Сметана (иногда известная как сметана на британском английском языке ) — молочный продукт , получаемый путем ферментации обычных сливок определенными видами молочнокислых бактерий . [1] Бактериальная культура , внесенная намеренно или естественным путем, скисляет и загущает крем. Его название происходит от производства молочной кислоты путем бактериального брожения, которое называется сквашиванием . Крем-фреш — это один из видов сметаны с высоким содержанием жира и менее кислым вкусом.
Традиционно сметану готовили путем ферментации сливок, снятых с верхней части молочной закваски, при умеренной температуре. Его также можно приготовить путем сквашивания пастеризованных сливок кислотообразующей бактериальной культурой. [2] Бактерии, развившиеся во время ферментации, загустили сливки и сделали их более кислыми — естественный способ 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, он должен иметь общую кислотность не менее 0,5%. [4] Он также может содержать сухие вещества молока и сыворотки, пахту, крахмал в количестве, не превышающем одного процента, соль и сычужный фермент, полученные из водных экстрактов четвертого желудка телят, козлят или ягнят, в количестве, соответствующем надлежащей производственной практике. . [2] Кроме того, согласно канадским правилам в отношении пищевых продуктов, эмульгирующими, гелеобразующими, стабилизирующими и загустителями в сметане являются альгин , камедь рожкового дерева (камедь рожкового дерева), каррагинан , желатин , гуаровая камедь , пектин или альгинат пропиленгликоля. или любую их комбинацию в количестве, не превышающем 0,5 процента, [2] моноглицериды , моно- и диглицериды или любую их комбинацию в количестве, не превышающем 0,3 процента, и двухосновный фосфат натрия в количестве, не превышающем 0,05 процента. [2]
Сметана не полностью ферментируется и, как и многие молочные продукты, ее необходимо хранить в холодильнике как до, так и после открытия герметично закрытой емкости. Кроме того, в соответствии с канадскими правилами в процесс производства сметаны также можно добавлять фермент, свертывающий молоко, полученный из Rhizomucor miehei (Cooney and Emerson) из Mucor pusillus Lindt путем ферментации чистой культуры или из Aspergillus oryzae RET-1 (pBoel777). количество, соответствующее надлежащей производственной практике. [2] Сметана продается со сроком годности, указанным на контейнере, хотя срок годности, срок годности или срок годности зависит от местного законодательства. Охлажденная закрытая сметана может храниться на 1–2 недели дольше срока годности . После открытия охлажденная сметана обычно хранится 7–10 дней. [5]
Культивированные сливки. [6]
Обработанная сметана может включать любые из следующих добавок и консервантов: сыворотку класса А, модифицированный пищевой крахмал, фосфат натрия , цитрат натрия , гуаровую камедь , каррагинан , сульфат кальция , сорбат калия и камедь рожкового дерева . [7]
Производство сметаны начинается со стандартизации жирности; этот шаг заключается в том, чтобы убедиться в наличии 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, например сыворотка. Другая добавка, используемая на этом этапе обработки, представляет собой ряд ингредиентов, известных как стабилизаторы. Обычными стабилизаторами, добавляемыми в сметану, являются полисахариды и желатин , в том числе модифицированный пищевой крахмал, гуаровая камедь и каррагинаны . Стабилизаторы обеспечивают более гладкую текстуру, создают специфические гелеобразные структуры и уменьшают сывороточный синерезис . Это продлевает срок годности продукта. [9] Синрезис может возникнуть 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 кремообразования и кремообразности. [11] Во время гомогенизации более крупные жировые шарики внутри сливок разбиваются на шарики меньшего размера, чтобы обеспечить равномерную суспензию внутри системы. [11] На этом этапе обработки шарики молочного жира и казеиновые белки не взаимодействуют друг с другом. Образование небольших глобул (размером менее 2 микрон) увеличивает вязкость продукта . Также происходит снижение отделения сыворотки, усиление белого цвета сметаны. [12]
После гомогенизации сливок смесь необходимо подвергнуть пастеризации . Пастеризация — это мягкая термическая обработка сливок с целью уничтожения вредных бактерий в сливках. Гомогенизированные сливки подвергаются методу кратковременной высокотемпературной пастеризации (HTST). При этом типе пастеризации сливки нагреваются до высокой температуры 85°С в течение тридцати минут. На этом этапе обработки создается стерильная среда, в которой могут развиваться стартовые бактерии. [9]
После пастеризации смесь охлаждают до температуры 20°C, идеальной температуры для мезофильной инокуляции. Затем его инокулируют 1-2% активной стартовой культурой. Закваска инициирует процесс ферментации , позволяя гомогенизированным сливкам достичь pH от 4,5 до 4,8. Молочнокислые бактерии (МКБ) ферментируют лактозу до молочной кислоты. Различные LAB влияют на текстуру, аромат и вкус, например диацетил . [13] [14] [15]
После инокуляции сливки расфасовывают по пакетам и ферментируют в течение 18 часов, снижая pH примерно с 6,5 до 4,6. После ферментации происходит еще один процесс охлаждения. После процесса охлаждения сметану упаковывают в конечные контейнеры и отправляют на рынок. [9]
Во время процесса пастеризации температура повышается до уровня, при котором все частицы в системе становятся стабильными. При нагревании сливок до температуры выше 70°С происходит денатурация сывороточных белков. Чтобы избежать разделения фаз, вызванного увеличением площади поверхности, жировые глобулы легко связываются с денатурированным β-лактоглобулином. Адсорбция денатурированных сывороточных белков (и сывороточных белков, связанных с мицеллами казеина) увеличивает количество структурных компонентов в продукте; Частично этим можно объяснить текстуру сметаны. [12] [16] Денатурация сывороточных белков также известна тем, что увеличивает силу поперечных связей внутри кремовой системы за счет образования полимеров сывороточных белков. [17]
Когда крем инокулируется стартовыми бактериями и бактерии начинают превращать лактозу в молочную кислоту, pH начинает медленно снижаться. Когда начинается это снижение, происходит растворение фосфата кальция, что 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 казеиновые белки термостабильны, но нестабильны в определенных кислых условиях. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, равном 6,5-6,7, мицеллы будут осаждаться при изоэлектрической точке (pI) молока, которая составляет pH 4,6. При pH 6,5 мицеллы казеина отталкиваются друг от друга за счет электроотрицательности внешнего слоя мицеллы. [18] Во время этого падения pH происходит снижение дзета-потенциала : от высоких чистых отрицательных зарядов в сливках до отсутствия суммарного заряда при приближении к pI. Показанная формула представляет собой уравнение Генри , где z: дзета-потенциал, Ue: электрофоретическая подвижность, ε: диэлектрическая проницаемость, 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. Белки казеина входят в более упорядоченную систему, что способствует образованию прочной гелевой структуры. Сывороточные белки, которые были денатурированы на этапах нагревания, нерастворимы при этом кислом pH и осаждаются 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 суммарный поверхностный заряд мицеллы казеина равен нулю, и можно ожидать минимума электростатического отталкивания. [23] Кроме того, агрегация происходит за счет преобладания гидрофобных взаимодействий. Различия в зета-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 казеиновые мицеллы агрегировали и выпадали в осадок, когда они приближались к абсолютным значениям дзета-потенциала при pH 4,0–4,5. [25] При термической обработке и денатурации сывороточный белок покрывает мицеллу казеина, изоэлектрическая точка мицеллы повышается до изоэлектрической точки β-лактоглобулина (приблизительно pH 5,3). [26]
Сметана проявляет тиксотропное поведение, зависящее от времени. Вязкость тиксотропных жидкостей снижается по мере приложения работы, а когда продукт больше не подвергается нагрузке, жидкость возвращается к своей прежней вязкости. Вязкость сметаны при комнатной температуре составляет 100 000 сП (для сравнения: вода имеет вязкость 1 сП при 20 °С). [27] Тиксотропные свойства сметаны делают ее таким универсальным продуктом в пищевой промышленности.
Сметану обычно используют в качестве приправы к еде или в сочетании с другими ингредиентами для получения соуса для макания . Его можно добавлять в супы и соусы, чтобы они загустели и стали кремообразными, или в выпечку, чтобы повысить уровень влажности по сравнению с использованием молока.
В техасско-мексиканской кухне его часто используют вместо сливок в начос , тако , буррито и такито . [28]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )й: