Молоко и продукты из него, в том числе кефир, сливочное масло или сыр, являются очень важной частью рациона взрослых и детей. Основным сырьем для них является коровье молоко, хотя иногда используются также козье, кобылье и другие. Микроорганизмы помогают человеку превращать молоко в различные пищевые продукты. Однако они также вызывают их быстрое ухудшение, а иногда даже заболевания у людей.
Поэтому ученые и технологи совершенствуют методы переработки и хранения молока и молочных продуктов. Обычно для этой цели используется стерилизация или пастеризация, которая частично или полностью убивает содержащиеся в них бактерии и другие микробы путем нагревания. Однако это может негативно сказаться на вкусовых и других ценных свойствах продукта, в том числе привести к разрушению питательных веществ.
В своем новом исследовании российские ученые решили выяснить, можно ли использовать ультразвук для производства сыра (а именно адыгейского). Это название механической волны, которая распространяется по воздуху или другим средам и имеет очень высокую частоту.
Ультразвук несет в себе много энергии и, следовательно, сильно влияет на вещество, в том числе на воду. Создавая крошечные области механического напряжения и разбавляя вещество, оно вызывает так называемую кавитацию — образование пузырьков газа, которые немедленно разрушаются и повреждают близлежащие молекулы, убивая бактерии. Этот эффект ускоряет химические взаимодействия и вызывает особые специфические реакции. В их исследовании участвует специальная отрасль науки — сонохимия.
Таким образом, авторы статьи обрабатывали образцы молока коров и коз ультразвуком с частотой 45 килогерц в течение 17 минут. Затем к ним добавляли сыворотку, чтобы молоко свернулось, и по стандартной технологии из него делали мягкий подсоленный сыр.
Оценивая качество продукта, ученые изучали различные характеристики, от вкуса до физико-химических свойств. Дегустаторы отметили, что ультразвуковой сыр обладает лучшим вкусом, более кремовым цветом и текстурой.
Под микроскопом было видно, что белковые зерна в сыре были обработаны менее необычным образом, как и капля жира. Кроме того, продукт стал более плотным.
Но в этом сыре не было опасных микробов. Оказывается, ультразвук успешно справился с дезинфекцией за счет кавитации. Ему даже не требовался обогреватель, который мог бы разрушить многие питательные вещества.
Ученые надеются, что их технология получения более вкусного и качественного молочного продукта вскоре найдет применение в промышленности. Они подчеркивают его эффективность и прибыльность.