Нагревание и охлаждение молочной сыворотки приводит к любопытным химическим процессам, в результате которых получается любимый многими из нас йогурт

Йогурты снова в моде. Популярность греческой разновидности этого продукта выросла настолько стремительно и неожиданно, что даже непонятно, куда девать гигантские объемы остающейся после его производства сыворотки.
О пользе содержащихся в йогурте живых бактерий написано немало. Кроме того, йогурт легко приготовить в домашних условиях. Домохозяйки вовсю делятся рецептами на YouTube, а особо любознательные даже рассматривают получившуюся субстанцию под микроскопом и поражаются увиденному.
Как выясняется, при производстве йогурта происходит ряд интересных химических процессов. Фактически это контролируемый процесс свертывания молока, которое заставляют портиться определенным образом.
Чтобы заложить основу необходимой окончательной консистенции йогурта, в промышленных условиях молоко перемешивают в аппарате, схожем со стиральной машиной. В результате структура молока изменяется — крупные шарики жира разбиваются на множество мелких капелек. Затем содержащиеся в молоке белки обволакивают каждую каплю жира. Позже, когда молоко начнет сворачиваться, а белки — слипаться вместе, жир более равномерно распределится по всему объему продукта.
Затем молоко нагревают, чтобы убить любые оставшиеся в нем вредные бактерии, а также запустить процесс разворачивания белковых молекул, которые при этом образуют решетку — основу структуры йогурта. До какой температуры нужно нагреть молоко и как долго должен длиться процесс, зависит от желаемого вкуса конечного продукта.
В промышленности, как правило, температуру доводят до 85 градусов Цельсия и оставляют молоко на 30 минут, или же до 90—95 градусов Цельсия на 5 минут. Как указывает одна компания-производитель аппарата для приготовления йогурта в домашних условиях, «при нагревании молока до температур ниже 76 градусов Цельсия консистенция йогурта будет более жидкой, а вкус — более свежим, с фруктовыми нотками, и более терпким; если же довести температуру молока до 90 градусов Цельсия и выдерживать ее 10 минут, йогурт получится заметно более густым и менее терпким на вкус, с легким сливочным, ореховым и яичным привкусом».
После охлаждения нагретого молока примерно до 37 градусов Цельсия начинается самый важный, по мнению многих, процесс в производстве йогурта - ферментация. Эта температура благоприятна для жизнедеятельности двух наиболее часто применяемых в приготовлении йогурта бактерий — болгарской палочки и термофильного стрептококка. В процессе размножения бактерии превращают лактозу (сахар, содержащийся в молоке) в молочную кислоту, при повышении содержания которой кислотно-щелочной баланс молока начинает понижаться.
На это изменение реагируют молочные белки. До сих пор они находились в «слипшемся» состоянии — или в виде оболочки капелек жира, или в отдельных маленьких сгустках.
Это состояние белков было стабильно благодаря присутствию в молоке соли, известной как фосфат кальция. Теперь же, при понижении кислотно-щелочного баланса, эта соль растворяется, и сгустки белков начинают распадаться. Отдельные белки формируют решетку, ячейки которой захватывают капельки воды и жира. Так молоко превращается в йогурт. Процесс ферментации останавливают путем охлаждения йогурта, в результате чего образуется студенистая масса.
При производстве фильтрованных йогуртов наподобие греческого есть еще один этап, на котором «студень» расслаивают перемешиванием, а затем отделяют от конечного продукта воду, сахар и белки в виде сыворотки. По консистенции такие йогурты похожи больше на творог. Но и в йогуртах, при производстве которых не применяется перемешивание и процеживание, на конечную текстуру влияет абсолютно все — от методики нагревания молока до содержания в нем белков.
Изучением потенциально возможных консистенций йогуртов занимаются производители и даже институты питания. Количество устройств, используемых при тестировании разнообразных характеристик йогурта, поражает воображение, но, с другой стороны, чем объективнее данные измерений, тем выше качество конечного продукта.
Используется, например, консистометр — прибор для определения густоты йогурта путем измерения времени, за которое йогуртовая масса проползет определенное расстояние по стенке стеклянной мензурки. Есть еще вискозиметры, измеряющие вязкость (некоторые из них напоминают крохотные миксеры), а также пенетрометр для измерения проницаемости вязких тел — тут просто бросают грузик в йогурт с определенной высоты и замеряют, насколько глубоко он погрузился. Разумеется, все эти приборы можно использовать и для измерения консистенции других веществ.
Любители созерцать йогурт под микроскопом, возможно, порадуются тому, что они не одиноки. Промышленные производители также применяют микроскопы для оценки структуры йогурта, хотя разрешающая способность их приборов, как правило, выше.
Используя флюоресцентные метки, лаборанты могут разглядеть отдельные белковые сгустки, застрявшие в белковой решетке бактерии, капельки жира и все остальные ингредиенты, делающие йогурт таким, каким мы его знаем и любим.

Источник: Вероник Гринвуд (Veronique Greenwood) — www.bbc.com


На заставке фото с сайта menshealth.hu