Буферная способность молока и сырного теста

Буферной способностью называется способность среды сопротивляться изменению

кислотности. То есть, если мы, например, начинаем титровать молоко (добавлять к нему

щелочь) для определения кислотности молока в градусах Тернера, рН молока некоторое

время не будет меняться вовсе, хотя какое-то количество щелочи уже будет добавлено. То же

самое происходит и при добавлении к молоку кислот. Например, при образовании молочной

кислоты в результате деятельности стартерных бактерий, активная кислотность молока (а

потом и зерна, и сырного теста) не будет увеличиваться пропорционально количеству

образовавшейся кислоты. Она будет увеличиваться на меньшую величину. Отчего это

происходит, каков механизм буферной способности молока, зерна и сырного теста?

Чуть раньше в этой главе мы говорили о том, что белки состоят из аминокислот. При

добавлении к молоку или сырному тесту щелочи, с ОН-ионами щелочи будут реагировать

кислотные группы аминокислот, «поглощая» ОН-ионы, нейтрализуя щелочь:

 

 

При добавлении к молоку или сырному тесту кислоты (или при выделении кислоты в

результате деятельности бактерий) с ионами водорода будут реагировать аминогруппы

аминокислот, «поглощая» ионы водорода, не давая расти активной кислотности:

 

 

Таким образом, часть ОН-ионов щелочи и часть ионов водорода кислоты будет

нейтрализовано (поглощено) аминокислотами белков и кислотность изменится слабее, чем

это можно было бы ожидать. Так работает белковый буфер.

 

 

Кроме органических веществ в молоке и сырном тесте содержатся и минеральные соли,

которые тоже могут реагировать как с кислотами, так и со щелочами. Больше всего из

минеральных солей в молоке содержится фосфатов кальция. Фосфаты, находящиеся в

коллоидной (не растворимой форме), ведут себя подобно аминокислотам. Они никак не

проявляют себя в нейтральной среде, но при изменении кислотности (добавлении кислоты

или щелочи) вступают с ними в реакцию. Коллоидный гидрофосфат кальция переходит в

дигидрофосфат и наоборот при изменении кислотности среды:

 

 

 

При добавлении к молоку, сыворотке, зерну или сырному тесту щелочи дигидрофосфат

превращается в гидрофосфат, «поглощая» ОН-ионы и препятствуя снижению кислотности:

 

 

При образовании кислоты гидрофосфат переходит в дигидрофосфат, «поглощая» ионы

водорода, препятствуя увеличению кислотности:

 

 

Так работает фосфатный буфер.

 

 

Есть еще бикарбонатный и цитратный буферы, но их значение меньше, а действие

аналогично фосфатному. Поэтому дополнительно забивать себе ими голову не будем.

 

 

Можете не напрягаться, запоминая формулы. Можете совсем их забыть прямо сейчас.

Они были нужны для того, чтобы вы поняли и запомнили одно – молоко, сырное зерно и

сырное тесто (сыр) всегда будут сопротивляться изменению кислотности. Зачем нам

это знать? А вот зачем. Даже если мы все-все делали одинаково, на выходе, в конечном сыре,

мы можем получать разную кислотность. И понять, почему это произошло, без понимания

того, как работают буферы в молоке и сыре, невозможно.

Хотя солей (фосфатов, бикарбонатов и цитратов) в процентном отношении в молоке и

сыре гораздо меньше, чем белков, их влияние на буферную способность намного

превосходит влияние белков. Потому что белковые молекулы большие и количество

аминокислот в каждой молекуле не велико. А молекулы минеральных солей значительно

меньше и в каждом грамме минеральной соли на порядки (не в разы, а в десятки раз) больше

молекул, каждая из которых способна связать свой ион водорода, чем в грамме любого

белка.

Если Вы хотите увеличить кислотность до высокого уровня, как это требуется при

изготовлении, например, Чешира или Стилтона, большое количество солей может просто не

позволить Вам это сделать. Чтобы решить эту проблему, нужно сливать сыворотку при более

высокой кислотности. Тогда большее количество солей успеет перейти в растворимую

форму и уйдет вместе с сывороткой. Кислотность в сыре будет нарастать легко. Или

наоборот, нужно добиться низкой кислотности и пластичного сырного теста. Тогда нужно

слить сыворотку при более низкой кислотности (высоком рН) и буферная способность

«поддержит» рН сыра и не даст кислотности развиться сильнее, чем нужно.

Глава 3. Синерезис

Мы рассмотрели процесс образования сгустка под действием фермента, знаем, как это

происходит и как задать начальную влажность сгустка. Если после образования сгустка

просто вычерпать его, например, в дуршлаг, выложенный тканью, и дать стечь лишней

сыворотке, мы уже получим сыр. Очень мягкий, пастообразный, но сыр. Но для того, чтобы

получить сыр полутвердый или твердый, нужно удалить больше влаги, чем удаляется просто

самопроизвольным стеканием сыворотки из сгустка. Ведь по сути весь процесс изготовления

сыра – это процесс отделения жидкого от твердого, различные операции для избавления от

лишней влаги. Чем отличаются мягкие сыры от твердых? В первую очередь, разным

содержанием влаги. Чем меньше осталось в сыре воды, тем тверже сыр.

Для того, чтобы удалить достаточно влаги для получения полутвердых или твердых

сыров, сгусток подвергают дополнительной обработке. Его режут на кубики определенного

размера, которые называются «сырное зерно» или просто «зерно». Зерно затем нагревают

при перемешивании. При этом происходит процесс, который в сыроделии называется

«синерезис». Синерезис – это процесс удаления влаги из сгустка путем нарезания его на

сырное зерно и последующего удаления влаги из зерна и сыра под действием повышения

температуры, увеличения кислотности, перемешивания и посола сыра. Степень синерезиса

определяет влажность конечного сыра, а влажность – один из важнейших его параметров,

задающий практически все его свойства. Контроль синерезиса полностью в наших руках. Мы

можем легко регулировать синерезис, а значит, получать сыр именно такой влажности, какой

захотим. Нужно только знать, как осуществлять этот контроль.

Итак, используя флокуляционный метод, мы задали определенную начальную влажность

сгустка. Далее мы начинаем управление синерезисом, нарезая сгусток на зерно определенной

величины. Чем мельче зерно, тем легче оно будет отдавать влагу, и наоборот. Чем мельче

будет нарезан сгусток, тем суше (тверже) при прочих равных условиях будет сыр. Для

таких сыров, как Камамбер или Бри сгусток нарезается на крупные, размером до нескольких

сантиметров, куски или вообще вычерпывается в формы без нарезки. Для твердых сыров

размер зерна сравним с размером зерен риса.

 

 

Следующий параметр, который необходимо контролировать для достижения нужной

степени синерезиса – это температура. С этим все просто и понятно. Нужно иметь дающий

достоверные показания термометр и следить, чтобы зерно было нагрето именно до той

температуры, которая указана в рецепте сыра, который мы делаем. Или в технологической

карте (технологическом процессе), если речь идет о производстве.

Чтобы лучше понять важность температуры, до которой нагревается зерно, достаточно

вспомнить некоторые сыры и сопоставить их вид и структуру с температурами их

изготовления. Для сыров с высокой влажностью, таких как Камамбер или Бри, температуры

нагревания зерна (температуры второго нагревания) низкие (31–33°С). Средние (36–40°С)

температуры второго нагревания дают в итоге такие сыры как Чеддар или Гауда. Для сыров с

низкой влажностью, таких как сыры типа «грана» (Пармезан и Сбринц), или альпийских

сыров (например, Грюйера), применяются высокие температуры нагревания зерна (50–55°С).

Температура нагревания зерна оказывает влияние на буферную способность сыра.

Буферная способность – это способность сырного теста сопротивляться изменению

кислотности. Вместе с увеличением синерезиса с сывороткой уходит и молочная кислота,

что уменьшает соотношение молочная кислота: белок. Уменьшение этой пропорции ведет к

большей буферной способности сыра, к более высоким значениям рН. То есть чем выше