Możliwości zastosowania mleczanu wapnia do wzbogacania serów typu cottage w wapń
Omówienie i dyskusja wyników
Mleczan wapnia, w formie optycznej L(+) (formy D(-) oraz DL nie mogą być stosowane w żywności dla niemowląt), posiada status GRAS (uznany za bezpieczny do stosowania) i nie ma ustalonego dopuszczalnego dziennego pobrania (ADI) i wymogu limitowania. Forma pięciowodna mleczanu wapnia (E327) ma wzór chemiczny (CH3CHOHCOO)2Ca•5H2O, ciężar cząsteczkowy 308,3 g/mol i zawiera 13,0% wapnia. Jest substancją stałą, sypką, o barwie białej (nie przyczynia się do zmiany barwy produktów mlecznych), bez zapachu (nie zmienia zapachu produktów mlecznych), bardzo dobrze rozpuszczalną w wodzie (nie powoduje efektu piaszczystości produktów mlecznych). Wartość pH roztworu 5% (50 g/l wody, w temp. 20°C) wynosi około 7. Stopień uwodnienia soli wapniowej jest bardzo ważny do wyliczania właściwych ilości soli wapniowej potrzebnej do uzyskania właściwego poziomu wzbogacenia produktu. Stosowanie mleczanu wapnia dopuszcza się m.in. w branży owocowo-warzywnej, piekarsko-cukierniczej oraz koncentratów spożywczych, wszędzie w ilościach zgodnych z dobrą praktyką przemysłową.
Dotychczasowe doświadczenia przeprowadzone w Zakładzie Biotechnologii Mleka SGGW w Warszawie dowiodły możliwości stosowania 5-wodnego mleczanu wapnia do wzbogacania w wapń mleka przerobowego przeznaczonego do produkcji serów twarogowych oraz maślanki, a także śmietanki przeznaczonej do produkcji serów typu cottage. Kitlas i Ziarno wykazali, że dodatek wapnia do mleka w ilości 150, 225 i 300 mg% (czyli 150, 225 i 300 mg wapnia do 100 g mleka w postaci chlorku lub mleczanu wapnia) spowodował zwiększenie zawartości wapnia w serach do odpowiednio 216-239, 223-266 i 287-346 mg%. Najwyższa zawartość wapnia we wzbogaconych serach, niepowodująca zmian organoleptycznych produktów, wyniosła 244 mg%. Sery wzbogacono w wapń również poprzez dodatek mleczanu wapnia do skrzepu serowego. Akceptowalny poziom wapnia wprowadzonego z mleczanem wapnia wynosił 210 mg% i nie spowodował niekorzystnych zmian cech organoleptycznych. W przypadku mleka przerobowego stosowanego w produkcji maślanki, wykazano, że mieszanka soli wapniowych pozwala na fortyfikację mleka przerobowego o co najmniej 72 mg% wapnia, bez ryzyka koagulacji białek podczas repasteryzacji mleka (kwasowość czynna mleka wyniosła ponad 6,52).
Ziarno i wsp. badali możliwość wzbogacenia serów typu cottage w wapń przez dodatek soli wapniowych do śmietanki stosowanej do natłuszczania ziaren serowych. Zastosowanie soli wapniowych rozpuszczalnych w wodzie nie pozwoliło na osiągnięcie znacznej fortyfikacji śmietanki przed procesem jej repasteryzacji (maksymalna ilość wapnia, jaką udało się wprowadzić, wyniosła 45 mg%, czyli 45 mg wapnia do 100 g śmietanki). Cytowani badacze określili także wpływ dodatku śmietanki zawierającej sole wapniowe na wybrane cechy serów cottage cheese. Warto przytoczyć, że najkorzystniejsze wzbogacenie, bez pogorszenia cech sensorycznych, uzyskano stosując dodatek soli wapniowych nierozpuszczalnych w wodzie lub chlorku wapnia.
Niniejsze badania dowiodły, że istnieje również sposób wzbogacania serów typu cottage poprzez dodatek 5-wodnego mleczanu wapnia do mleka przerobowego tuż przed koagulacją enzymatyczną.
Niezależnie od stężenia enzymu koagulującego w wodnym roztworze (rys. 1 i 2), w miarę zwiększania dodatku wapnia (w formie 5-wodnego mleczanu wapnia) obserwowano skracanie czasu krzepnięcia mleka przerobowego. Co ciekawsze, skrócenie czasu krzepnięcia zachodziło najszybciej przy dodawaniu niewielkich ilości wapnia (do około 50-70 mg%). Przy wyższych dawkach wapnia (przy dawce ponad 6 gramów 5-wodnego mleczanu wapnia na 1 litr mleka) czas krzepnięcia nie ulegał już tak istotnym zmianom.
Rysunek 1. Wpływ ilości wprowadzonego wapnia (w postaci 5-wodnego mleczanu wapnia) na czas krzepnięcia mleka pod wpływem 10-procentowego roztworu enzymu koagulującego.
Od dawna wiadomo, że koagulacja enzymatyczna przebiega szybciej przy podwyższonej zawartości wapnia i nieco obniżonej wartości pH. Wyjaśnienie, że jony wapnia są potrzebne do powstania mostków wapniowych między micelami w wyniku wiązania jonów wapnia z roztworu, nie jest do końca słuszne. Otóż, jony wapniowe są niezbędne do stabilizowania wiązań w obrębie samej miceli (między jej podjednostkami), a nie między micelami. Między micelami powstają wiązania hydrofobowe, jonowe i/lub wodorowe. Natomiast mostki wapniowe tworzą się między podjednostkami wewnątrz miceli.