Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 72017 10.21603/2073-4018-2023-4-20 Оригинальная статья Original article Оригинальная статья Effect of Thermal Treatment on Physicochemical, Structural, and Mechanical Properties of Natural Cheese Изменения физико-химических и структурно-механических свойств натуральных сыров после термизации Свириденко Галина Михайловна Sviridenko Galina M. vniims@fncps.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Шишкина Анастасия Николаевна Shishkina Anastasiya N. Калабушкин Василий Валерьевич Kalabushkin Vasiliy V.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Ускова Евгения Евгеньевна Uskova Evgeniya E. Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking – Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking – Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking – Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter and Cheese Production, Gorbatov Federal Research Center for Food Systems Uglich Russian Federation 06 12 2023 06 12 2023 4 34 37 04 09 2023 01 11 2023 https://cheese.kemsu.ru/en/nauka/article/72017/view

Представлены результаты исследования изменения физико-химических и реологических показателей различных видовых групп натуральных сыров после их термомеханической обработки. При выработке термизированных сыров в качестве основного сырья применяли различные виды натуральных сыров, цитратно-фосфатную эмульгирующую соль и воду. В исследованных сырах определяли массовую долю влаги и жира, активную кислотность, модуль упругости, динамическую вязкость и tg δ. Важность исследования данных показателей заключается в их влиянии на функциональные свойства сыров для приготовления пиццы. Установлено, что цитратно-фосфатные эмульгирующие соли увеличивают буферную емкость и стабилизируют активную кислотность термизированных сыров относительно натуральных сыров-сырья, за исключением сыров с плесенью и сыров с чеддеризацией сырной массы. Применение эмульгирующих солей и воды в процессе термомеханической обработки закономерно приводит к уменьшению жирности термизированных сыров относительно натуральных сыров-сырья. В процессе термизации различных видовых групп натуральных сыров происходит снижение модуля упругости, динамической вязкости и соотношения модуля потерь к модулю упругости (tg δ), что отражается на консистенции термизированных сыров. Термомеханическая обработка натуральных сыров-сырья способствует уменьшению плотности, появлению эластичности, пластичности и несвязности термизированных сыров. Таким образом, в результате термизации натуральных сыров-сырья происходят значимые изменения физико-химических и реологических характеристик, что влечет за собой изменение функциональных свойств термизированных сыров для пиццы.

The article describes the changes in the physicochemical and rheological parameters of various natural cheeses after their thermomechanical processing. The experimental heat-treated cheeses consisted of natural cheese, citrate-phosphate emulsifying salt, and water. The test parameters involved mass fraction of moisture and fat, active acidity, elastic modulus, dynamic viscosity, and tg δ, i.e., the loss vs. elastic modulus ratio. All these indicators affected the functional properties of the resulting pizza cheeses. Citrate-phosphate emulsifying salts increased the buffer capacity and stabilized the active acidity of the heat-treated cheeses relative to the natural cheese samples, blue cheeses and cheddared cheese masses being the only exceptions. Emulsifying salts and water reduced the fat content. The thermal treatment also lowered such indicators as elastic modulus, dynamic viscosity, and tg δ, which affected the consistency of the final product. After the thermomechanical processing, the natural cheeses became less dense but more elastic, plastic, and loose. Their physicochemical and rheological characteristics changed, which means that the thermal treatment gave the resulting heat-treated pizza cheeses some functionally useful properties.

 термизированный сыр сыр физико-химические свойства реологические свойства термизация качество heat-treated cheese cheese physicochemical properties rheological properties thermization quality

ГОСТ Р 59212-2020. Сыры для пиццы термизированные. Технические условия = Cheeses for pizza termized. Specifications: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25.11.2020 г. № 1173-ст: дата введения 2021-01-01. - Москва: Стандартинформ, 2020. - 12 с. GOST R 59212-2020. Syry dlya piccy termizirovannye. Tehnicheskie usloviya = Cheeses for pizza termized. Specifications: nacional'nyy standart Rossiyskoy Federacii: izdanie oficial'noe: utverzhden i vveden v deystvie Prikazom Federal'nogo agentstva po tehnicheskomu regulirovaniyu i metrologii ot 25.11.2020 g. № 1173-st: data vvedeniya 2021-01-01. - Moskva: Standartinform, 2020. - 12 s. Sviridenko, G. M. Research on the possibility of extending the shelf life of cheese raw material and heat-treated cheese by their freezing for further use in HoReCa / G. M. Sviridenko [et al.] // Food systems. 2020. №3 (4). Р. 39-44. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2020-3-4-39-44. Sviridenko, G. M. Research on the possibility of extending the shelf life of cheese raw material and heat-treated cheese by their freezing for further use in HoReCa / G. M. Sviridenko [et al.] // Food systems. 2020. №3 (4). R. 39-44. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2020-3-4-39-44. Рыбалова, Т. И. Правильный сыр - главный секрет успеха пиццы / Т. И. Рыбалова // Сыроделие и маслоделие. 2020. №2. С.8-12. Rybalova, T. I. Pravil'nyy syr - glavnyy sekret uspeha piccy / T. I. Rybalova // Syrodelie i maslodelie. 2020. №2. S.8-12. Lee, B. O. Ultrastructural study on processed cheese. Effect of different parameters / B. O. Lee, G. Kilbertus, C. Alais. // Milchwissenschaft. 1981. № 36. Р. 343-348. Lee, B. O. Ultrastructural study on processed cheese. Effect of different parameters / B. O. Lee, G. Kilbertus, C. Alais. // Milchwissenschaft. 1981. № 36. R. 343-348. Shan, J. Characterization of the processing conditions upon textural profile analysis (tpa) parameters of processed cheese using near-infrared hyperspectral imaging. / J. Shan [et al.] // Analytical Letters. 2020. № 53 (8). Р. 1190-1203. DOI: https://doi.org/10.1080/00032719.2019.1700421 Shan, J. Characterization of the processing conditions upon textural profile analysis (tpa) parameters of processed cheese using near-infrared hyperspectral imaging. / J. Shan [et al.] // Analytical Letters. 2020. № 53 (8). R. 1190-1203. DOI: https://doi.org/10.1080/00032719.2019.1700421 Тамим, А. Й. Плавленые сыры и сырные продукты / А. Й. Тамим [Перевод с английского]. - СПб: Профессия, 2013. - 376 с. Tamim, A. Y. Plavlenye syry i syrnye produkty / A. Y. Tamim [Perevod s angliyskogo]. - SPb: Professiya, 2013. - 376 s. Talbot-Walsh, G. A review on technological parameters and recent advances in the fortification of processed cheese / G. Talbot-Walsh, D. Kannar, C. Selomulya // Trends in Food Science & Technology. 2018. № 81. Р. 193-202. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4899-7681-9_17 Talbot-Walsh, G. A review on technological parameters and recent advances in the fortification of processed cheese / G. Talbot-Walsh, D. Kannar, C. Selomulya // Trends in Food Science & Technology. 2018. № 81. R. 193-202. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4899-7681-9_17 Belsito, P. C. Manufacture of Requeijão cremoso processed cheese with galactooligosaccharide / P. C. Belsito [et al.] // Carbohydrate Polymers. 2017. № 174. Р. 869-875. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.07.021 Belsito, P. C. Manufacture of Requeijão cremoso processed cheese with galactooligosaccharide / P. C. Belsito [et al.] // Carbohydrate Polymers. 2017. № 174. R. 869-875. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.07.021 Kalab, M. Textural properties and microstructure of process cheese food rework / M. Kalab, J. Yun, S. H. Yiu // Food Structure. 1987. № 6 (2). Article 10. Kalab, M. Textural properties and microstructure of process cheese food rework / M. Kalab, J. Yun, S. H. Yiu // Food Structure. 1987. № 6 (2). Article 10. Lenze, S. Effect of the compositional factors and processing conditions on the creaming reaction during process cheese manufacturing / S. Lenze [et al.] // Food and Bioprocess Technology. 2019. № 12. Р. 575-586. DOI: https://doi.org/10.1007/s11947-019-2234-6 Lenze, S. Effect of the compositional factors and processing conditions on the creaming reaction during process cheese manufacturing / S. Lenze [et al.] // Food and Bioprocess Technology. 2019. № 12. R. 575-586. DOI: https://doi.org/10.1007/s11947-019-2234-6 Garimella Purna S. K. Effect of formulation and manufacturing parameters on process cheese food functionality. 1. Trisodium citrate / S. K. Garimella Purna, A. Pollard, L. E. Metzger // Journal of Dairy Science. 2006. № 89. Р. 2386-2396. Garimella Purna S. K. Effect of formulation and manufacturing parameters on process cheese food functionality. 1. Trisodium citrate / S. K. Garimella Purna, A. Pollard, L. E. Metzger // Journal of Dairy Science. 2006. № 89. R. 2386-2396. Rukke, E. O. Rheology, texture and meltability of different types of cheese / E. O. Rukke, R. K. Abrahamsen, R. B. Schüller. // Аnnual transactions of the nordic rheology society. 2018. № 26. Р. 211-218. Rukke, E. O. Rheology, texture and meltability of different types of cheese / E. O. Rukke, R. K. Abrahamsen, R. B. Schüller. // Annual transactions of the nordic rheology society. 2018. № 26. R. 211-218. Banville, V. Impact of thermo-mechanical treatments on composition, solids loss, microstructure, and rheological properties of pasta filata-type cheese / V. Banville [et al.] // International Dairy Journal. 2016. № 61. Р. 155-165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.05.004 Banville, V. Impact of thermo-mechanical treatments on composition, solids loss, microstructure, and rheological properties of pasta filata-type cheese / V. Banville [et al.] // International Dairy Journal. 2016. № 61. R. 155-165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.05.004 Bähler, B. Evaluation of oscillatory and shear strain behaviour for thermo-rheological plasticisation of non-ripened cheese curd: Effect of water, protein, and fat. / B. Bähler, R. Back, J. Hinrichs. // International Dairy Journal. 2015. № 46. Р. 63-70. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2015.01.002 Bähler, B. Evaluation of oscillatory and shear strain behaviour for thermo-rheological plasticisation of non-ripened cheese curd: Effect of water, protein, and fat. / B. Bähler, R. Back, J. Hinrichs. // International Dairy Journal. 2015. № 46. R. 63-70. DOI: https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2015.01.002 Sviridenko, G. M. Possibility of using natural cheeses for pizza production / G. M. Sviridenko, A. N. Shishkina, V. V. Kalabushkin // Food systems. 2023. № 6 (3). Р. 416-423. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-3-416-423 Sviridenko, G. M. Possibility of using natural cheeses for pizza production / G. M. Sviridenko, A. N. Shishkina, V. V. Kalabushkin // Food systems. 2023. № 6 (3). R. 416-423. DOI: https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-3-416-423