Primjena ultrafiltracije mlijeka u sirarskoj industriji je dobro poznata. Korištenje sireva proizvedenih takvim procesima za izradu topljenih sireva sve više je u primjeni. U ovom radu autori su ispitivali takovu mogućnost i proizveli topljeni sir s okusom, mirisom, i teksturom kao i kod tradicionalnog topljenog sira. Rezultati analiza esencijalnih aminokiselina i sadržaja nekazeinskih dušičnih materija ukazuju na povoljniju hranjivu vrijednost ovih sireva. Mogućnosti primjene sireva dobivenih koncentracijom mlijeka za izradu topljenih sireva su značajan novi razvoj primjene ultrafiltracij

Jelisaveta Manić

Mihailo Ostojić

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia

UDK: 637.358 KORIŠTENJE SIREVA PROIZVEDENIH PROCESIMA ULTRAFILTRACUE ZA IZRADU TOPLJENIH SIREVA Mr Mihailo OSTOJiC, Institut za mlekarstvo, Beograd, Jelisaveta MANlC^ dipl. inž., PKB, RO »Imlek« OOUR »Standard«, Beograd Sažetak Primena ultrafiltracije mleka u sirarskoj industriji je dohro poznata. Ko­rištenje sireva proizvedenih takvim procesima za izradu topljenih sireva sve više je u primeni. U ovom, radu autori su ispitivali takovu mogućnost i proizveli topljeni sir s okusom,, mirisom, i teksturom kao i kod tradicionalnog topljenog sira. Re-zidtati analiza esencijalnih aminokiselina i sadržaja nekazeinskih azotnih ma­terija ukuziiju na povoljniju hranijivu vrednost ovih sireva. Mogućnosti primene sireva dohijenih koncentracijom mleka za izradu top­ljenih sireva su značajan novi razvoj primene ultrafiltracije. Uvod Razvoj sirarstva u pravcu produženja trajnosti zrelih sireva je uslovio stva­ranje novih proizvoda. Primenjivani su različiti procesi usporenja zrenja, radi održavanja postignutog kvaliteta, različita konzervisanja i dr. U Svajcarskoj i Nemačkoj još u prošlom veku su proizvodili takozvane »Kuvane sireve« koji se mogu smatrati predhodnicom današnjih topljenih sireva. Zajednička osobina im je bila termički tretman i dodavanje odgovarajućih preparata za lakše ra­stvaranje sirne mase (P e j i ć, 1956). U mlekarstvu se smatra 1911. godina kao početna faza industrijskog ra­zvoja topljenih sireva. Te godine je firma »Gerber« u Švajcarskoj prvi put iznela na tržište topljeni sir za rezanje u limenkama. Tek dvadesetak godina kasnije i u našoj zemlji se javljaju mlekarski pogoni za izradu topljenog sira. U svom razvoju tehnologija topljenih sireva doživela je znatne izmene. Najviše pažnje je posvećeno solima za topljenje, tehnološkim operacijama upo­trebe vakuuma, određivanju visine termičkih tretmana, vremena topljenja i dr. Ekonomski značaj proizvodnje topljenih sireva se ogleda, pre svega, u tome što se sirevi dobrog okusa i dobrog hemijskog sastava, ali s nedostacima u boji i izgledu mogu preraditi u potpuno ispravan proizvod za ljudsku upo­trebu. Primena procesa ultrafiltracije u mlekarstvu je pokazala velike moguć­nosti u sirarstvu. Kao i u klasičnim načinima proizvodnje tako se i kroz mem-branske procese mogu proizvoditi »bazni sirevi«, za izradu topljenih sireva. Uticaj obogaćivanja sireva proteinima surutke na izradu nekih vrsta topljenih sireva je bio predmet naših istraživanja. Mljekarstvo 35 fl2^ 1985. 355 Pregled literature Upotreba emulgatora i primena nižih termičkih tretmana omogućila je dobijanje kvalitetnog topljenog sira u današnjem smislu reci. Prvo je kori-šćena limunska kiselina, najverovatnije iz prethodnog iskustva Švajcarskog kulinarstva sa pripravkom od sira »Fondue«. Ovaj pripravak se priprema ku-vanjem sira Gro jer sa belim vinom do stvaranja homogene mase. Ovde se kao aktivno dispergujuće sredstvo, ustvari, koristila vinska kiselina, koja je vezivala kalcijum iz proteinskog kompleksa. Pravi rezultati su dobijeni tek kada je počela primena polifosfata koji su sada u značajnoj upotrebi. Polifosfati se vezuju sa kalcij umom iz sira obrazujući soli koje stvaraju koloidne rastvore ili su praktično nerastvorljivi. Na taj način se sprečava koa-gulišuće dejstvo kalcijumovih jona, kao osnovni uslov za topljenje (P e-t r o v i ć , 1971). Koje će se vrste soli za topljenje koristiti pre svega zavisi od vrste sira. Kod izbora sira treba da vodimo računa da odnos u vodi nerastvorljivih pro­teina u odnosu na ukupne proteine je različit kod sireva različite starosti. Odavde izvlačimo zaključak da je pri izboru sirovine važna zrelost sireva, odnosno stepen razloženosti proteina. Izbor sirovine utiče i na različito nasta­janje rastvorljivih azotnih materijala u procesu topljenja. L e e i sar. (1979/80/81) su izučavali razvoj proteinskih materija u toku topljenja sira. Želeli su da utvrde fenomen »peptizacije« i za to primenjivali različite analitičke metode. Najbolje rezultate je dala primena ultracentrifu-gacije vodene suspenzije u odsutnosti reaktiva, koji može da promeni stanje proizvoda. Utvrdili su da je peptizacija posledica dejstva soli za topljenje. Soli za topljenje imaju ulogu jonoizmenjivača, gde kalcijum iz kompleksa kalcijum--fosfopara-kazeinata se zamenjuje sa natrijumom. Rezultat toga je preraspo-ređivanje proteinskih molekula i oslobađanje hidrofilnih veza. Oni smatraju takođe da je veoma važno stanje fosfata, a manje važno stanje kalij uma i mag­nezij uma. Po istim izvorima kod obranog mleka V u j i č i ć i sar. smatraju da su veze polifosfata i citrata sa proteinima mleka tumačene kao posledica umanjenja sadržaja rastvorljivog kalcijuma. Sam izraz »Topljeni sir« ne odgovara finalnom proizvodu, jer se ne radi o klasičnoj promeni agregatnog stanja. Ovde se radi o koloidalnom hemijskom procesu, gde grubo disperzni i nerastvorljivi parakazein sira uz odgovarajuće elektrolite prelazi u rastvorljivi parakazeinski sol ( M e y e r , 1966). Poznato je da pri termičkom tretmanu nastaju značajne promene strukture serum proteina. Reaktivne grupe u unutrašnjosti se pojavljuju na površini i postaju hemijski aktivnije. Najznačajnija je pojava sulfhidrilnih grupa koje su lako podložne oksidaciji. Međutim, do oksidacije mlečne masti ipak teže dolazi jer vodonik iz sulfhidrilnih grupa obrazuje sa drugim polarnim grupama vo-donične veze, koje se pri denaturaciji razgrađuju, pa taj vodonik postaje do­stupan oksidaciji. Zato se smanjuje oksidoredukcioni potencijal, pa oslobođene sulfhidrilne grupe imaju antioksidativno dejstvo, čime delimično sprečavaju oksidativne promene mlečne masti. Na temperaturi iznad 85 "C nastaje reakcija kazeina i ß-laktoglobulina čime se obrazuje nov proteinski kompleks. SH-grupa ß-laktoglobulina reaguje sa K-kazeinom obrazujući disulfhidne veze. Tako nastali kompleks je veoma stabilan ( D o r đ e v i ć , 1982). 356 Mljekarstvo 35 ri2^ 1985. Materijal i metode rada Sirevi tipa trapista i belog salamurenog sira proizvedeni su procesima ultrafiltracije mleka na pilot uređajima »Piere Guerin« i »Alfa Laval« sa membranama druge generacije »Abcor« i »Romicon«. Sirevi su održavani 60 dana i kao zreli upotrebljavani za topljenje. Izvršeno je 4 vrste ogleda: 1. Kontrolni, od sireva tipa kačka val j i trapist, koji su dodavani kao do­puna sirevima proizvedenim ultrafiltracijom, 2. Ogledni, sa SS /^o sira tipa trapist proizvedenog ultrafiltracijom, 3. Ogledni, sa 35°/o belog salamurenog sira proizvedenog ultrafiltracijom i 4. Ogledni, sa 85% sira tipa trapist proizvedenog ultrafiltracijom. Topljenje je izvršeno uz pomoć odgovarajućih soli za topljenje u proizvod­nim uslovima PKB-a. Praćen je uticaj sireva proizvedenih ultrafiltracijom na tehnološke opera­cije topljenja i promene organoleptičkih osobina. Odgovarajućim hemijskim parametrima izvršeno je ispitivanje sadržaja: suve materije, masti, azotnih frakcija (ukupni N, neproteinski N, rastvorljivi N, nerastvorljivi N, kazeinski N i nekazeinski N) i sadržaj aminokiselina. Od fi­zičkih osobina praćena je promena kiselosti i pH vrednosti. Rezultati istraživanja sa diskusijom Osnovni cilj ovog rada je bio utvrđivanje mogućnosti korišćenja »baznih sireva« koji su primenom membranskih procesa obogaćeni proteinima surutke. Kod svih postavljenih oglednih grupa je izvršen tehnološki postupak uobičajen u proizvodnim uslovima topljenja sireva. Nije uočena nikakva tehnološka po­teškoća niti kasniji uticaj na organoleptičke osobine dobijenog proizvoda. U sledećoj tablici dati su osnovni hemijski i fizički parametri proizvedenih topljenih sireva. Tablica 1. Hemijski sastav i fizičke osobine topljenih sireva Tableau 1. Composition chemique et des proprietes physiques đes fromages fondues S u v a m a t . Mas t Mas t u S.M. Kise los t pH Uzorak Echan t i l l ou M a t i e r e seche M a t i e r e g rasse ".^ 0 (g/g) M a t i e r e grasse/ES "/0 (g/g) Ac id i t e osn I Kon t ro l . T e m o i n 39,40 15,00 38,07 52,60 5,75 I I 350/0 U F 39,20 15,00 38,26 88,00 5,70 I I I 35«/o U F 40,00 16,50 41,25 75,20 6,00 IV 850/0 U F 42,20 18,50 43,84 60,00 5,68 Mljekarstvo 35 fl2^ 1985. 357 Na osnovu dobijenih pokazatelja može se konstatovati da svi uzorci spa­daju u 3'4 masne topljene sireve za mazanje. Kiselost je izražena, bilo titra-ciono bilo potenciometrijski i nije ukazala na značajna ostupanja. Posebnu pažnju ovim istraživanjima posvetili smo sadržaju ukupnih pro­teina i njihovih frakcija u svim ispitivanim grupama sireva. Sirovina je odlučujuća za proizvodnju topljenog sira, jer se samo iz dobre sirne smeše može proizvesti kvalitetan topljeni sir. Sa gledišta tehnike toplje­nja, smeša sastavljena od mladih i zrelih sireva mnogo se bolje prerađuje nego smeša sastavljena od sireva istog stepena zrelosti. Proteini mladih sireva u procesu topljenja se različito rastvaraju od pro­teina zrelih sireva. Njihovo međusobno mešanje dovodi do poboljšanja konzi­stencije proizvoda. Ovo je važno i sa bakteriološkog stanovišta jer različiti sirevi imaju različit mikrobiološki sastav, koji međusobno može delovati antagonisti­čki i tako sprečavati sopstveni razvoj. Dodavanjem u smešu sireva proizvedenih procesima ultrafiltracije mleka pb našem mišljenju odigrava se proces koji se šematski može predstaviti: Ca-parakazeinat (K-kazein) + ß-laktoglobulin (SH-grupe) -^ Ca-stabilni kom­pleks proteina + voda + agens + toplota + mehaničko dejstvo - ^ Na-para-kazeinat (stabilni kompleks proteina). Ovako pripremljena smeša je dala topljene sireve odgovarajućeg kvaliteta čije su proteinske frakcije date u sledećoj tablici. Tablica 2. Proteinske fralccije topljenih sireva Tableau 2. Les fractions protei^tues đes fromages fondues Grupe sireva Groupes des fromages I Kontrolni II 35»/o UF III 35»/o UF IV 850/o UF Analiza u Analyses en "/o (g/g) Temoin Ukupni N N total 3,1191 3,2984 3,4860 3,4440 Neproteinski N N non protidique 0,1960 0,2083 0,2083 0,1920 Proteini Les proteines 18,65 19,71 20,91 20,74 Rastvorljivi N N soluble 1,2857 1,5904 1,5680 1,5792 Nerastvorljivi N N non soluble 1,6675 1,3821 1,7097 1,6728 Kazeinski N N caseine -^ ' 2,6440 2,6148 2,7901 2,7544 Nekazeinski N N non caseinique 0,2792 0,4753 0,4876 0,4976 Evidentno je povećanje ukupnih proteina u svim oglednim grupama. Zna­čajno je napomenuti da povećano učešće rastvorljivih azotnih materija u od-nosu na nerastvorljive azotne materije, doprinosi boljoj svarljivosti ovakvih 35¾ Mljekarstvo 35 ri2^ 1985, sireva i izraženim tipičnim organoleptičkim osobinama. Treba istaći da je izuzev kod II ogledne grupe učešće neproteinskih azotnih materija manje nego kod kontrolne grupe. Posebnu pažnju zaslužuje podatak porasta sadržaja nekazinskih azotnih materija, od 70 do 78"/o, kod oglednih grupa u odnosu na kontrolnu grupu. Ovo pokazuje za koliko se povećao sadržaj proteina surutke topljenih sireva upo­trebom »baznih sireva« dobijenih ultrafiltracijom mleka. Odnosom ukupnih proteinskih azotnih materija i nekazeinskih azotnih materija uočava se da je on u kontrolnoj grupi sireva 9,55, a da se povećao u oglednim grupama od 14,88 do 15,38. Svi ovi pokazatelji omogućavaju da se utvrdi značajno povećanje sadr­žaja sekundarnih proteina mleka koji su u standardnim topljenim sirevima manje zastupljeni. Radi detaljnijeg saznanja o poboljšanju hranidbenih svojstava ovako pro­izvedenih topljenih sireva, izvrženo je ispitivanje sadržaja aminokiselina svih grupa sireva. Rezultati ispitivanja su dati u sledećoj tablici. Tablica 3. Aminokiselinski sastav topljenih sireva Tableau 3. Composition en aciđes amines đes fromages lonđues G r u p e s i reva G r o u p e s des f r o m a g e s I K o n t r o l n i II 3 5 % U F III 35Vo U F IV 850/0 U F Amir iükise l ine Acides a m i n e s T e m o i n Esenc i jah ie am Acides a m i n e s l inokisel ine essen t i e l s Lizin Lys ine 5,37 5,99 5,64 6,21 His t id in His'tidine 1,98 2,13 2,15 2,21 Treon in T h r e o n i n e 2,42 2,79 3,06 3,33 Ci s te in Cys t ine 0,92 1,06 1,00 1,11 Va l in Va l ine 4,65 5,12 4,64 5,30 Met ioni n Me th ion ine 2,61 2,94 2,72 2,75 Izoleucin Iso leucino 3,53 3,90 3,59 3,95 L e u c i n Leuc ine 7,07 8,42 7,12 8,34 F e n i a l a n i n P h e n y l a l a n i n e 4,02 4,31 4,06 4,43 Ispitivanjem sadržaja aminokiselina u postavljenim ogledima topljenih si­reva, uočava se povećanje od 5,27 do ll,05Vo u odnosu na kontrolni ogled. Po-smatranjem izdvojenih esencijelnih aminokiselina može se uočiti povećanje Mljekarstvo 35 (U) 1985. 359 od 1,41 do 5,06%. Sva ova povećanja sadržaja svih aminokiselina, a posebno esencijalnih aminokiselina, egzaktno govore o poboljšanoj hranidbenoj vredno-sti dobijenih topljenih sireva. Nastavak tablice 3. Grupe sireva Groupes des fromages I Kontrolni 11 So'Vo UF 111 350/0 U F IV SS»/» UP Aminokiseline Acides amines Temoin Ostale aminokiseline Les autres acides amines Arginin Arginine 2,28 2,64 2,77 2,94 Asparagin Asparagine 4,75 5,58 5,50 5,93 Serin Serine 3,68 4,21 4,45 4,72 Glutamiii Glythamine 14,72 16,59 16,07 16,25 Prolin Proline 7,94 9,18 8,08 8,73 Glicin Glycine 1,50 1,57 1,53 1,59 Tirozin Tyrosine 4,45 4,97 4,54 4,87 Alanin Alanine 2,37 2,64 2,44 2,65 Organoleptičkim ispitivanjima svih proizvedenih topljenih sireva nije uočena nikakva razlika između pojedinih grupa sireva u pogledu boje, okusa, mirisa i konzistencije. Zaključak Na osnovu rezultata ispitivanja mogu se izvući sledeće konstatacije: — Sa sve većom primenom savremenog procesa ultrafiltracije mleka u proizvodnji sireva, objektivno se javlja mogućnost i potreba upotrebe takvih sireva za proizvodnju topljenih sireva. — Sve tehnološke operacije topljenja sireva su izvršene uobičajenim po­stupcima bez uočene denaturacije i raslojavanja zbog povećanog prisustva pro­teina surutke. — Ispitivanjem hemijskog sastava oglednih i kontrolnih sireva uočeno je znatno povećanje sadržaja ukupnih i nekazeinskih azotnih materija u ogled­nim sirevima. Povećanjem rastvorljivih azotnih materija tako dobijeni top­ljeni sirevi imaju bolju svarljivost. 360 Mliekarstvo 35 fl2^ 1985 — - Zna tno je kvan t i t a t i vno povećan sadržaj aminokisel ina, a posebno esen­cijalnih aminokisel ina , čime je poboljšana h ran idbena v rednos t gotovog p ro ­izvoda. — Organolept ička ispi t ivanja su ukazala da nema bi tn ih razl ika u pogledu boje, okusa, mir i sa i t eks tu re svih proizvedenih g rupa sireva. P r i m e n u s i reva pro izvedenih ul t raf i l t raci jom mleka, kao »baznih sireva« za iz radu topl jenih s i reva t r eba prošir i t i na različite vrs te sireva, kako po sa­s tavu (meki, po lu tvrd i , tvrdi) , t ako i po s tepenima koncentr isanja pro te ina . Resume L'emploi de Vultrafiltration en l'industrie fromagere est hien conu. Main-tenant l'application de cette type de fromage pour la fabrication des frontages fondues est en plein developpement. Nos investigations au point de vue de fabrication ont done tres bonnes resultats. Nous avons obtenu des frontages fondues auec texture, consistence et gout connne frontages fondue traditionelles. Les resultats des nos analyses au point de vue acides d'antines essentiels, ont montre qu'il y a des differences entre des frontages analyses. L'augmentation des proteines est evident, dont la teneure en non casein nitrogen est plus de TOVo par raport de fromage fondue traditionelle. Le.s jyossibilites d'application des frontages obtenue par concentration du lait pour f-abrication des frontages fondues sont interessattt nouveau developpe­ment de Valtrafiltration. he melange de frontage obtenue par Vultrafiltration du lait, destine a la fonte conduisait a des produits tout a fait connvenables au plan de la flaveure et des qualites rheologiques. Literatura ĐORĐEVIC, J. (1982): ^^Mleko^^ INI »PKB-Agroekonomik^<, Beograd 3CK, A. (1984): »Le fromage«, Lavoisier, Paris L'economie laitiere en chiffre (1984), C.N.I.E.L., Paris LEE, B. O., ALAIS, CH. (1981): »Le lait« 61, 140—148 MEYER, A. (1966): »Mlekarstvo« 16 (9, 10), 200—206, 225—233 PEJIC, O. (1956): »Mlekarstvo« II, Naučna knjiga, Beograd PETROVIC, D. (1971): »MIekarstvo« 21 (5) 113—116 SAB ADOS, D., R A J S I C , B . (1979): »Mlekarstvo« 29 (10) 218—225 STEFANOVIC, R-, PETROViC, D., MIŠlC, D. (1978): »Mlekarstvo« 28 (9) 198—204 VEISSEYRE, R. (1978): »Technologie du lait«. La maison rus'tique, Paris Mliekarstvo 35 (12) 1985. 361 

Usage of cheeses produced by ultrafiltration in processed cheeses manufacture

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia