подготовить ее к гомогенизации.
Гомогенизация улучшает качество сметаны в отношении цвета, консистенции, стабильности сливок и кремообразности. [11] Во время гомогенизации более крупные жировые шарики в сливках разбиваются на более мелкие шарики, что обеспечивает равномерную суспензию в системе. [11] На этом этапе обработки жировые шарики молока и казеиновые белки не взаимодействуют друг с другом. Образование мелких шариков (размером менее 2 микрон) увеличивает вязкость продукта . Также происходит снижение отделения сыворотки, что усиливает белый цвет сметаны. [12]
После гомогенизации сливок смесь должна пройти пастеризацию . Пастеризация — это мягкая термическая обработка сливок с целью уничтожения любых вредных бактерий в сливках. Гомогенизированные сливки подвергаются методу пастеризации при высокой температуре в течение короткого времени (HTST). При этом типе пастеризации сливки нагреваются до высокой температуры 85 °C в течение тридцати минут. Этот этап обработки создает стерильную среду, в которой могут размножаться заквасочные бактерии. [9]
После пастеризации смесь охлаждают до температуры 20˚C, идеальной температуры для мезофильной инокуляции. Затем ее инокулируют 1-2% активной закваской. Закваска инициирует процесс ферментации, позволяя гомогенизированным сливкам достичь pH от 4,5 до 4,8. Молочнокислые бактерии (МКБ) ферментируют лактозу до молочной кислоты. Различные МКБ влияют на текстуру, аромат и вкус, например, диацетил . [13] [14] [15]
После инокуляции сливки порционируют в пакеты и ферментируют в течение 18 часов, снижая pH примерно с 6,5 до 4,6. После ферментации происходит еще один процесс охлаждения. После этого процесса охлаждения сметана упаковывается в конечную тару и отправляется на рынок. [9]
В процессе пастеризации температура повышается выше точки, при которой все частицы в системе становятся стабильными. Когда сливки нагреваются до температуры выше 70 °C, происходит денатурация сывороточных белков. Чтобы избежать разделения фаз, вызванного увеличенной площадью поверхности, жировые шарики легко связываются с денатурированным β-лактоглобулином. Адсорбция денатурированных сывороточных белков (и сывороточных белков, которые связаны с мицеллами казеина) увеличивает количество структурных компонентов в продукте; текстура сметаны может быть частично отнесена к этому. [12] [16] Денатурация сывороточных белков также известна тем, что увеличивает прочность поперечных связей в системе сливок из-за образования полимеров сывороточных белков. [17]
Когда сливки инокулируются заквасочными бактериями, и бактерии начинают преобразовывать лактозу в молочную кислоту, pH начинает медленно снижаться. Когда начинается это снижение, происходит растворение фосфата кальция и вызывает быстрое падение pH. Во время ферментации pH падает примерно с 6,5 до 4,6, это падение pH вызывает физико-химические изменения в мицеллах казеина. Напомним, что белки казеина термостабильны, но они нестабильны в определенных кислых условиях. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, который составляет 6,5-6,7, мицеллы будут осаждаться в изоэлектрической точке (pI) молока, которая составляет pH 4,6. При pH 6,5 мицеллы казеина отталкиваются друг от друга из-за электроотрицательности внешнего слоя мицеллы. [18] Во время этого падения pH происходит снижение дзета-потенциала , от высоких чистых отрицательных зарядов в сливках до нулевого чистого заряда при приближении к pI. Показанная формула представляет собой уравнение Генри , где z: дзета-потенциал, Ue: электрофоретическая подвижность, ε: диэлектрическая постоянная, η: вязкость и f(ka): функция Генри. Это уравнение используется для нахождения дзета-потенциала, который рассчитывается для нахождения электрокинетического потенциала в коллоидных дисперсиях. [19] Благодаря электростатическим взаимодействиям молекулы казеина начинают сближаться и агрегироваться вместе. Казеиновые белки входят в более упорядоченную систему, что объясняется образованием прочной гелевой структуры. Сывороточные белки, которые были денатурированы на этапах нагревания обработки, нерастворимы при этом кислом pH и осаждаются с казеином. [9] [12] [20]
Взаимодействия, участвующие в гелеобразовании и агрегации мицелл казеина, представляют собой водородные связи, гидрофобные взаимодействия, электростатическое притяжение и притяжение Ван-дер-Ваальса [21]. Эти взаимодействия сильно зависят от pH, температуры и времени. [22] В изоэлектрической точке чистый поверхностный заряд мицеллы казеина равен нулю, и можно ожидать минимума электростатического отталкивания. [23] Кроме того, агрегация происходит из-за доминирующих гидрофобных взаимодействий. Различия в дзета-потенциале молока могут быть вызваны различиями в ионной силе, которые, в свою очередь, зависят от количества кальция, присутствующего в молоке. [24] Стабильность молока во многом обусловлена электростатическим отталкиванием мицелл казеина. Эти мицеллы казеина агрегируются и выпадают в осадок, когда они приближаются к абсолютным значениям дзета-потенциала при pH 4,0–4,5. [25] При тепловой обработке и денатурации сывороточный белок покрывает мицеллу казеина, изоэлектрическая точка мицеллы повышается до изоэлектрической точки β-лактоглобулина (приблизительно pH 5,3). [26]
Сметана проявляет зависящее от времени тиксотропное поведение. Тиксотропные жидкости уменьшают вязкость по мере приложения работы, и когда продукт больше не находится под напряжением, жидкость возвращается к своей предыдущей вязкости. Вязкость сметаны при комнатной температуре составляет 100 000 сП (для сравнения: вода имеет вязкость 1 сП при 20 °C). [27] Тиксотропные свойства, проявляемые сметаной, делают ее таким универсальным продуктом в пищевой промышленности.
Сметана обычно используется в качестве приправы к пище или в сочетании с другими ингредиентами для создания соуса для макания . Ее можно добавлять в супы и соусы, чтобы загустить и сделать их кремообразными, или в выпечку, чтобы повысить уровень влажности сверх использования молока.
В кухне Техаса и Мексики его часто используют в качестве заменителя крема в начос , тако , буррито и такитос . [28]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )— заметки о промышленном процессе производства сметаны и йогурта.