Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСУТСТВИЯ И ИНТЕНСИВНОСТИ ГОРЬКОГО ВКУСА В МЯГКИХ И РАССОЛЬНЫХ СЫРАХ

Предлагаемое изобретение относится к сыродельной отрасли молочной промышленности и предназначено для определения присутствия и интенсивности горького вкуса в мягких и рассольных сырах, характеризующихся повышенной массовой долей влаги.

Характеристика аналогов изобретения

Основной ассортимент мягких и рассольных сыров - это сыры без созревания или с короткими сроками созревания от 1,5 до 10 суток, массовая доля влаги которых колеблется в пределах от 50 до 65%, что достигается особыми технологическими приемами при их производстве: постановка более крупного зерна с его непродолжительной обработкой, пониженная температура 2-го нагревания или его отсутствие и др. Перечисленные приемы формируют специфические органолептические показатели, характерные только для этих сыров.

Наиболее часто встречающимся пороком при производстве таких сыров является «горький вкус», вместе с тем наличие слабой горечи в некоторых сырах допускается. Интенсивность вкусовых ощущений зависит от количества и соотношения между собой более чем 200 вкусо- и ароматообразующих веществ, присутствующих в сырах. Одно и то же соединение может быть составным компонентом вкуса и аромата сыра или причиной его порока в зависимости от его концентрации. Твердохлеб Г.В. и др. (Твердохлеб Г.В., Диланян З.Х. [и др.]. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1991. - С. 366) считают, что вкусоароматические показатели и их интенсивность, в том числе свидетельствующие о зрелости сыров, на практике определяют, чаще всего, органолептическим методом. Для этого создается дегустационная комиссия при участии аккредитованных экспертов-дегустаторов, оценка которых может быть субъективной и зависеть от многих факторов, например: от психологического и физического состояния здоровья экспертов, порога их чувствительности к определенным вкусам и ароматам и др. Кроме того, согласно ГОСТ Р ИСО 22935.2-2011 «Молоко и молочные продукты. Органолептический анализ», дегустационная комиссия обязана делать перерывы после каждых 5-8 образцов продукта для восстановления сенсорной чувствительности. Однако при большом количестве анализируемых образцов и срочности работы это может вызвать определенные затруднения.

Горечь продукту придают пептиды - растворимые азотсодержащие соединения, которые образуются при гидролизе белка под действием ферментов - протеиназ (Гудков А.В. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты / Под ред. С.А. Гудкова. М: ДеЛи принт, 2003. - С. 635).

Степень протеолиза определяют отношением массовой доли растворимого белка к общей массовой доле белка и выражают в процентах. Степень протеолиза увеличивается при созревании и хранении сыров и представляет собой непрерывный процесс накопления продуктов протеолиза, в том числе горьких пептидов. По степени протеолиза судят о степени зрелости сыра, определяя при этом критическое значение, выше которого повышается риск возникновения горького вкуса сыра вследствие накопления большого количества горьких пептидов.

Известен способ контроля процесса созревания сыров по количеству растворимых азотосодержащих соединений, образующихся в результате распада белков (Чеботарев А.И. Биохимические основы созревания сыров. Вологда: Кн. изд-во, 1959. - С. 32-44). По этому методу зрелость твердых сыров наступает при наличии степени протеолиза от 25 до 30%. Однако исследованиями ФГБНУ ВНИИМС установлено, что мягкие и рассольные сыры при хранении приобретали порок «горький вкус» уже при степени протеолиза 21%.

В настоящее время сыры с повышенной массовой долей влаги имеют продолжительные сроки годности, например, «Любительский», «Останкинский», «Моале» и др., производимые по ГОСТ Р 53379-2009 «Сыры мягкие. Технические условия», - 25 сут.; «Имеретинский», «Брынза», «Осетинский свежий» и др., производимые по ГОСТ Р 53421-2009 «Сыры рассольные. Технические условия», - 50 сут. При хранении таких сыров при пониженных температурах микробиологические, биохимические и другие процессы, начавшиеся еще при их выработке в сыродельной ванне, только замедляются, но не прекращаются, поэтому при нарушении режимов хранения могут привести к появлению пороков, в том числе «горькому вкусу», которые в процессе хранения усиливаются.

Это свидетельствует о том, что метод Чеботарева А.И. применим только для полутвердых и твердых сыров, а в отношении мягких и рассольных сыров необходим другой подход.

Еще одним способом определения степени протеолиза сыров (по скорости распада β-казеина) является метод предложенный Gaiaschi А., Beretta В. yt al. (Proteolysis of β-casein as marker of Grana Padana cheese ripening // J. Dairy Set 2001. V. 84. №1. P. 60-65) для определения степени зрелости сыров. При этом показателем зрелости является массовая доля γ1-, γ2- и γ3-казеинов, выраженная в процентах, в отношении к общему количеству β-казеина, расщепление которого происходит под действием нативного фермента молока плазмина. Необходимым условием работы плазмина является производство сыра из сырого молока, кислотность молочной смеси не выше 6,0 ед. рН и низкая концентрация (не более 2%) внесенного хлорида натрия. В соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» все молочные продукты на территории Таможенного союза, в том числе и в РФ, производятся только из молока, подвергнутого тепловой обработке, которая инактивирует активность плазмина. Поэтому данный способ определения степени протеолиза для анализа присутствия и интенсивности горького вкуса в сырах неприемлем.

Запатентован способ определения зрелости твердых сычужных сыров, разработанный Хаертдиновым P.P. (патент RU №2386966). Данный метод включает качественный и количественный электрофоретический анализ продуктов распада (протеолиза) α^s ₁-, β- и κ-фракций казеина, для чего проводят электрофорез в полиакриламидном геле, с последующим вычислением степени протеолиза α^s ₁-, β- и κ-казеинов по процентному отношению массы их вновь образованных дочерних фракций: α^s ₁, α^s ₂, κ₁ и κ₃ к общей массе соответствующей фракции казеина, которое имеет строго индивидуальную величину у каждого вида сыра при наступлении его зрелости.

Этот способ является сложным и трудоемким, требующим применения специального и дорогостоящего оборудования несерийного производства, поэтому применим только в специализированных лабораториях и не воспроизводим в условиях производственных лабораторий. Также предложенный метод применим только для полутвердых сыров и не подходит для большого ассортимента мягких и рассольных сыров.

Широко известен способ определения количества всех белковых соединений методом Кьельдаля. Он является единственным общепризнанным, арбитражным методом, включенным в различные нормативные документы, в том числе в различные директивы Европейского сообщества. В большинстве случаев именно этот метод используется в качестве эталонного для калибровки и настройки других методик анализа продукции. В сыроделии этот метод включен в ГОСТ Р 54662-2011 «Сыры и сыры плавленые. Определение массовой доли белка методом Кьельдаля». Сущность этого метода заключается в высокой специфичности реакции окисления белка серной кислотой, в результате которой разрушаются пептидные связи в его молекуле и образуются ионы аммония, которые легко поддаются анализу стандартными методами, например титриметрическим. Учитывая вышеизложенное, этот метод имеет наибольшее преимущество для количественного анализа белков в мягких и рассольных сырах, характеризующихся повышенной массовой долей влаги, в точности расчета их степени протеолиза с последующим определением присутствия и интенсивности горького вкуса.

Таким образом, информационный поиск показал, что способа определения глубины протеолиза, связанного с изменением органолептических показателей в мягких и рассольных сырах или его аналога, в РФ нет, а большинство из имеющихся способов непригодны для оценки присутствия и интенсивности горького вкуса в этих сырах. Объективным методом количественного анализа глубины распада белков в мягких и рассольных сырах признан метод Кьельдаля.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности и достоверности определения момента формирования порока «горький вкус» в мягких и рассольных сырах путем анализа распада белковых фракций, характеризуемых показателем «степень протеолиза» с последующей оценкой полученного результата при помощи разработанной шкалы, представленной на чертеже.

Сущность изобретения

Технический результат достигается путем проведения количественного анализа общего белка по ГОСТ Р 54662-2011 «Сыры и сыры плавленые. Определение массовой доли белка методом Кьельдаля» и общего растворимого белка по методике Инихова Г.С. и Брио Н.П. (Инихов Г.С., Брио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. - Москва: Изд-во «Пищевая промышленность», 1971. - 309 с.) в мягких и рассольных сырах с последующими расчетом степени протеолиза и анализом полученного результата путем сравнения его с разработанной шкалой оценки, представленной на чертеже. Сущность метода заключается в определении значения степени протеолиза, соответствующей отсутствию или присутствию порока «горький вкус».

В основу предлагаемого способа заложен качественно иной подход к оценке глубины распада белка сыра, связанной с изменением органолептических показателей.

Предложенный метод определения степени протеолиза является универсальным, обладает возможностью применения в производственных лабораториях, является арбитражным, применим для мягких и рассольных сыров и прост в обработке полученных результатов.

Сущность предлагаемого метода состоит в следующем.

Проводят количественный анализ массовой доли общего белка методом Кьельдаля по ГОСТ Р 54662-2011 («Сыры и сыры плавленые. Определение массовой доли белка методом Кьельдаля») и массовой доли общего растворимого белка сыра по методике Инихова Г.С. и Брио Н.П. (Инихов Г.С., Брио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. - Москва: Изд-во «Пищевая промышленность», 1971. - 309 с.) с последующим вычислением степени протеолиза (СП) по формуле:

где Б_раст - массовая доля общего растворимого белка, %;

Б_об - массовая доля общего белка, %.

Полученное значение СП сравнивают с разработанной шкалой оценки, представленной на чертеже. В зависимости от области нахождения результата делают вывод об отсутствии или присутствии порока «горький вкус» и о его интенсивности.

Согласно ГОСТ Р ИСО 22935.2-2011 «Молоко и молочные продукты. Органолептический анализ» интенсивность горького вкуса характеризуется тремя стадиями:

- слабый горький;

- умеренно горький;

- горький вкус.

Установлено, что каждой стадии, характеризующей интенсивность горького вкуса в сырах, соответствуют разные показатели степени протеолиза, находящиеся в определенных интервалах значений. В соответствии с разработанной шкалой оценки, представленной на чертеже, в сырах, независимо от продолжительности хранения, при значении степени протеолиза до 21% горький вкус отсутствует, при значениях степени протеолиза от 21 до 21,5% присутствует слабый горький вкус, при значениях от 21,5 до 22,5% интенсивность горького вкуса возрастает до умеренно горького, а от значения степени протеолиза 22,5% и более сыры имеют горький вкус.

Предлагаемый способ испытан на сырах двух видов: мягких пяти наименований («Любительский», «Адыгейский», «Моале», «Останкинский», «Клинковый»), рассольных восьми наименований («Брынза», «Имеретинский», «Столовый свежий», «Столовый зрелый», «Осетинский свежий», «Карачаевский», «Сулугуни», «Слоистый»), выработанных в соответствии с нормативно-техническими документами по их производству.

В ходе исследований установлено, что все мягкие сыры между собой, а рассольные - между собой, имели близкие по значению результаты. Поэтому в представленных ниже таблицах приведены средние значения по всем исследованным сырам. Это связано с тем, что все сыры каждого вида имеют сходство по химическому составу и технологиям производства.

Следовательно, предложенный способ применим и к сырам других наименований различных производителей, но близких по химическому составу и технологии производства к исследованным сырам.

Из таблиц 1 и 2 видно, что при хранении мягких и рассольных сыров значение степени протеолиза постепенно возрастало. Проводимая в эти же сроки органолептическая экспертиза выявила, что независимо от продолжительности хранения, при значении СП до 21% горький вкус отсутствовал, далее при значениях СП от 21 до 21,5% присутствовал слабый горький вкус. При значениях от 21,5 до 22,5% его интенсивность возросла до умеренно горького, а от значения СП 22,5% и более все сыры имели горький вкус.

На основании полученных результатов исследований была разработана градуированная шкала для оценки присутствия и интенсивности горького вкуса в мягких и рассольных сырах, представленная на чертеже, которая позволяет упростить обработку полученных значений степени протеолиза (СП). Числовое выражение показателя СП, равное 21%, можно считать пороговым значением. Так же предложенный способ применим для оценки вкуса при невозможности проведения органолептической экспертизы или в спорных случаях.

Краткое описание чертежа

На чертеже изображена линейная шкала значений показателя «Степень протеолиза», градуированная в процентах, которая используется для определения присутствия и интенсивности горького вкуса в мягких и рассольных сырах по степени протеолиза. На шкале выделено пороговое значение показателя и обозначены области ограничений интенсивности горького вкуса.

Пример 1

По окончании хранения в течение 25 суток мягкого сыра «Останкинский» количественным анализом установлено, что массовая доля общего белка составила 22,8%, массовая доля общего растворимого белка - 4,6%.

Используя формулу 1, рассчитываем степень протеолиза:

Полученное значение степени протеолиза сравниваем со шкалой оценки интенсивности горького вкуса, представленной на чертеже. Значение СП - менее 21%.

Вывод: порок «горький вкус» отсутствует.

Пример 2

По окончании хранения в течение 60 суток рассольного сыра «Брынза» количественным анализом установлено, что массовая доля общего белка составила 23,8%, массовая доля общего растворимого белка - 5,4%.

Используя формулу 1, рассчитываем степень протеолиза:

Полученное значение степени протеолиза сравниваем со шкалой оценки интенсивности горького вкуса, представленной на чертеже. Значение СП превышает 21% и находится в области горького вкуса.

Вывод: сыр имеет порок «горький вкус», не соответствует нормативно-техническим документам по его производству в части органолептических показателей и подлежит забраковке.