Молоко и продукты на его основе играют значительную роль в питании людей всех возрастов, однако они подвержены порче и утрате питательных веществ. В связи с этим ученые не прекращают поиски инновационных методов их консервации и переработки, и в настоящее время их внимание привлекла технология ультразвука.
Молоко и продукты на его основе, такие как кефир, масло или сыр, играют значительную роль в рационе питания как взрослых, так и детей. Основным источником сырья для их производства служит коровье молоко, хотя также могут использоваться козье, кобылье и другие виды. Благодаря действию микроорганизмов молоко преобразуется в широкий ассортимент продуктов питания. В то же время, именно они способствуют быстрой порче, а иногда еще и болезни человека.
Поэтому ученые и технологи постоянно улучшают существующие методы переработки и хранения молока и молочных продуктов. Обычно с этой целью используют стерилизацию или пастеризацию, которые частично или полностью убивают в них бактерий и прочих микробов за счет нагревания. Однако это может негативно сказаться на вкусе и других ценных качествах продукта, в том числе из-за разрушения питательных веществ.
В своем новом исследовании российские ученые решили узнать, можно ли использовать при производстве сыра (а именно адыгейского) ультразвук. Так называют механическую волну, которая распространяется в воздухе или других средах и имеет очень высокую частоту.
Благодаря высокой энергии ультразвук оказывает значительное воздействие на вещества, включая воду, формируя микроскопические зоны с повышенным и пониженным давлением вещества, он вызывает кавитацию — процесс образования пузырьков газа, которые мгновенно схлопываются, повреждая соседние молекулы и уничтожая бактерии. Это воздействие способствует химические взаимодействия и запускает особые специфические реакции. Их изучением занят особый раздел науки — сонохимия.
Авторы исследования применяли ультразвук частотой 45 килогерц для обработки образцов молока коров и коз в течение 17 минут. После этого в молоко добавляли сыворотку, что приводило к его сворачиванию, а затем, используя стандартную технологию, производили мягкий соленый сыр, который обычно реализуется под торговой маркой «Адыгейский»).
При оценке качества продукта ученые учитывали широкий спектр характеристик, включая вкусовые и физико-химические. По мнению дегустаторов, сыр, произведенный с использованием ультразвука, отличается превосходным вкусом, кремовым оттенком и улучшенной текстурой.
При микроскопическом исследовании было установлено, что в результате особой обработки белковые зерна и капельки в сыре уменьшились в размере жира. Кроме того, изменилась консистенция продукта, он стал более густым.
В данном сыре не было обнаружено опасных микроорганизмов. Это свидетельствует об эффективном обеззараживании с помощью ультразвука, благодаря процессу кавитации. Для этого не потребовалось нагрев, способное привести к деградации множества полезных компонентов.
Исследователи выражают надежду, что их методика, позволяющая создавать более вкусные и качественные молочные продукты, в скором времени будет внедрена в промышленное производство подчеркивают ее эффективность и экономичность.