Dodatki do żywności: Dodatki do serów topionych
Zgodnie z definicją opracowaną przez ekspertów FAO/WHO (General Standard No. A-8) ser topiony jest otrzymywany poprzez zmielenie, zmieszanie, stopienie i zemulgowanie jednego lub więcej rodzajów sera, z lub bez składników mleka, z lub bez dodatku innych surowców spożywczych, za pomocą dodatków emulgujących. Przeważnie są to wyroby produkowane poprzez stopienie zwykłych serów (podpuszczkowych dojrzewających i/lub kwasowych) w temperaturze 80-95°C, niekiedy 70-95°C lub nawet ok. 150°C, z dodatkiem soli topiących i ewentualnie innych komponentów (np. smakowych).
Produkcja serów topionych rozpoczyna się od selekcji surowców do ich produkcji, a szczególnie serów podpuszczkowych dojrzewających, serów twarogowych i masła. Sery przeznaczone do topienia nie powinny wykazywać wad smaku i zapachu. Dopuszcza się jedynie niewielkie wady wyglądu zewnętrznego, struktury lub konsystencji. Sery podpuszczkowe dojrzewające przeznaczone do topienia powinny być średnio dojrzałe (tj. zawartość związków azotowych rozpuszczalnych powinna wynosić 20-30% azotu całkowitego). Nie mogą to być jednak sery przejrzałe (oczywiście można natomiast mieszać sery dojrzałe z serami młodymi). Należy zauważyć, że im wyższy stopień dojrzałości serów podpuszczkowych dojrzewających, tym większa podatność na topienie i finalnie, bardziej miękka konsystencja końcowego produktu. Oznacza to, że przy selekcji surowców, szczególnie serów podpuszczkowych dojrzewających, należy uwzględnić rodzaj sera topionego, jaki ma być wyprodukowany. To dlatego, w przypadku produkcji serów topionych typu blokowego (twardych, do krojenia) dobiera się 70-75% sera młodego oraz 25-30% sera półdojrzałego lub dojrzałego. Natomiast do otrzymywania sera topionego miękkiego (np. w plasterkach) mieszanka przeznaczona do topienia powinna zawierać: 30-40% sera młodego, 50-60% sera średnio dojrzałego i tylko 10% sera dojrzałego. Z kolei, przy produkcji serów topionych do smarowania głównymi serami podpuszczkowymi dojrzewającymi są sery półdojrzałe, zaś sery dojrzałe mają zaledwie 20% udział w recepturze.
Wybrane sery podpuszczkowe dojrzewające są starannie czyszczone, ewentualnie myte, a następnie krojone za pomocą gilotyny na mniejsze bloki oraz kierowane do maszyny tnąco-rozdrabniającej, zwanej wilkiem. Rozdrobnione sery podpuszczkowe dojrzewające są łączone z twarogiem (uprzednio dokładnie roztartym na jednolitą masę). Następnie są dodawane pozostałe składniki recepturowe: inne składniki białek mleka (np. odtłuszczone mleko w proszku, serwatka w proszku, kazeiniany, białczany, koprecypitaty białek mleka, koncentrat białek serwatkowych), masło (lub inne formy tłuszczu mlecznego: śmietanka lub bezwodny tłuszcz mleczny), sól kuchenna, dodatki smakowo-zapachowe dopuszczone do stosowania do serów topionych, hydrokoloidy (skrobia, pektyny), sole topiące (zwane potocznie topnikami), a także inne surowce, które charakteryzują końcowy produkt (np. szynka, ryby, susze warzywne, przyprawy, grzyby). W niektórych technologiach praktykuje się stosowanie dodatku 0-20% sera topionego z poprzedniego topienia.
Stosowanie niektórych wymienionych grup składników recepturowych jest regulowane prawem żywnościowym. Na terenie Unii Europejskiej w tym zakresie obowiązuje Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1129/2011 z dnia 11 listopada 2011 r. zmieniające załącznik II do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 poprzez ustanowienie unijnego wykazu dodatków do żywności. Ta regulacja dotyczy stosowania m.in. soli topiących, hydrokoloidów, barwników i innych dodatków smakowo-zapachowych, a także konserwantów. Oczywiście wiele z tych dodatków jest dopuszczonych do stosowania tylko w przypadku serów topionych produkowanych z dodatkami smakowymi lub środkami aromatyzującymi – na przykład barwniki, takie jak luteina, likopen, pąs 4R (czerwień koszenilowa), azorubina/karmoizyna, żółcień chinolinowa, koszenila (kwas karminowy/karminy), żółcień pomarańczowa FCF/żółcień pomarańczowa, tartrazyna, kurkumina, czy beta-apo-8’-karotenal. Jedynie karoteny lub annato (biksyna/norbiksyna), a także ekstrakt z papryki (kapsantyna/kapsorubina) mogą być stosowane przy wytwarzaniu każdych rodzajów serów topionych. Spośród konserwantów dopuszcza się stosowanie kwasu sorbowego/sorbinianów lub nizyny. Dopuszczone jest także użycie dwutlenku krzemu i/lub krzemianów (krzemian wapnia, krzemian glinowo-potasowy i krzemian glinu, czyli kaolin) pełniących funkcję substancji przeciwzbrylającej i nośnika. Poza tym, prawo żywnościowe dopuszcza stosowanie bez ograniczeń dodatków z Grupy I, w tym hydrokoloidów, w tym gumy kasja. Ciekawym dodatkiem w produkcji serów topionych jest ser modyfikowany enzymatycznie (EMC), czyli homogenizat z sera lub świeżej masy serowej, poddany działaniu proteinaz, peptydaz, lipaz i esteraz, stosowany w celu zintensyfikowania smaku wyrobu końcowego.
Jednak najważniejszymi dodatkami do serów topionych, regulowanymi prawem żywnościowym, są sole topiące. Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1129/2011 dopuszcza w produkcji serów topionych użycie soli topiących zakwalifikowanych do Grupy I dodatków do żywności (np. kwas cytrynowy i cytryniany sodu, potasu lub wapnia), jak również kwasu fosforowego i/lub fosforanów – di-, tri- i polifosforanów. Zwykle solami topiącymi są sole słabych kwasów i silnych zasad. W procesie topienia mają one przede wszystkim za zadanie związać jony wapnia uwalniane z kompleksu fosfoparakazeinowego obecnego w skrzepie serowym (w tym układzie jony wapnia są zastępowane kationami sodu lub potasu), co doprowadza do rozpadu skrzepu serowego, czyli jego upłynnienia – „stopienia”. Pod wpływem soli topiących następuje również uwodnienie struktur białkowych. Dlatego, sole topiące wykazują właściwość nie tylko topiącą mieszankę recepturową serów topionych, ale również ją emulgującą (sole topiące zwiększają napięcie powierzchniowe między składnikami tworzącymi emulsję przeciwdziałając ich zlepianiu się). Z tego powodu, sole topiące są czasami określane mianem soli emulgująco-topiących (przy okazji warto nadmienić, że niektóre białkowe składniki recepturowe, np. kazeiniany, też wykazują właściwości emulgujące). Dzięki stopieniu i zemulgowaniu białek w mieszance topialniczej nie dochodzi do rozwarstwienia się podstawowych składników masy serowej: wody, tłuszczów i białek. Dodatek soli topiących zwykle wynosi 2-4%, w stosunku do masy mieszaniny. Niezwykle istotny jest jednak dobór soli topiących, w stosunku do jakości surowca i pH finalnego sera topionego. Wiadomo że kwasowość topionej masy serowej wpływa na pęcznienie białek i zdolności soli topiących do wiązania kationów wapnia. Optymalna wartość pH mieszanki topialniczej mieści się w zakresie 5,5-6,0. Wiadomo że topienie serów w pH poniżej 5,5 jest trudne i zwykle prowadzi do powstawania wad produktu końcowego – kruchości i mączystości sera, co jest rezultatem niedostatecznej dyspersji substancji białkowych. Topienie serów w pH powyżej 6,0 ułatwia natomiast proces topienia, jednak wpływa niekorzystnie na smak (powoduje zmydlanie obecnego tłuszczu) oraz trwałość końcowego produktu (sprzyja rozwojowi niepożądanych drobnoustrojów). Dobór właściwej mieszanki soli topiących (obojętnych, kwaśnych, zasadowych, korygujących itp.) pozwala na normalizację pH mieszanki topialniczej. Uzyskanie właściwej wartości pH decyduje o uzyskaniu odpowiednich parametrów jakościowych produktu końcowego, tj.: twardość, konsystencja, trwałość, smak i zapach.
Przygotowana mieszanka recepturowa sera topionego jest kierowana do topienia, które odbywa się w kotłach zasilanych gorącą parą wodną. Jak wspomniano na początku, obróbka termiczna odbywa się w temperaturze 70-95°C (przez 15-20 minut) lub 130-142°C (przez 7-15 minut). Celem tej obróbki termicznej jest naruszenie struktury siatkowej skrzepu serowego i zastąpienie mostków wapniowych między cząsteczkami parakazeinianu przez sód lub potas (dzięki solom topiącym) oraz hydratacja białek. Pod wpływem wysokiej temperatury i użytych soli topiących mieszanka recepturowa ulega spęcznieniu, upłynnieniu i zemulgowaniu do homogennej masy, której składniki wiążą wodę. To wszystko sprawia, że żel (skrzep serowy) ponownie przechodzi w zol, co można obserwować jako upłynnienie mieszanki topialniczej.
Stopiona masa sera topionego jest przekazywana za pośrednictwem pompy i zamkniętego rurociągu do maszyny rozlewająco-dozującej określoną ilość stopionej masy do opakowań jednostkowych, jedno- lub wieloporcjowych (np. klinki, kostki, bloki z folii aluminiowej, kiełbaski, foremki i tuby aluminiowe lub z tworzyw sztucznych), zależnie od konsystencji produktu. Sery topione są rozlewane na gorąco, bowiem wysoka temperatura masy serowej ogranicza ryzyko reinfekcji mikrobiologicznej produktu. Sery topione o twardej konsystencji rozlewa się w duże pojemniki, zaś po wystudzeniu niekiedy kroi w piastry i każdy osobno pakuje w folię polietylenową. Studzenie serów topionych prowadzi się najpierw w temperaturze otoczenia (przez ok. 30 minut), a następnie w chłodni, w temperaturze 4-6°C. Takie stopniowe ochładzanie jest celowe, gdyż zapobiega tworzeniu się skroplin na wewnętrznej powierzchni opakowań.
Sery topione są wyrobami trwałymi. Powinny być przechowywane w pomieszczeniach o wilgotności względnej powietrza 85% i temperaturze z zakresu 5-20°C, w miarę możliwości w procesie przechowania należy unikać wahań temperatury i wilgotności, aby nie doprowadzić do kondensacji pary wodnej na wewnętrznej powierzchni opakowań. Trwałość produktu końcowego zwykle wynosi 30 dni. W praktyce przemysłowej spotyka się sery topione o dłuższej trwałości – określonej przez producenta na podstawie badań przechowalniczych.
Zależnie od składu recepturowego mieszanki topialniczej rozróżnia się dwie grupy serów topionych: sery topione o nazwie sera naturalnego (np. ser topiony edamski, tylżycki, gouda, cheddar) oraz sery topione o dowolnej nazwie, wyprodukowane z serów różnych asortymentów. W pierwszym przypadku nazwa sera topionego wywodzi się od gatunku sera podpuszczkowego użytego w produkcji. W drugim przypadku nazwa sera, a także jego smak i zapach, są określone rodzajem dodatków smakowych użytych w recepturze. Konsystencja sera topionego powinna być zwięzła lub smarowna (zależnie od rodzaju sera topionego), jednolita, bez ziarnistości, ewentualnie z widocznymi cząstkami użytych dodatków smakowo-zapachowych. Dopuszcza się obecność nielicznych oczek pochodzenia niefermentacyjnego. Cechy smakowe serów topionych powinny być zbliżone do cech głównych surowców serowych, z których zostały wyprodukowane. Zależnie od rodzaju/gatunku użytego sera podpuszczkowego i dodatków smakowo-zapachowych, sery topione mogą mieć smak i zapach łagodny lub pikantny, przy czym sery topione gouda powinny wykazywać cechy smakowe sera gouda, sery topione edamskie powinny wykazywać cechy smakowe sera edamskiego, zaś ser topiony tylżycki – cechy sera tylżyckiego (ser podpuszczkowy dojrzewający, którego nazwę umieszczono na etykiecie sera topionego, powinien stanowić co najmniej 70-80% mieszanki surowcowej). Barwa powinna być jednolita, ewentualnie z widocznymi cząstkami w kolorach odpowiadających wprowadzonych dodatków smakowo-zapachowych.
Niewłaściwy skład recepturowy, nieodpowiednia jakość surowców lub źle dobrane parametry technologiczne mogą doprowadzić do pojawienia się wad produktu końcowego. Do wad barwy, kształtu i opakowania zalicza się m.in. niejednorodne zabarwienie masy sera, obecność ciemnych plamek, pojawienie się pleśni na wewnętrznej powierzchni opakowania jednostkowego, jak również zdeformowany kształt opakowania. Wadami konsystencji są np. konsystencja luźna, mazista, krucha, twarda, a także obecność nierozpuszczonych cząstek białek. Niedopuszczalny jest jełki, piekący, mdły i gorzki smak i zapach produktu finalnego. Do wad smaku i zapachu zalicza się także smak i/lub zapach kwaśny, pleśniowy, paszowy, metaliczny lub alkaliczny.
W zależności od ilości tłuszczu w suchej masie sera rozróżnia się sery topione kremowe (zawierające 60% tłuszczu w suchej masie, czyli ok. 27% tłuszczu ogółem i maksymalnie 55% wody), sery topione tłuste (zawierające 40% tł. w s.m., czyli ok. 16% tł. ogółem i maksymalnie 60% wody) oraz sery topione półtłuste (zawierające 20% tł. w s.m., czyli ok. 7% tł. ogółem i maksymalnie 65% wody). Produkowane są również sery topione niskotłuszczowe, zawierające 10-24% tłuszczu i ok. 73% wody. Sery kremowe mogą zawierać do 3% chlorku sodu. Zależnie od zawartości wody i tłuszczu finalny produkt może wykazywać się inną konsystencją. Pod tym względem rozróżnia się sery topione blokowe (do krojenia), sery topione plasterkowane, sery topione miękkie do smarowania (zawierające poniżej 45% wody) oraz sery topione bardzo miękkie do smarowania (zawierające 45-60% wody).
Z technologicznego punktu widzenia sery topione niegdyś bywały traktowane jako wtórne produkty mleczarskie, będące doskonałym sposobem zagospodarowania serów podpuszczkowych dojrzewających, niespełniających wymagań rynkowych pod względem wyglądu zewnętrznego, struktury lub konsystencji, serów mechanicznie uszkodzonych, niedojrzałych lub zbyt dojrzałych. Obecnie sery topione są traktowane jako niezależna produkcja mleczarska, a niejednokrotnie do ich produkcji kierowane są całe partie produkowanych serów podpuszczkowych dojrzewających, wytwarzanych specjalnie w tym celu. Otrzymywane są produkty o nowych cechach lub walorach żywieniowych. Obecna oferta dodatków smakowych i zapachowych lub barwiących pozwala na uzyskanie różnych kompozycji cech organoleptycznych serów topionych, często z różnymi dodatkami smakowymi: papryki, pieprzu mielonego, cebuli, kminku, majeranku, przecierów warzywnych, grzybów, past rybnych, szynki itp. Pakowanie serów topionych w małe, estetyczne i łatwe do otwierania opakowania sprawia, że są one wygodne w użyciu i przyjazne do użytkowania w dowolnych warunkach. Opracowywane są również technologie serów topionych niskosodowych. Zmniejszanie zawartości chlorku sodu w serach topionych odbywa się na ogół w zakresie od 0,5% do 1,5%. W celu obniżenia zawartości sodu w serach topionych stosuje się sole topiące zawierające np. fosforany potasu lub i wapnia. Użycie takich soli fosforanowych powoduje zmniejszenie zawartości sodu od 35% do 65%, w stosunku do tradycyjnego sera topionego.
Na zakończenie należy zwrócić uwagę jeszcze na analogi i substytuty serów topionych (wyroby produkowane z użyciem tłuszczu roślinnego są nazywane jak produkty podobne, czyli substytuty, zaś analogi są wytwarzane zarówno z substytutów białek mleka i tłuszczu mlecznego jak i odpowiednich emulgatorów). W coraz większej liczbie produktów mleczarskich dokonuje się substytucji naturalnych składników mleka znacznie tańszymi odpowiednikami roślinnymi. Składnikiem najczęściej poddawanym substytucji jest tłuszcz mleczny, zastępowany przeważnie tłuszczem roślinnym, a niekiedy mieszaniną białek (mlecznych lub roślinnych) i węglowodanów. Trzeba zauważyć, że wyrób topiony, w którego składzie dokonano zamiany tłuszczu mlecznego na tłuszcz roślinny, nie może być określany nazwą „ser”, zastrzeżoną dla oryginalnych produktów mleczarskich. Podobnie jest w przypadku usunięcia ze składu recepturowego soli topiących – otrzymanie produktu topionego bez ich użycia skutkuje zastosowaniem innej nazwy niż „ser topiony”.
