Ķīmija un tehnoloģijas
Piena pārstrādes produktu iegūšana
Siers
Siera ražošanas izejmateriāls ir piens. Tas satur fosfoproteīnu kazeīnu (3,3%) un ogļhidrātus. Piens nav īsts šķīdums, bet gan koloīds šķīdums un tam piemīt Tindāla efekts. Ūdenī nešķīstošās vielas atrodas micellās. Pateicoties Ca2+ joniem, micellām ir pozitīvs lādiņš un tāpēc tās nesalīp.
Siera pagatavošanas laikā vispirms iegūst piena proteīnu kazeīnu. Senākais kazeīna iegūšanas veids ir piena skābēšana. Piena cukurs laktoze (pienā 4,7%) pārvēršas pienskābē. Pieaugot pienskābes koncentrācijai, piena pH vērtība samazinās. Kalcija joni no micellām pāriet šķīdumā, tās zaudē lādiņu un salīp. Kazeīns koagulē – izgulsnējas galerta veidā. Rodas rūgušpiens, kuru uzsildot iegūst biezpienu.
Taču siera ražošanā izmanto citas kazeīna izdalīšanas metodes no piena. Kazeīnu iegūst iedarbojoties ar fermentu maisījumu Lab. Tas ir pirmais tehnoloģiskajos procesos izmantotais ferments. Šis ferments piena proteīnu kazeīnu daļēji šķeļ un padara to ūdenī nešķīstošu. Atšķirībā no pienskābās rūgšanas, sarecēšana notiek neitrālā vidē.
Agrāk Lab ieguva no teļu kuņģiem un tā svarīgākais komponents ir proteīnus šķeļošais ferments himozīns. Pieaugot rūpnieciskajai siera ražošanai, teļu kautķermeņu skaits Lab iegūšanai bija nepietiekošs, tāpēc sieru pagatavošanai izmantoja Lab pepsīnu no govju un cūku kuņģiem. Taču mūsdienās laši lieto mikrobiālās proteāzes no pelējuma sēnēm Mucor miehei, Mucor pusillus, Endothia parasitica, kā arī himozīnu, ko ražo ar gēnu inženierijas metodēm iegūti mikroorganismi.
Pirms pilnpiena pārstrādes to centrifugē – attīra no nejauši iekļuvušiem rupjākiem piemaisījumiem un iegūst pienu ar pazeminātu tauku saturu un krējumu. Dažādiem sieriem nepieciešams noteikts tauku saturs pienā. Pienu pasterizē, lai iznīcinātu slimības ierosinošos, patogēnos mikroorganismus, un dzesē.
Katra siera veida izgatavošanai ir tam raksturīga tehnoloģija. Rokforas sieru ražo šādi:
1. Pienam pievieno pienskābes baktēriju kultūru un pelējumsēnes Penicillium roquefortii un beigās Lab. Pēc 30 min. piens kļūst tik biezs, ka to var griezt ar nazi.
2. Nodala sūkalas. Pilda formās.
3. Apstrādā ar 20% vārāmā sāls šķīdumu.
4. Apžāvē.
5. Caurdur ar adatām, lai nodrošinātu gaisa piekļuvi un sierā varētu savairoties Rokforas sieram raksturīgās zilās pelējuma sēnītes. Tās aug aerobos apstākļos un pārgrieztā sierā redzamas adatu dūrienu kanāliņos.
6. Visbeidzot siera rituļus apsmidzina ar suspensiju, kas satur pelējumsēņu Penicillium caseicolum kultūru.
7. Sieru ievieto pagrabā, kurā ir 15 ºC temperatūra un 90% mitrums. Pelējumsēnes uz siera rituļu virsmas veido baltu pelējumu. Pēc 10 dienām siers gatavs.
8. Pako.
Siera uzglabāšanas laikā gatavināšanās procesi turpinās. Par to liecina konsistences maiņas un aromāta pastiprināšanās, jo proteīnus turpina šķelt fermenti, ko producē pelējuma sēnītes. Ja šī iedarbība uzglabāšanas laikā ir pārāk spēcīga, sieru mēs uztveram kā bojātu.
Pelējuma sieri ir mīkstie sieri. Tajos ir vismaz 52% ūdens, un tie uzglabājas īsāku laiku kā cietie sieri, jo mitrums izsauc tālāku mikroorganismu iedarbību. Cietu sieru ražošanas procesā vairāk nodala sūkalas.
4. att. Pelējuma sieru ražošanas shēma.
Tirdzniecībā ir ļoti dažādi puscieto un cieto sieru veidi. Veidu nosaka sieru gatavošanas tehnoloģiskie paņēmieni. Caurumu rašanos un sieru aromātu ietekmē arī propionskābes baktērijas.
2C6H12O6 --> 4CH3CH2COOH + 2CH3COOH + 2CO2
Oglekļa(IV) oksīds veido sieriem raksturīgo acojumu. Propionskābe bez tam kavē pelējuma sēņu un dažādu baciļu augšanu, tāpēc kā konservējoša viela tiek pievienota arī citiem produktiem, piem., maizei.