Сметана - Википедия - Sour cream

Чаша чили со сметаной и сыром
Хрустящий картофель шкурки со сметаной и соусом чили
Смешанный ягоды со сметаной и коричневым сахаром

Сметана (в Североамериканский английский, Австралийский английский и Новозеландский английский ) или же сметана (Британский английский ) это молочный продукт получено брожение обычный крем с определенными видами молочнокислые бактерии.[1] В бактериальная культура, который вводится намеренно или естественно, скисает и делает крем густым. Его название происходит от производства молочной кислоты путем бактериального брожения, которое называется кислый. Сметана 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 кислой бактериальной культурой.[2] Бактерии, которые развиваются во время ферментации, сгущают сливки и делают их более кислыми, что является естественным способом их сохранения.[3]

Коммерческие сорта

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 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.[2] Кроме того, согласно канадским правилам питания, эмульгирующие, желирующие, стабилизирующие и загустители в сметане являются альгин, камедь рожкового дерева (камедь рожкового дерева), каррагинан, желатин, гуаровая камедь, пектин, или же альгинат пропиленгликоля или любое их сочетание в сумме, не превышающей 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 ферментированный, и, как и многие молочные продукты, должны быть охлажденный в закрытом виде и после использования. Кроме того, согласно канадским нормам, фермент коагуляции молока, полученный из Rhizomucor miehei (Куни и Эмерсон) из Mucor pusillus Lindt путем 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 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 1–2 недели сверх ее продавать по дате в то время как охлажденная открытая сметана обычно хранится 7–10 дней.[5]

Физико-химические свойства

Простая иллюстрация технологического процесса изготовления сметаны.

Ингредиенты

Квашеные сливки.[6]

Обработанная сметана может содержать 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 рожкового дерева.[7]

Белковый состав

Молоко состоит примерно из 3,0-3,5% белка. Основные белки в сливках: казеины и сывороточные протеины. В общей доле молочных белков казеины составляют 80%, а сывороточные белки - 20%.[8] Есть четыре основных класса казеинов; β-казеины, α (s1) -казеины, α (s2) -казеин и κ-казеины. Эти казеиновые белки образуют многомолекулярный коллоидный частица, известная как казеин мицелла.[9] Упомянутые белки имеют сродство 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 коллоидных фосфат кальция, мицелла также содержит липаза, цитрат, минорные ионы и плазмин ферменты вместе с захваченной молочной сывороткой. Мицелла также покрыта частями κ-казеины который известен как слой волос, имеющий более низкую плотность, чем ядро ​​мицеллы. Мицеллы казеина довольно пористый структуры размером 50–250 нм в диаметре, и структуры в среднем составляют 6–12% от общей объемной доли молока. Структура является пористой, чтобы удерживать достаточное количество воды, ее структура также способствует реакционной способности мицеллы.[10] Образование молекул казеина в мицеллу очень необычно из-за большого количества остатков пролина в β-казеине (остатки пролина нарушают образование α-спирали и β-листы ) и потому что κ-казеины содержат только один остаток фосфорилирования (они гликопротеины ). Большое количество остатков пролина подавляет образование вторичных структур с плотной упаковкой, таких как α-спирали и β-складчатые листы. Поскольку κ-казеины гликопротеины, они стабильны в присутствии ионов кальция, поэтому κ-казеины находятся на внешнем слое мицеллы, чтобы частично защищать негликопротеины β-казеины, α (s1) -казеины, α (s2) -казеины от осаждения в наличие 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 осаждаться на изоэлектрическая точка молока с pH 4,6.[8]

Белки, которые составляют оставшиеся 20% фракции белков в сливках, известны как сывороточные протеины. Сывороточные белки также широко называют сывороточные белки, который используется, когда белки казеина были осаждены из раствора.[8] Два основных компонента сывороточного протеина в молоке: β-лактоглобулин и α-лактальбумин. Остальные сывороточные белки в молоке: иммуноглобулины, бычий сывороточный альбумин и ферменты, такие как лизоцим.[11] Белки сыворотки намного более растворимы в воде, чем белки казеина.[12] Основная биологическая функция β-лактоглобулина в молоке - служить средством передачи витамин А, и основная биологическая функция α-лактальбумина в синтезе лактозы. Белки сыворотки очень устойчивы к кислотам и протеолитическим ферментам. Несмотря на то, что сывороточные белки являются термочувствительными белками, нагревание молока вызывает денатурация 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 качествами. эмульгирующий характеристики.[13] Природные сывороточные белки также известны своими хорошими взбивающими свойствами, а в молочных продуктах, как описано выше, их желирующими свойствами. При денатурации сывороточных белков происходит увеличение водоудерживающая способность продукта.[12]

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%.[14] На этом этапе производственного процесса в крем добавляют другие сухие ингредиенты; например, в это время будет добавлена ​​дополнительная сыворотка класса А. Еще одна добавка, используемая на этом этапе обработки, - это ряд ингредиентов, известных как стабилизаторы. Общие стабилизаторы, которые добавляют в сметану: полисахариды и желатин, включая модифицированный пищевой крахмал, гуаровая камедь, и каррагинаны. Причина добавления стабилизаторов в ферментированные молочные продукты заключается в обеспечении гладкости тела и текстуры продукта. Стабилизаторы также способствуют формированию гелевой структуры продукта и уменьшают содержание сыворотки. синерезис. Благодаря образованию этих гелевых структур остается меньше свободной воды для синерезиса сыворотки, тем самым продлевая срок хранения.[15] Синерезис сыворотки - это потеря влаги из-за вытеснения сыворотки. Вытеснение сыворотки может произойти во время транспортировки контейнеров со сметаной из-за их восприимчивости к движению и встряхиванию.[16] Следующим этапом производственного процесса является подкисление крема. Органические кислоты Такие как лимонная кислота или же цитрат натрия добавляются в крем до гомогенизация с целью повышения метаболической активности закваски.[15] Чтобы подготовить смесь к гомогенизации, ее нагревают в течение короткого периода времени.

Гомогенизация - это метод обработки, который используется для улучшения качества сметаны с точки зрения цвета, консистенции, устойчивости к взбиванию и кремообразности сливок.[17] Во время гомогенизации более крупные жировые шарики внутри крема разбиваются на шарики меньшего размера, что позволяет получить равномерную суспензию в системе.[17] На этом этапе обработки шарики молочного жира и казеин белки не взаимодействуют друг с другом, происходит отталкивание. Смесь гомогенизируют при гомогенизации под высоким давлением выше 130 бар (единица измерения) и при высокой температуре 60 ° C. Упомянутое выше образование небольших шариков (размером менее 2 микрон) позволяет уменьшить образование кремового слоя и увеличить вязкость продукта. Также уменьшается отделение сыворотки, что усиливает белый цвет сметаны.[18]

После гомогенизации крема смесь должна пройти пастеризация. Пастеризация - это мягкая термическая обработка крема с целью уничтожения любых вредных бактерий в креме. Гомогенизированный крем подвергается высокая температура короткое время (HTST) метод пастеризации. 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.[15]

После процесса 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. В закваска отвечает за инициирование процесса ферментации, позволяя гомогенизированным сливкам достичь pH от 4,5 до 4,8. Молочнокислые бактерии (здесь известные как LAB) ферментируют лактозу до молочной кислоты, они мезофильны, Грамположительный факультативные анаэробы. Штаммы LAB, которые используются для ферментации сметаны, представляют собой Lactococcus lactis subsp latic или Lactococcus lactis subsp cremoris, 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 производят ароматические соединения, такие как диацетил.[19][20][21]

После посева закваски крем распределяют по пакетам. В течение 18 часов происходит процесс ферментации, в 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.[15]

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 шарики легко связываются с денатурированным β-лактоглобулином. Адсорбция денатурированных белков сыворотки (и белков сыворотки, которые связаны с мицеллами казеина) увеличивает количество структурных компонентов в продукте; Отчасти к этому можно отнести консистенцию сметаны.[18][22] Известно также, что денатурация сывороточных белков увеличивает силу сшивание в кремовой системе из-за образования полимеров сывороточного протеина.[23]

Когда крем инокулируется заквасочными бактериями и бактерии начинают превращать 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, казеиновые белки термостабильны, но нестабильны в определенных кислых условиях. Коллоидные частицы стабильны при нормальном pH молока, который составляет 6,5-6,7, мицеллы будут осаждаться на изоэлектрическая точка молока с pH 4,6. При pH 6,5 мицеллы казеина отталкиваются друг от друга из-за электроотрицательности внешнего слоя мицеллы.[8] Во время этого падения pH происходит снижение дзета-потенциал, от высоко чистых отрицательных зарядов в сливках до отсутствия чистых зарядов при приближении к ИП. Показанная формула является 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 электрокинетический потенциал в коллоидных дисперсиях.[24] Благодаря электростатическим взаимодействиям молекулы казеина начинают сближаться и агрегироваться. Белки казеина входят в более упорядоченную систему, что объясняется сильным образованием гелевой структуры. Белки сыворотки, которые были денатурированы на стадиях нагревания обработки, нерастворимы при таком кислом pH и осаждаются казеином.[15][18][25]

Взаимодействия, участвующие в гелеобразовании и агрегации мицелл казеина, включают водородные связи, гидрофобные взаимодействия, электростатическое притяжение и притяжение Ван-дер-Ваальса. [26] Эти взаимодействия сильно зависят от pH, температуры и времени.[27] В изоэлектрической точке чистый поверхностный заряд мицеллы казеина равен нулю, и можно ожидать минимум электростатического отталкивания.[28] Более того, агрегация происходит из-за доминирующих гидрофобных взаимодействий. Различия в дзета-потенциал молока может быть вызвано различиями в ионной силе, которая, в свою очередь, зависит от количества кальция, присутствующего в молоке.[29] Стабильность молока во многом обусловлена ​​электростатическим отталкиванием мицелл казеина. Эти мицеллы казеина агрегировались и осаждались, когда они приближались к абсолютным значениям дзета-потенциала при pH 4,0-4,5.[30] После термообработки и денатурирования сывороточный белок покрывает мицеллу казеина, изоэлектрическая точка мицеллы повышается до изоэлектрической точки β-лактоглобулина (приблизительно pH 5,3).[31]

Реологические свойства

Сметана проявляет зависимость от времени тиксотропный поведение. Вязкость тиксотропных жидкостей уменьшается по мере выполнения работы, и когда продукт больше не находится под напряжением, 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).[32] Тиксотропные свойства сметаны делают ее таким универсальным продуктом в пищевой промышленности.

Использует

Сметана обычно используется как приправа на пищевых продуктах или в сочетании с другими ингредиентами, чтобы сформировать соус 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 Tex-Mex кухни, его часто используют как замену пенка в начос, тако, буррито, и такитос.[33]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Что такое сметана. Сметана для рецептов приготовления». Homecooking.about.com. 2010-06-14. Получено 2011-09-14.
  2. ^ а б c d е Филиал, Законодательные службы (2019-06-03). «Сводные федеральные законы Канады, Положения о пищевых продуктах и ​​лекарствах». rules.justice.gc.ca.
  3. ^ "Сметана". Приятного аппетита. 2007-12-17. Получено 2015-03-21.
  4. ^ "CFR - Свод федеральных правил, раздел 21". www.accessdata.fda.gov. Получено 2019-12-16.
  5. ^ "Как долго действует сметана?". Ешьте по дате. Получено 2015-03-19.
  6. ^ «Сметана - марка ромашек». Марка маргаритки. Получено 2017-03-22.
  7. ^ «Квашеная сметана (16 унций) - Кемпс». www.kemps.com. Получено 2016-12-17.
  8. ^ а б c d Phadungath, Chanokphat (2004). «Структура мицелл казеина: краткий обзор» (PDF). Журнал науки и технологий. 27 (1): 201–212 - через Thai Science.
  9. ^ «Состав молока - белки». ansci.illinois.edu. Получено 2016-12-16.
  10. ^ "Структура: мицелла казеина | Наука о продуктах питания". www.uoguelph.ca. Получено 2016-12-16.
  11. ^ Eek-Poei, Lay-Harn, Tay, Gam (2011). «Протеомика человеческого и домашнего коровьего и козьего молока» (PDF). Азиатско-Тихоокеанский журнал молекулярной биологии и биотехнологии. 19 (1): 45–53 - через Research Gate.
  12. ^ а б "Сывороточные протеины | Наука о продуктах питания". www.uoguelph.ca. Получено 2016-12-16.
  13. ^ Вит, Дж. (1998). «Питательные и функциональные характеристики сывороточного протеина в пищевых продуктах». Журнал молочной науки. 81 (3): 597–608. Дои:10.3168 / jds.s0022-0302 (98) 75613-9. PMID  9565865.
  14. ^ [1], G, Lavalie Vern & Page Roscoe A, "Сметанный молочный продукт" 
  15. ^ а б c d е Чандан, Р. (2014). Пищевая промышленность: принципы и применение. John Wiley & Sons, Ltd., стр. 405–435. ISBN  9780470671146.
  16. ^ "Синерезис - инструментарий сыроведения". www.cheesescience.org. Получено 2016-12-17.
  17. ^ а б Кёлера, Карстен; Шухманн, Хайке Петра (01.01.2011). «Гомогенизация в молочном процессе - традиционные процессы и новые технологии». Наука о продуктах питания. 11-й Международный конгресс по инженерии и продуктам питания (ICEF11). 1: 1367–1373. Дои:10.1016 / j.profoo.2011.09.202.
  18. ^ а б c Хуэй, Ю. Х. (2007). Справочник по производству пищевых продуктов. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., стр. 519–536. ISBN  978-0-470-04964-8.
  19. ^ Хуэй, Ю. Х (2004-01-01). Справочник по технологии ферментации продуктов питания и напитков. Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN  978-0824751227.
  20. ^ [2], Л., Литтл Лоуренс, "Процесс изготовления продуктов типа сметаны и сливочного сыра" 
  21. ^ «КВОБНЫЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ». Справочник по переработке молочной продукции Tetra Pak. 2015-05-13. Получено 2016-12-17.
  22. ^ Hui, Y. H .; Менье-Годдик, Лисбет; Джозефсен, Джитте; Нип, Вай-Кит; Стэнфилд, Пегги С. (2004-03-19). Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков. CRC Press. ISBN  9780824751227.
  23. ^ Люси, Джон А. (2004-05-01). «Кисломолочные продукты: обзор их свойств гелеобразования и текстуры». Международный журнал молочных технологий. 57 (2–3): 77–84. Дои:10.1111 / j.1471-0307.2004.00142.x. ISSN  1471-0307.
  24. ^ "Теория дзета-потенциала". Researchgate.com.
  25. ^ Бейл, Валенберг, Э., H.J.F (2013). «Белок, казеин и мицеллярные соли в молоке: текущее содержание и исторические перспективы». Журнал молочной науки. 96 (9): 5455–5464. Дои:10.3168 / jds.2012-6497. PMID  23849643.
  26. ^ Футляры Лефевра, E .; Fuente, B. TARODO; Кук, Дж. Л. (2001-05-01). «Влияние SDS на свертываемость кислого молока». Журнал пищевой науки. 66 (4): 555–560. Дои:10.1111 / j.1365-2621.2001.tb04601.x. ISSN  1750-3841.
  27. ^ Trejo, R .; Corzo-Martínez, M .; Wilkinson, S .; Higginbotham, K .; Харт, Ф. (2014). «Влияние низкотемпературного этапа ферментации на физико-химические свойства обезжиренного йогурта». Международный молочный журнал. 36 (1): 14–20. Дои:10.1016 / j.idairyj.2013.12.003.
  28. ^ Хорн, Дэвид С. (1998). «Взаимодействие казеина: свет на черные ящики, структуру молочных продуктов». Международный молочный журнал. 8 (3): 171–177. Дои:10.1016 / s0958-6946 (98) 00040-5.
  29. ^ Менар, Оливия; Ахмад, Сарфраз; Руссо, Флоренция; Бриар-Бион, Валери; Гошерон, Фредерик; Лопес, Кристель (2010). «Буйволиные против глобул коровьего молока: распределение по размеру, дзета-потенциал, состав общих жирных кислот и полярных липидов из мембраны жировых глобул молока». Пищевая химия. 120 (2): 544–551. Дои:10.1016 / j.foodchem.2009.10.053.
  30. ^ Anema, Skelte G .; Клостермейер, Хеннинг (1996). «ζ-потенциалы мицелл казеина из восстановленного обезжиренного молока, нагретого до 120 ° C». Международный молочный журнал. 6 (7): 673–687. Дои:10.1016/0958-6946(95)00070-4.
  31. ^ Васбиндер, Астрид Дж; Мил, Питер Дж. Дж. М. ван; Бот, Арьен; Круиф, Кеес Дж де (2001). «Кислотно-индуцированное гелеобразование термообработанного молока изучено методом диффузионной волновой спектроскопии». Коллоиды и поверхности B: биоинтерфейсы. 21 (1–3): 245–250. Дои:10.1016 / s0927-7765 (01) 00177-1. PMID  11377953.
  32. ^ «Понимание вязкости и реологии неотвержденного клея». Permabond. 2013-05-14. Получено 2016-12-17.
  33. ^ Лори Олден. «Тезаурус повара: кисломолочные продукты». Foodsubs.com. Получено 2011-09-14.

дальнейшее чтение

  • Менье-Годдик, Л. (2004). «Сметана и крем-фреш». Справочник по технологии ферментации пищевых продуктов и напитков. CRC Press. Дои: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. Дои:10.1201 / 9780203913550.ch9. ISBN  978-0-8247-4780-0.- заметки о промышленном производстве сметаны и йогурта.

внешняя ссылка