محصولات لبنی تخمیری

چالش‌های کلیدی فناورانه در تولید فراورده‌های تخمیری شیر

ماست در اصل یک ژل اسیدی است. هنگامی که کشت‌های آغازگر لاکتوز را به اسید لاکتیک تبدیل می‌کنند، pH کاهش می‌یابد؛ در حدود pH 4.6 میسل‌های کازئین تجمع یافته و یک شبکه سه‌بعدی تشکیل می‌دهند. پروتئین‌های آب پنیر که در طی فرایند حرارتی شیر دناتوره شده‌اند، به κ-کازئین متصل شده، بخشی از این شبکه می‌شوند و ساختار ژل را تقویت می‌کنند. بیشتر عیوب ناشی از شبکه ضعیف یا نامنظم است: جدا شدن آب پنیر سطحی (آب‌اندازی) در ماست قالبی، ویسکوزیته پایین یا بافت دانه‌دانه در ماست هم‌زده، ته‌نشینی در کف ظرف و جدا شدن سرم در سطح دوغ، و از دست رفتن بدنه پس از پمپاژ و پرکنی در لبنه.

مشکلات مرتبط با کشت آغازگر این چالش‌ها را تشدید می‌کند. ادامه تولید اسید در طول ماندگاری (پس‌اسیدی شدن) باعث ترش شدن بیش از حد محصول می‌شود؛ آلودگی باکتریوفاژی تخمیر را کند یا متوقف می‌کند. در کفیر، چالش اصلی یکنواختی است: در تخمیر مختلط توسط باکتری‌های اسید لاکتیک و مخمرها، تولید گاز، اسیدیته و نت‌های مخمری می‌تواند از بچ به بچ متفاوت باشد.

رویکرد حل مسئله: ابتدا مقررات، سپس فناوری

در این گروه محصولات، چارچوب مقرراتی فضای راه‌حل را تعیین می‌کند. ابلاغیه کدکس غذایی ترکیه درباره فراورده‌های تخمیری شیر (2022/44) استفاده از آنزیم غیر از لاکتاز را در محصولات مشمول این ابلاغیه مجاز نمی‌داند؛ استفاده از پروتئین‌های غیرشیری، ژلاتین و نشاسته را به گروه‌های خاصی از محصولات محدود می‌کند؛ و برای افزودنی‌های مجاز به مقررات افزودنی‌های خوراکی ارجاع می‌دهد. در نتیجه، مدیریت بافت و پایداری در ماست ساده و دوغ عمدتاً از طریق سه اهرم انجام می‌شود:

• مواد جامد بدون چربی و فرایند حرارتی: افزایش ماده خشک با شیرخشک یا پروتئین شیر و اعمال فرایند حرارتی شدید برای دناتوره کردن پروتئین‌های آب پنیر، مستقیماً ساختار ژل را تقویت می‌کند.
• انتخاب کشت آغازگر: سویه‌های تولیدکننده اگزوپلی‌ساکارید (EPS) بدون نیاز به افزودنی، ویسکوزیته و احساس دهانی مطلوبی ایجاد می‌کنند؛ سویه‌های با پس‌اسیدی شدن پایین، طعم محصول را در طول ماندگاری حفظ می‌کنند. کشت‌های افزودن مستقیم (DVS) یکنواختی بچ به بچ را بهبود می‌دهند و خطر آلودگی باکتریوفاژی ناشی از تهیه کشت واسط (بالک) را حذف می‌کنند.
• فرایند مکانیکی: شکستن لخته در pH مناسب با برش کم و هموژنیزاسیون پس از رقیق‌سازی در دوغ، ته‌نشینی پروتئین تجمع‌یافته را محدود می‌کند.

لبنه و پنیر قابل مالش تازه تحت مقررات پنیر قرار می‌گیرند؛ در این محصولات، مخلوط‌های پایدارکننده آب آزاد را مهار کرده، آب‌اندازی و تخریب ساختار در حین پرکنی را کاهش می‌دهند. در فراورده‌های تخمیری طعم‌دار، رنگ‌های خوراکی هویت بصری محصول را در چارچوب گروه‌های افزودنی مجاز ایجاد می‌کنند.

محصولات PROMEL

• کشت آغازگر کفیر (Promel KFS Kefir30) — کشت افزودن مستقیم (DVS) خشک‌شده انجمادی (لیوفیلیزه) حاوی باکتری‌های اسید لاکتیک و مخمرهای مشتق از فلور دانه کفیر؛ تولید کفیر یکنواخت را بدون نیاز به نگهداری دانه کفیر امکان‌پذیر می‌سازد.
• مخلوط‌های پایدارکننده (PROMEL LBN05 STAB.BLEND) — مخلوطی که آب آزاد را در لبنه و پنیر قابل مالش تازه مهار کرده و بافتی صاف و براق ایجاد می‌کند.
• رنگ‌های خوراکی (Promel BETA CAROTENE EM 5%, PROMEL CHLLOROPHILL) — رنگ‌های زرد-نارنجی و سبز برای فراورده‌های تخمیری طعم‌دار شیر.
• ترانس‌گلوتامیناز (Promel Ultralase-1000) — استفاده در فراورده‌های تخمیری شیر مشمول ابلاغیه ترکیه مجاز نیست؛ فقط برای محصولات صادراتی که مقررات کشور مقصد اجازه استفاده را می‌دهد، قابل بررسی است.

نکات فرایندی و فرمولاسیون

• شیر ماست معمولاً در دمای 90 تا 95 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 تا 10 دقیقه فرایند حرارتی می‌شود؛ گرمخانه‌گذاری در حدود 42 تا 46 درجه سانتی‌گراد انجام می‌گیرد.
• کفیر در دمای پایین‌تر، معمولاً در محدوده 20 تا 30 درجه سانتی‌گراد تخمیر می‌شود؛ یک مرحله کوتاه رسیدن سرد، ویژگی مخمری و گازدار بودن محصول را توسعه می‌دهد. بسته‌بندی باید متناسب با تشکیل گاز انتخاب شود.
• در ماست هم‌زده، لخته باید پس از رسیدن به pH هدف به‌آرامی شکسته شود و با پمپ‌های جابه‌جایی مثبت با برش کم منتقل گردد.
• برای محدود کردن پس‌اسیدی شدن، محصول باید در پایان تخمیر به‌سرعت تا دمای 4 تا 6 درجه سانتی‌گراد سرد شود.
• در دوغ، میزان نمک و پروتئین باید مطابق محدودیت‌های ابلاغیه تنظیم شود؛ در صورت بروز جدا شدن فاز، ابتدا فشار هموژنیزاسیون و مرحله شکستن ماست را بررسی کنید.

پرسش‌های متداول

آیا استفاده از ترانس‌گلوتامیناز در ماست مجاز است؟

در ماست، دوغ یا کفیر مشمول ابلاغیه ترکیه خیر؛ ابلاغیه فراورده‌های تخمیری شیر استفاده از آنزیم غیر از لاکتاز را مجاز نمی‌داند. برای محصولات صادراتی، تصمیم باید بر اساس مقررات کشور مقصد اتخاذ شود.

چرا وجود مخمر در کشت کفیر اهمیت دارد؟

تعریف کفیر در ابلاغیه مستلزم وجود گونه‌های خاص لاکتوباسیلوس و هم مخمرهای تخمیرکننده لاکتوز و هم مخمرهای غیرتخمیرکننده است. مخمرها کربناسیون ملایم و نت تازگی مشخص کفیر را ایجاد می‌کنند؛ محصولی که با کشت فاقد مخمر تولید شود ممکن است تعریف قانونی را برآورده نکند.

چرا در کف ظرف دوغ ته‌نشینی ایجاد می‌شود؟

تجمعات پروتئینی بزرگ که در حین شکستن ماست تشکیل شده‌اند، نمی‌توانند در محیط رقیق‌شده معلق بمانند و رسوب می‌کنند. شکستن یکنواخت لخته، هموژنیزاسیون پس از رقیق‌سازی و جلوگیری از اسیدیته بیش از حد، مؤثرترین راهکارها هستند.

بهترین نتایج در فراورده‌های تخمیری با تنظیم دقیق همزمان کشت آغازگر، ماده خشک و پارامترهای فرایندی به دست می‌آید. تیم فنی Technofood می‌تواند در طراحی فرمولاسیون منطبق با مقررات، آزمایش‌های پایلوت و ارائه نمونه پشتیبانی کند.