Сметана - Sour cream

Чаша чили со сметаной и сыром
Хрустящие картофельные шкурки со сметаной и соусом чили
Смешанные ягоды со сметаной и коричневым сахаром

Сметана (на североамериканском английском , австралийском и новозеландском языках ) или сметана (на британском английском ) - это молочный продукт, получаемый путем ферментации обычных сливок определенными видами молочнокислых бактерий . Бактериальная культура , которая вводится преднамеренно или естественно, испортится и загустеет крем. Его название происходит от производства молочной кислоты путем бактериального брожения, которое называется сквашиванием . Crème fraîche - это один из видов сметаны с высоким содержанием жира и менее кислым вкусом.

Традиционный

Традиционно сметану готовили, позволяя сливкам, снятым с верхней части молочной закваски, ферментироваться при умеренной температуре. Его также можно приготовить путем сквашивания пастеризованных сливок с помощью бактериальной культуры, продуцирующей кислоту. Бактерии, которые развиваются во время ферментации, сгущают сливки и делают их более кислыми, что является естественным способом их сохранения.

Коммерческие сорта

Согласно правилам США ( FDA ) коммерчески производимая сметана 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%. Он также может содержать твердые 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. Кроме того, согласно канадским правилам питания, эмульгирующими, желирующими, стабилизирующими и загущающими агентами в сметане являются альгин , камедь рожкового дерева ( камедь рожкового дерева), каррагинан , желатин , гуаровая камедь , пектин или альгинат пропиленгликоля или любая их комбинация. из них в количестве, не превышающем 0,5 процента, 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.

Сметана не полностью ферментируется , и, как и многие молочные продукты, ее необходимо хранить в закрытом виде и после использования. Кроме того, в соответствии с канадскими правилами, фермент, коагулирующий молоко, полученный из Rhizomucor miehei (Cooney and Emerson) из Mucor pusillus Lindt путем ферментации чистой культуры или из Aspergillus oryzae RET-1 (pBoel777), также может быть добавлен в процесс производства сметаны. количество в соответствии с надлежащей производственной практикой. Сметана продается с датой истечения срока годности, указанной на упаковке, хотя срок годности, срок годности, срок годности или срок годности зависит от местного законодательства. Охлажденная неоткрытая сметана может храниться в течение 1-2 недель после того, как она была продана по сроку, в то время как охлажденная открытая сметана обычно хранится в течение 7-10 дней.

Физико-химические свойства

Простая иллюстрация технологического процесса изготовления сметаны.

Ингредиенты

Квашеные сливки.

Обработанные сметана может включать любой из следующих добавок и консервантов: марки А сыворотка, модифицированный пищевой крахмал, фосфат натрия , цитрат натрия , гуаровая камедь , каррагинан , сульфат кальция , сорбат калия , и камедь рожкового дерева .

Белковый состав

Молоко содержит примерно 3,0-3,5% белка. Основными протеинами сливок являются казеины и сывороточные протеины . В общей доле молочных белков казеины составляют 80%, а сывороточные белки - 20%. Есть четыре основных класса казеинов; β-казеины, α (s1) -казеины, α (s2) -казеин и κ-казеины . Эти казеиновые белки образуют многомолекулярную коллоидную частицу, известную как мицелла казеина . Упомянутые белки обладают сродством связываться с другими белками казеина или связываться с фосфатом кальция, и именно это связывание формирует агрегаты. Мицеллы казеина представляют собой агрегаты β-казеинов, α (s1) -казеинов, α (s2) -казеинов, покрытых κ-казеинами. Белки удерживаются вместе небольшими кластерами коллоидного фосфата кальция , мицелла также содержит липазу , цитрат , минорные ионы и ферменты плазмина , а также захваченную молочную сыворотку. Мицелла также частично покрыта каппа-казеином, который известен как волосяной слой, имеющий более низкую плотность, чем ядро ​​мицеллы. Мицеллы казеина представляют собой довольно пористые структуры размером 50–250 нм в диаметре, которые в среднем составляют 6–12% от общей объемной доли молока. Структура пористая, чтобы удерживать достаточное количество воды, ее структура также способствует реакционной способности мицеллы. Образование молекул казеина в мицеллы очень необычно из - за большого количества бета-казеина о пролина остатков (как остатки пролина нарушить образование альфа-спиралей и бета-листы ) и потому , что каппа-казеин содержат только один фосфорилирования остатка (они гликопротеины ). Большое количество остатков пролина подавляет образование вторичных структур с плотной упаковкой, таких как α-спирали и β-складчатые листы. Поскольку κ-казеины являются гликопротеинами , они стабильны в присутствии ионов кальция, поэтому κ-казеины находятся на внешнем слое мицеллы и частично защищают негликопротеиновые β-казеины, α (s1) -казеины, α ( s2) -казеины от осаждения в присутствии избытка ионов кальция. Из-за отсутствия прочной вторичной или третичной структуры из-за остатков пролина мицеллы казеина не являются термочувствительными частицами. Однако они чувствительны к pH. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, который составляет 6,5-6,7, мицеллы будут выпадать в осадок при изоэлектрической точке молока, который имеет pH 4,6.

Белки, которые составляют оставшиеся 20% фракции белков в сливках, известны как сывороточные белки . Сывороточные белки также широко называют сывороточными белками , которые используются, когда казеиновые белки осаждаются из раствора. Двумя основными компонентами сывороточных белков в молоке являются β-лактоглобулин и α-лактальбумин . Остальные сывороточные белки в молоке: иммуноглобулины , бычий сывороточный альбумин и ферменты, такие как лизоцим . Белки сыворотки намного более растворимы в воде, чем белки казеина. Основная биологическая функция β-лактоглобулина в молоке - служить средством переноса витамина А , а основная биологическая функция α-лактальбумина - синтез лактозы. Белки сыворотки очень устойчивы к кислотам и протеолитическим ферментам. Однако сывороточные белки чувствительны к нагреванию: нагревание молока вызывает денатурацию сывороточных белков. Денатурация этих белков происходит в два этапа. Структуры β-лактоглобулина и α-лактальбумина разворачиваются, и затем второй шаг - это агрегация белков в молоке. Это один из основных факторов, благодаря которому сывороточные белки обладают такими хорошими эмульгирующими свойствами. Природные сывороточные белки также известны своими хорошими взбивающими свойствами, а в молочных продуктах, описанных выше, - их желирующими свойствами. При денатурации сывороточных белков увеличивается водоудерживающая способность продукта.

Обработка

Производство сметаны начинается с нормирования жирности; этот шаг - убедиться, что присутствует желаемое или допустимое количество молочного жира. Как упоминалось ранее, минимальное количество молочного жира, которое должно присутствовать в сметане, составляет 18%. На этом этапе производственного процесса в крем добавляются другие сухие ингредиенты; например, в это время будет добавлена ​​дополнительная сыворотка класса А. Еще одна добавка, используемая на этом этапе обработки, представляет собой ряд ингредиентов, известных как стабилизаторы. Обычными стабилизаторами, которые добавляют в сметану, являются полисахариды и желатин , включая модифицированный пищевой крахмал, гуаровую камедь и каррагинаны . Причина добавления стабилизаторов в кисломолочные продукты заключается в обеспечении гладкости тела и текстуры продукта. Стабилизаторы также способствуют формированию гелевой структуры продукта и уменьшают синерезис сыворотки . Образование этих гелевых структур оставляет меньше свободной воды для синерезиса сыворотки, тем самым продлевая срок хранения. Синерезис сыворотки - это потеря влаги из-за вытеснения сыворотки. Вытеснение сыворотки может происходить во время транспортировки контейнеров со сметаной из-за их восприимчивости к движению и встряхиванию. Следующим этапом производственного процесса является подкисление крема. Органические кислоты, такие как лимонная кислота или цитрат натрия , добавляют в сливки перед гомогенизацией , чтобы повысить метаболическую активность заквасочной культуры. Чтобы подготовить смесь к гомогенизации, ее нагревают непродолжительное время.

Гомогенизация - это метод обработки, который используется для улучшения качества сметаны с точки зрения цвета, консистенции, устойчивости к взбиванию и кремообразности кисломолочных сливок. Во время гомогенизации более крупные жировые шарики внутри сливок разбиваются на шарики меньшего размера, чтобы обеспечить равномерную суспензию в системе. На этом этапе обработки шарики молочного жира и казеиновые белки не взаимодействуют друг с другом, происходит отталкивание. Смесь гомогенизируют при гомогенизации под высоким давлением выше 130 бар (единица) и при высокой температуре 60 ° C. Упомянутое выше образование небольших шариков (размером менее 2 микрон) позволяет уменьшить образование кремового слоя и увеличивает вязкость продукта. Также наблюдается уменьшение отделения сыворотки, что усиливает белый цвет сметаны.

После гомогенизации крема смесь должна пройти пастеризацию . Пастеризация - это мягкая термическая обработка крема с целью уничтожения любых вредных бактерий в креме. Гомогенизированные сливки проходят метод высокотемпературной кратковременной пастеризации (HTST). В этом типе пастеризации сливки нагреваются до высокой температуры 85 ° C в течение тридцати минут. Этот этап обработки позволяет получить стерильную среду, когда пора вводить заквасочные бактерии.

После пастеризации идет процесс охлаждения, при котором смесь охлаждается до температуры 20˚C. Причина, по которой смесь была охлаждена до температуры 20 ° C, связана с тем, что это идеальная температура для мезофильного посева. После охлаждения гомогенизированных сливок до 20 ° C в них вносят 1-2% активной заквасочной культуры. Тип используемой закваски важен для производства сметаны. Закваска отвечает за инициирование процесса ферментации, позволяя гомогенизированный крем для достижения рН от 4,5 до 4,8. Молочнокислые бактерии (далее известные как LAB) ферментируют лактозу до молочной кислоты, они являются мезофильными грамположительными факультативными анаэробами. Штаммы LAB, которые используются для ферментации продукции сметаны, представляют собой Lactococcus lactis subsp latic или Lactococcus lactis subsp latic, они представляют собой молочнокислые бактерии, связанные с производством кислоты. Lactococcus lactis ssp. Известны тем, что придают аромат сметане LAB. lactis biovar diacetyllactis. Вместе эти бактерии производят соединения, которые снижают pH смеси, и продуцируют ароматические соединения, такие как диацетил .

После инокуляции закваски крем распределяют по пакетам. В течение 18 часов происходит процесс ферментации, при котором pH снижается с 6,5 до 4,6. После ферментации происходит еще один процесс охлаждения. После этого процесса охлаждения сметана расфасовывается в конечные емкости и отправляется на рынок.

Физико-химические изменения

Сметану также можно жарить в масле или жире и использовать поверх блюд из лапши, как в венгерской кухне.

Во время процесса пастеризации температура повышается до точки, при которой все частицы в системе стабильны. При нагревании сливок до температуры выше 70 ° C происходит денатурация сывороточных белков. Чтобы избежать разделения фаз, вызванного увеличенной площадью поверхности, жировые глобулы легко связываются с денатурированным β-лактоглобулином. Адсорбция денатурированных белков сыворотки (и белков сыворотки, связанных с мицеллами казеина) увеличивает количество структурных компонентов в продукте; Отчасти к этому можно отнести консистенцию сметаны. Известно также, что денатурация сывороточных белков увеличивает силу поперечного сшивания в кремовой системе из-за образования полимеров сывороточного белка.

Когда крем инокулируется заквасочными бактериями, и бактерии начинают преобразовывать лактозу в молочную кислоту, pH начинает медленно снижаться. Когда это снижение начинается, происходит растворение фосфата кальция, что вызывает быстрое падение pH. Во время стадии ферментации pH упал с 6,5 до 4,6, это падение pH приводит к физико-химическим изменениям мицелл казеина. Напомним, что казеиновые белки термостабильны, но нестабильны в определенных кислых условиях. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, который составляет 6,5-6,7, мицеллы будут выпадать в осадок при изоэлектрической точке молока, который имеет pH 4,6. При pH 6,5 мицеллы казеина отталкиваются друг от друга из-за электроотрицательности внешнего слоя мицеллы. Во время этого падения pH происходит снижение дзета-потенциала , от сильного отрицательного заряда в сливках до полного отсутствия 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. Благодаря электростатическим взаимодействиям молекулы казеина начинают сближаться и агрегироваться. Белки казеина входят в более упорядоченную систему, что объясняется формированием сильной гелевой структуры. Белки сыворотки, денатурированные на этапах нагрева обработки, нерастворимы при таком кислом pH и осаждаются казеином.

Взаимодействия, участвующие в гелеобразовании и агрегации мицелл казеина, представляют собой водородные связи, гидрофобные взаимодействия, электростатическое притяжение и притяжение Ван-дер-Ваальса. Эти взаимодействия сильно зависят от pH, температуры и времени. В изоэлектрической точке чистый поверхностный заряд мицеллы казеина равен нулю, и можно ожидать минимум электростатического отталкивания. Кроме того, происходит агрегация из-за доминирующих гидрофобных взаимодействий. Различия в дзета-потенциале молока могут быть вызваны различиями в ионной силе, которая, в свою очередь, зависит от количества кальция, присутствующего в молоке. Стабильность молока во многом обусловлена ​​электростатическим отталкиванием мицелл казеина. Эти мицеллы казеина агрегированы и осаждаются, когда они приближаются к абсолютным значениям дзета-потенциала при pH 4,0 - 4,5. После термообработки и денатурирования сывороточный белок покрывает мицеллу казеина, изоэлектрическая точка мицеллы повышается до изоэлектрической точки β-лактоглобулина (приблизительно pH 5,3).

Реологические свойства

Сметана проявляет тиксотропное поведение, зависящее от времени . Вязкость тиксотропных жидкостей уменьшается по мере выполнения работы, и когда продукт больше не находится под нагрузкой, жидкость возвращается к своей прежней вязкости. Вязкость сметаны при комнатной температуре составляет 100 000 сП (для сравнения: вода имеет вязкость 1 сП при 20 ° C). Тиксотропные свойства сметаны делают ее универсальным продуктом в пищевой промышленности.

Использует

Сметану обычно используют в качестве приправы к еде или в сочетании с другими ингредиентами для создания соуса для макания . Его можно добавлять в супы и соусы, чтобы они загустели и делали их кремообразными, или в выпечку, чтобы повысить уровень влажности помимо молока.

В мексиканской кухне, она часто используется в качестве замены для пенки в начос , тако , буррито и taquitos .

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Менье-Годдик, Л. (2004). «Сметана и крем-фреш». Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков . CRC Press. DOI : 10.1201 / 9780203913550.ch8 . ISBN 978-0-8247-4780-0.
  • Кристина Плотка, В .; Кларк, С. (2004). «Йогурт и сметана». Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков . CRC Press. DOI : 10.1201 / 9780203913550.ch9 . ISBN 978-0-8247-4780-0.- заметки о промышленном производстве сметаны и йогурта.

внешние ссылки