Характеристика свертывающих ферментов и их приготовление
Сычужный фермент.
Для свертывания молока применяют фермент, получаемый из сычугов телят, ягнят и козлят. Активность его определяют количеством частей молока, свертываемых одной частью сычужного порошка при 35°С в течение 40 мин. Активность (сила) его равна 100000 усл. ед.
Активность фермента зависит от кислотности молока: чем выше кислотность, тем больше активность фермента.
Активность сычужного фермента зависит также от наличия в молоке растворимых солей кальция: при пониженном содержании их активность фермента снижается. Для сычужного фермента оптимальная величина рН 6,2.
Для растворения сычужного порошка используют кислую осветленную пастеризованную сыворотку, неосветленную пастеризованную кислую сыворотку и, наконец, воду.
Лучшим растворителем является кислая осветленная пастеризованная сыворотка. Оптимальная кислотность осветленной и неосветленной сыворотки 60-70°Т. Кислую сыворотку готовят из свежей подсырной сыворотки, взятой из сырной ванны, пастеризованной до 85-90°С и охлажденной до 35-40°С, и предварительно заквашивая ее чистыми культурами молочнокислых бактерий.
Оптимальная температура растворения порошка в кислой сыворотке 35-40°С, в воде - 25-30°С. При более высокой температуре воды активность сычужного порошка снижается.
В результате выдержки сычужного порошка в кислой сыворотке в течение 3-4 ч повышается активность растворов фермента и достигается экономия его до 25-30%. Активность ферментных растворов, приготовленных на кислой сыворотке, не снижается при хранении в течение 1 сут при 15-20°С (не на свету). Поэтому растворы сычужного порошка на кислой сыворотке приготавливают заранее для всей дневной выработки сыра.
Растворы сычужного порошка на воде готовят за 20-30 мин до внесения его в смесь. Их не следует выдерживать и хранить более 2-3 ч, так как активность постепенно снижается.
Растворы сычужного фермента (2-2,5%-ные) готовят в посуде из нержавеющей стали. Чтобы получить 2,5%-ный раствор порошка, на каждую ложечку его добавляют 100 мл сыворотки или воды.
Рассчитанное количество сычужного порошка отмеривают в мерное ведро ложечкой, предварительно тщательно перемешав его в упаковке, а затем небольшими порциями доливают требуемое количество растворителя.
Количество фермента, необходимого для свертывания, а также степень зрелости молока определяют специальным прибором (кружкой) для сычужной пробы. Верхний диаметр его 119 мм, нижний - 103 мм, высота 110 мм. В центре дна прибора имеется отверстие, в которое вставляют резиновую пробку с ниппелем диаметром 2,0 мм. Свободное истечение молока из прибора от нулевого деления шкалы до последнего протекает в течение 4 мин. На внутренней поверхности прибора нанесена сверху вниз шкала с делениями от 0 до 5.
Рисунок. Прибор для сычужной пробы.
Для установления активности и нужного количества сычужного фермента, а также зрелости и сыропригодности молока в сырной ванне готовят раствор фермента для сычужной пробы следующим образом. Одну ложечку порошка (2,5 г) растворяют в 95 мл воды при 35°С; раствор выдерживают 20-30 мин. Воду отмеривают мензуркой.
Смесь, подготовленную к свертыванию, наливают в прибор, установленный на борту ванны так, чтобы молоко вытекало в ванну. Когда уровень молока в приборе достигает нулевого деления, закрывают отверстие в ниппеле, перемешивают подготовленный раствор фермента и быстро вносят 10 мл раствора в кружку, молоко в течение 3-5 с перемешивают шпателем, затем быстро останавливают его движение и открывают отверстие ниппеля.
Когда молоко в приборе свернется, вытекание его прекратится. Деление, на котором остановится уровень свернувшегося молока, показывает количество сычужного порошка (не раствора) в граммах, необходимое для свертывания 100 кг молока в течение 30 мин.
Если смесь в ванне не свернется в течение 30 мин, то следует изменить количество воды, в которой растворяют одну ложечку порошка для пробы. Количество требуемой воды вычисляют по формуле
х = (95 В) / 30,
где х - требуемое количество воды, мл;
В - фактическая продолжительность свертывания смеси в ванне, мин;
95 - количество воды, использованной при приготовлении раствора, мл;
30 - требуемая продолжительность свертывания, мин.
Внесение сычужного фермента в молоко по расчету на основании показаний прибора для сычужной пробы, т. е. в зависимости от свойств молока, способствует стандартизации технологического процесса производства сыра (одинаковая продолжительность свертывания, аналогичные по прочности сгустки и т. д.). Зрелость молока также определяют по делению, на котором остановился уровень молока. При одной и той же активности сычужного фермента зрелость молока тем выше, чем быстрее свернулось молоко и уровень его остановился на меньших делениях прибора. Если показание прибора более 2,75 деления, молоко считается незрелым и малопригодным для переработки на сыр.
При отсутствии прибора необходимое количество сычужного фермента рассчитывают следующим образом: из подготовленной в сырной ванне смеси молока отбирают в швейцарский ковш 100 мл и вносят в пробу молока 10 мл 2%-ного раствора фермента. Быстро размешав, останавливают движение смеси. Температура молока соответствует температуре свертывания. После внесения фермента отмечают по секундной стрелке часов время до появления нормальной плотности сгустка. Вычисленная продолжительность свертывания молока в секундах и является крепостью данного фермента.
Количество раствора фермента, необходимого для свертывания молока, рассчитывают по формуле
X1 = МВ / 10К,
где X1 - количество требуемого раствора фермента, л;
М - количество молока, подлежащего свертыванию, кг;
Р - крепость фермента при пробном свертывании, с;
10 - постоянное число (при пробном свертывании на 10 частей молока была взята одна часть раствора фермента),
К - время, необходимое для свертывания молока в ванне, с.
При пользовании прибором необходимо соблюдать следующие правила: ниппель всегда должен находиться на уровне дна кружки, так как при изменении высоты ниппеля изменяется статический напор, а следовательно, и показания прибора; не допускать чистки ниппеля металлическими предметами, так как от этого может измениться диаметр отверстия и показания прибора; содержать его в чистом состоянии и не применять щелочи для мойки прибора, изготовленного из алюминия.
Пепсин.
Свертывающий фермент пепсин получают из слизистой оболочки сычугов взрослых жвачных животных (коров, буйволиц и др.), а также из слизистой оболочки желудков свиней. При получении пепсина из слизистой оболочки желудков извлекается также в небольшом количестве сычужный и некоторые другие ферменты, оказывающие протеолитическое действие на белки молока при созревании сыра.
Свертывающая активность пепсина по сравнению со свертывающей активностью сычужного фермента несколько ниже, повышается она при более низкой величине рН. Поэтому рабочие растворы пепсина для свертывания молока готовят на кислой (60-70°Т), пастеризованной, не обсемененной спорами маслянокислых бактерий сыворотке.
Существенным недостатком свиного пепсина является снижение его крепости в процессе хранения (после 2-3-месячного возраста), что вызывает перерасход пепсина и появление горечи в сырах при их созревании. Говяжий пепсин обладает большей крепостью и стойкостью при хранении.
При свертывании молока пепсином крепостью 65000 усл. ед. приготовляют 2%-ный раствор фермента. В кислую (60-70°Т), освобожденную от альбумина, пастеризованную сыворотку, подогретую до 35-40°С, вносят пепсин (100 г на 5 л). Раствор оставляют в темном месте при 18-20°С на 5-7 ч; в течение этого времени, его 2-3 раза перемешивают. Раствор готовят в посуде из нержавеющей стали или эмалированной, перед использованием его тщательно перемешивают.
Количество пепсина, необходимого для свертывания молока, определяют так же, как и количество сычужного фермента. Приготовленный раствор тщательно размешивают, отмеривают 10 мл и при энергичном помешивании вносят в кружку с молоком, когда уровень его в приборе достигает нулевой отметки.
Показатель уровня свернувшегося молока на шкале прибора указывает количество раствора в литрах, которое надо внести на 1 т молока для свертывания его в течение 30 мин.
Если продолжительность свертывания молока в ванне не будет равна 30 мин, то количество вводимого раствора пепсина необходимо изменить. Количество раствора пепсина, при котором показания прибора будут правильными, определяют по следующей формуле:
П = 10 В / 30,
где Л - количество раствора пепсина, при котором кружка будет давать правильное показание, см3;
В - фактическая продолжительность свертывания молока в
ванне, мин;
10 - объем раствора, см3.
При пользовании прибором возможны случаи, когда молоко полностью вытекает из него. Это может произойти в результате использования слабого пепсина или незрелого молока. В этом случае в прибор вносят двойное количество раствора пепсина, т. е. 20 мл, и итоговые показания при расчете раствора пепсина удваивают.
В сыродельной промышленности применяют также ферментный препарат ВНИИМСа, состоящий из смеси сычужного порошка и говяжьего пепсина при соотношении 1:1.