Wybrane aspekty standaryzacji jakości masła cz 2
Działania skierowane na poprawę cech struktury i konsystencji masła
Ważną pozycję obok walorów smakowo zapachowych zajmuje także tekstura masła. Pojęcie to obejmuje pełny opis ich właściwości reologicznych i makrostrukturalnych. Uznaje się ją także za jeden z głównych wyróżników jakościowych wielu produktów mleczarskich. Często uważa się, że jest ona bardziej pojęciem psychologicznym niż opisującym właściwości fizyczne produktu. Według definicji przedstawionych w normach PN ISO 5492:1997 oraz PN ISO 11036:1999 „tekstura obejmuje całokształt cech mechanicznych, geometrycznych oraz powierzchniowych, odbieranych za pomocą receptorów mechanicznych, dotykowych ewentualnie wzrokowych i słuchowych”
Podstawową przyczyną wad struktury i konsystencji masła są sezonowe zmiany składu tłuszczu mlekowego i związana z tym zmienność jego właściwości fizycznych. W pewnym stopniu przyczyną ich występowania jest, pomimo coraz nowocześniejszego wyposażenia znacznej części już masłowni, nieprzestrzeganie parametrów procesu technologicznego - głównie dojrzewania fizycznego, płukania oraz wygniatania. Do najważniejszych wad tej grupy należy zaliczyć odchylenia wpływające na zbyt twardą lub zbyt miękką konsystencję masła i związane z nimi konsystencję kruchą oraz luźną strukturę, często powiązane ze złą dyspersją fazy wodnej. Główną ich przyczyną jest zbyt niski udział kwasów nienasyconych w okresie żywienia oborowego lub zbyt wysoki w okresie żywienia pastwiskowego.
Węższym niż tekstura jest pojęcie struktury produktu, zwykle rozumiane jako koncentracja, rozmiar, kształt i sposób rozmieszczenia elementów strukturalnych materiału, a także występujące między nimi zależności. Określa się też je jako cechy geometryczne związane z rozmiarem, kształtem i rozmieszczeniem cząstek wewnątrz produktu (PN ISO 5492:1997 oraz PN ISO 11036:1999).
Znajomość struktury i możliwość wpływania na nią mają bardzo duże znaczenie praktyczne, determinują one bowiem konsystencję masła, obejmującą tak ważną jego cechę użytkową, jaką jest smarowność. Zgodnie z definicją przyjętą przez reologów, opisuje ona właściwość materiału wyrażającą się oporem na trwałą zmianę kształtu i określa zależność między przyłożoną siłą a płynięciem materiału. Według innej definicji, jest to zespół cech, zależnych od tekstury produktu, wykrywanych przez pobudzenie receptorów dotyku, zwłaszcza w obrębie ust. Ze względu na wieloaspektowy charakter pojęcia konsystencji, wynikający ze zróżnicowanego udziału elementów: sztywności, sprężystości i pseudolepkości (lepkości pozornej), nie jest możliwe jednoznaczne jej scharakteryzowanie jednym tylko parametrem.
Do grupy wad związanych ze złą strukturą i konsystencją należy zaliczyć także odchylenia spowodowane wyciekiem płynnego tłuszczu. Ich przyczyną jest niewłaściwie prowadzony proces dojrzewania fizycznego, a także długotrwałe i wykonywane w zbyt niskiej temperaturze wygniatanie masła.
Duży wpływ na przebieg procesu zmaślania, a także tak ważne dla konsumentów cechy reologiczne produktu gotowego wywiera, jak wspomniano, fizyczne dojrzewanie śmietanki. Warunkiem uzyskania właściwych cech struktury i konsystencji masła jest optymalne wykrystalizowanie tłuszczu mlekowego (30-50%), a także odpowiednia wielkość i jakość uzyskiwanych kryształów. Jest to zadanie trudne, wynika bowiem z sezonowych zmian składu i właściwości tłuszczu mlekowego.
Z najnowszych opracowań wynika iż głównymi kwasami tłuszczowymi przyczyniającymi się zarówno do sezonowych, jak i regionalnych zmian fizycznych właściwości tłuszczu mlekowego są kwasy: mirystynowy, palmitynowy i oleinowy. Spotyka się również informacje, w których sezonowe zmiany twardości tłuszczu, a w rezultacie i masła, wyjaśnia się zmianami zawartości kwasów palmitynowego, stearynowego i oleinowego.
Optymalizując procesy formowania kryształów tłuszczu mlekowego w procesie dojrzewania fizycznego śmietanki, można produkować masło utrzymujące w miarę stabilną konsystencję na przestrzeni całego roku. W tych działaniach bardzo pomocna może się okazać znajomość krzywych topnienia i krzepnięcia tłuszczu mlekowego np. uzyskanych z zastosowaniem metody DSC, informujących o zakresach topnienia i krzepnięcia jego głównych frakcji: wyżej- i niżej topliwych. Z ich przebiegu wynika, że tworzenie się kryształów i ich narastanie jest procesem bardzo złożonym i nie przebiegającym liniowo. Związane jest to ze znacznym zróżnicowaniem temperatur krzepnięcia i topnienia występujących w tłuszczu mlekowym triacylogliceroli.
O złożoności poruszanych zagadnień świadczy dodatkowo fakt, że punkt topnienia każdego pojedynczego triacyloglicerolu zawierającego długołańcuchowe kwasy tłuszczowe jest wypadkową co najmniej trzech oddzielnych punktów topnienia jego głównych form polimorficznych: α, β i β’. Charakteryzują się one zróżnicowanymi właściwościami, a przede wszystkim różną budową sieci krystalicznej i odpornością na zmiany temperatury.
Dojrzewanie fizyczne śmietanki, podobnie jak i przebiegające najczęściej równolegle dojrzewanie biologiczne, odbywa się w wielopłaszczowych tankach umożliwiających skuteczne oziębianie (wodą studzienną oraz lodową) i podgrzanie śmietanki (wodą o temp. <25°C), a także właściwe jej mieszanie. W najnowszych rozwiązaniach, przy bardzo dużej skali produkcji, dojrzewającą fizycznie śmietanę przetrzymuje się już często w zewnętrznych zbiornikach dwupłaszczowych umieszczonych na zewnątrz hal produkcyjnych. Przestrzeń między płaszczami wypełniona jest materiałem izolacyjnym zapewniającym utrzymanie zadanej temperatury w przedziale ±1°C/24h. W zależności od przewidywanej wielkości produkcji masła mogą być instalowane zbiorniki o pojemności od 25 do 100 m3 i więcej. W odróżnieniu od klasycznych tanków fermentacyjnych regulację temperatury wynikającą z przebiegu wieloetapowego dojrzewania fizycznego, przy takim rozwiązaniu, można praktycznie przeprowadzać jedynie w sprzężonych z tankami wymiennikach płytowych. Oczywiście wiąże się to nie tylko z koniecznością zabezpieczenia jednego dodatkowego tanku operacyjnego, ale także z możliwymi większymi niekorzystnymi zmianami w tłuszczu mlekowym (lioliza indukowana).