Cílem práce bylo zkoumat možnosti náhrady tradičních tavicích solí při produkci tavených sýrů. Jako náhrady tavicích solí byly v jednotlivých fázích použity dikarboxylové kyseliny (šťavelová, malonová, jantarová, glutarová, adipová, pimelová, suberová, maleinová, fumarová), některé jejich sodné soli (šťavelan, malonan, jantaran, adipan, maleinan a fumaran) a kappa-karagenan. Kontrolní vzorky obsahovaly 2,5 % w/w fosforečnanových tavicích solí. Řešení cíle práce bylo realizováno v pěti experimentálních fázích. V první fázi byl odzkoušen přídavek dikarboxylových kyselin a jejich sodných solí. Pro druhou fázi byly vybrány kyselina adipová a adipan sodný, jenž z poživatelných sloučenin vykazovali v první fázi nejlepší výsledky. Třetí a čtvrtá fáze sledovala vliv zralosti přírodního sýra na proveditelnost tavby vzorků s přídavkem kyseliny adipové a adipanu sodného. Další modelový vzorek v těchto fázích obsahoval 1,0 % w/w kappa-karagenanu hodnoceným v předcházejících studiích jako potenciální vhodná náhrada. Charakteristiky tukových kuliček prokázaly, že vzorky obsahující přídavek 1,5 % w/w kyseliny adipové (vyrobené z přírodního sýra o zralosti 2 a 4 týdny) byly homogenní. Vzorky s přídavkem kappa-karagenanu vykazovaly také homogenitu na mikroskopické úrovni, a to bez ohledu na stupeň prozrálosti základní suroviny. Vzorky vyrobené s přídavkem kappa-karagenanu měly téměř pětinásobnou pevnost ve srovnání s výrobky s tradičními tavicími solemi, a to bez ohledu na stupeň prozrálosti základní suroviny. Produkty s kyselinou adipovou a adipanem sodným byly relativně měkké ve srovnání s kontrolními produkty obsahujícími tavicí soli anebo kappa-karagenanem. Tvrdost vzorků klesala s narůstajícím stupněm prozrálosti základní suroviny. Naopak s delší dobou skladování se pevnost zvyšovala. Relativní lepivost produktů se zvyšovala s rostoucím stupněm prozrálosti základní suroviny, snižovala se s prodlužující se dobou skladování. Nebyl zjištěn systematický vliv prozrálosti základní suroviny ani doby skladování na soudržnost vzorků. Roztékavost vzorků s kyselinou adipovou a adipanem sodným i kontrolních vzorků rostla se zvyšujícím se stupněm prozrálosti základní suroviny. Naopak u výrobků s kappa-karagenanem byla roztékavost velmi nízká a se stupněm prozrálosti základní suroviny se prakticky neměnila. V páté fázi byly vyrobeny vzorky s přídavkem kyseliny adipové, adipanu sodného a karagenanu, a to pro srovnání jejich mikrobiologické stability. Kontrolními vzorky zde byly produkty obsahující fosforečnanové tavicí soli. Počty mikroorganizmů zjištěných v modelových vzorcích (včetně produktu s karagenanem) byly prakticky srovnatelné s těmi zjištěnými ve výrobcích s fosforečnanovými tavicími solemi.
Annotation in English
The aim of this work was to study the possibilities of phosphate and citrate emulsifying salts substitution in processed cheese production. Dicarboxylic Acids (e.g. oxalic, malonic, succinic, glutaric, adipic, pimelic, suberic, maleic, fumaric), and some of their sodium salts (e.g. oxalate, malonate, succinate, adipate, maleate, fumarate) and kappa-carrageenan were used as possible substitutes of traditional emulsifying salts. Control samples with a 2.5 % w/w phosphate salt content were used. This work was subdivided into five experimental parts. In the first phase, dicarboxylic acids (and their sodium salts) were used. In the second phase, adipic acid and sodium adipate were used because production with the aid of these substances had been proven to be feasible in the first phase. The third and fourth phases traced the influence of cheese maturity on the production feasibility of samples with adipic acid and sodium adipate. Other model samples with a 1.0 % w/w kappa-carrageenan content were also used. Fat droplet characteristics (i.e. their average size and number per unit area), showed that samples with the addition of 1.5 % w/w adipic acid (made from cheese with 2 and 4 week maturity) were homogeneous. In addition, the samples with added kappa-carrageenan were also homogeneous - regardless of the degree of maturity of the basic raw material. Samples made with the addition of kappa-carrageenan were almost five times harder when compared to products with phosphate salts, regardless the degree of maturity of cheese. Products with adipic acid and sodium adipates were relatively soft in comparison with control products containing phosphate salt melting or kappa-carrageenan. The hardness of processed cheese products declined in correlation with the increasing degree of maturity of the basic raw material; while a longer storage period increased hardness. The adhesiveness ratio of products increased with the increasing degree of maturity and a decreasing storage period. The influence of degree of maturity of the cheese and storage time on the cohesiveness of the samples was not recorded. The meltability of the sample with adipate acid, sodium adipate and control samples increased with regard to the increasing degree of maturity of the cheese. On the other hand, the meltability of cheese products with kappa-carrageenan remained unchanged regardless of the degree of maturity of the cheeses we controlled. Samples with adipate acid, sodium adipate and kappa-carrageenan were produced in the fifth phase, and their microbiology stability was compared with control samples with phosphate emulsifying salts. The microbiological characteristics of the model samples and kappa-carrageenan were practically similar when compared to processed cheese manufactured using traditional phosphate melting salts.
Cílem práce bylo zkoumat možnosti náhrady tradičních tavicích solí při produkci tavených sýrů. Jako náhrady tavicích solí byly v jednotlivých fázích použity dikarboxylové kyseliny (šťavelová, malonová, jantarová, glutarová, adipová, pimelová, suberová, maleinová, fumarová), některé jejich sodné soli (šťavelan, malonan, jantaran, adipan, maleinan a fumaran) a kappa-karagenan. Kontrolní vzorky obsahovaly 2,5 % w/w fosforečnanových tavicích solí. Řešení cíle práce bylo realizováno v pěti experimentálních fázích. V první fázi byl odzkoušen přídavek dikarboxylových kyselin a jejich sodných solí. Pro druhou fázi byly vybrány kyselina adipová a adipan sodný, jenž z poživatelných sloučenin vykazovali v první fázi nejlepší výsledky. Třetí a čtvrtá fáze sledovala vliv zralosti přírodního sýra na proveditelnost tavby vzorků s přídavkem kyseliny adipové a adipanu sodného. Další modelový vzorek v těchto fázích obsahoval 1,0 % w/w kappa-karagenanu hodnoceným v předcházejících studiích jako potenciální vhodná náhrada. Charakteristiky tukových kuliček prokázaly, že vzorky obsahující přídavek 1,5 % w/w kyseliny adipové (vyrobené z přírodního sýra o zralosti 2 a 4 týdny) byly homogenní. Vzorky s přídavkem kappa-karagenanu vykazovaly také homogenitu na mikroskopické úrovni, a to bez ohledu na stupeň prozrálosti základní suroviny. Vzorky vyrobené s přídavkem kappa-karagenanu měly téměř pětinásobnou pevnost ve srovnání s výrobky s tradičními tavicími solemi, a to bez ohledu na stupeň prozrálosti základní suroviny. Produkty s kyselinou adipovou a adipanem sodným byly relativně měkké ve srovnání s kontrolními produkty obsahujícími tavicí soli anebo kappa-karagenanem. Tvrdost vzorků klesala s narůstajícím stupněm prozrálosti základní suroviny. Naopak s delší dobou skladování se pevnost zvyšovala. Relativní lepivost produktů se zvyšovala s rostoucím stupněm prozrálosti základní suroviny, snižovala se s prodlužující se dobou skladování. Nebyl zjištěn systematický vliv prozrálosti základní suroviny ani doby skladování na soudržnost vzorků. Roztékavost vzorků s kyselinou adipovou a adipanem sodným i kontrolních vzorků rostla se zvyšujícím se stupněm prozrálosti základní suroviny. Naopak u výrobků s kappa-karagenanem byla roztékavost velmi nízká a se stupněm prozrálosti základní suroviny se prakticky neměnila. V páté fázi byly vyrobeny vzorky s přídavkem kyseliny adipové, adipanu sodného a karagenanu, a to pro srovnání jejich mikrobiologické stability. Kontrolními vzorky zde byly produkty obsahující fosforečnanové tavicí soli. Počty mikroorganizmů zjištěných v modelových vzorcích (včetně produktu s karagenanem) byly prakticky srovnatelné s těmi zjištěnými ve výrobcích s fosforečnanovými tavicími solemi.
Annotation in English
The aim of this work was to study the possibilities of phosphate and citrate emulsifying salts substitution in processed cheese production. Dicarboxylic Acids (e.g. oxalic, malonic, succinic, glutaric, adipic, pimelic, suberic, maleic, fumaric), and some of their sodium salts (e.g. oxalate, malonate, succinate, adipate, maleate, fumarate) and kappa-carrageenan were used as possible substitutes of traditional emulsifying salts. Control samples with a 2.5 % w/w phosphate salt content were used. This work was subdivided into five experimental parts. In the first phase, dicarboxylic acids (and their sodium salts) were used. In the second phase, adipic acid and sodium adipate were used because production with the aid of these substances had been proven to be feasible in the first phase. The third and fourth phases traced the influence of cheese maturity on the production feasibility of samples with adipic acid and sodium adipate. Other model samples with a 1.0 % w/w kappa-carrageenan content were also used. Fat droplet characteristics (i.e. their average size and number per unit area), showed that samples with the addition of 1.5 % w/w adipic acid (made from cheese with 2 and 4 week maturity) were homogeneous. In addition, the samples with added kappa-carrageenan were also homogeneous - regardless of the degree of maturity of the basic raw material. Samples made with the addition of kappa-carrageenan were almost five times harder when compared to products with phosphate salts, regardless the degree of maturity of cheese. Products with adipic acid and sodium adipates were relatively soft in comparison with control products containing phosphate salt melting or kappa-carrageenan. The hardness of processed cheese products declined in correlation with the increasing degree of maturity of the basic raw material; while a longer storage period increased hardness. The adhesiveness ratio of products increased with the increasing degree of maturity and a decreasing storage period. The influence of degree of maturity of the cheese and storage time on the cohesiveness of the samples was not recorded. The meltability of the sample with adipate acid, sodium adipate and control samples increased with regard to the increasing degree of maturity of the cheese. On the other hand, the meltability of cheese products with kappa-carrageenan remained unchanged regardless of the degree of maturity of the cheeses we controlled. Samples with adipate acid, sodium adipate and kappa-carrageenan were produced in the fifth phase, and their microbiology stability was compared with control samples with phosphate emulsifying salts. The microbiological characteristics of the model samples and kappa-carrageenan were practically similar when compared to processed cheese manufactured using traditional phosphate melting salts.
