Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Зрелость сыра с дырками научились определять автоматически

Tom and Jerry / Warner Bros. Animation / 1940 – 1967

Физики нашли способ определять готовность полутвердых сыров с дырками с помощью анализа проходящих сквозь них акустических колебаний в автоматическом режиме. Такой метод позволяет непрерывно следить за созреванием продукта, а также отправлять его в продажу в нужный момент зрелости, не повреждая его при этом, пишут ученые в журнале Innovative Food Science and Emerging Technologies.

Последняя стадия приготовления полутвердых сыров, таких как «Эмменталь», «Гауда» и «Маасдам», — это длительное созревание, в течение которого продукт приобретает свои аромат, цвет и текстуру. Во время созревания в таких сырах появляются характерные глазки — полости, которые заполнены углекислым газом.

Размер глазков, в свою очередь, говорит о готовности сыра: в правильно созревшем полутвердом сыре они должны быть от одного до пяти сантиметров в диаметре. Обычно для измерения глазков разрезают одну головку сыра из партии, но опытный сыродел также может оценить необходимые качества на слух, ударив специальным молотком.

Уругвайские физики из Республиканского университета при участии Марианы Гонзалес (Mariana González) предложили автоматизировать акустический метод измерения: они решили измерять механические колебания внутри сыра на низких частотах при контролируемых ударах по головке.

Авторы взяли восемь предварительно созревших головок сыра «Эмменталь» весом восемь килограммов. Их поместили в алюминиевые емкости при температуре 18 градусов Цельсия и влажности в 75 процентов. Колебания внутри сыра измеряли автоматически каждый день созревания, а раз в пять дней одну из головок разрезали для детального исследования влажности и других параметров.

Ученые усреднили участок спектра колебаний внутри сыра с помощью момента первого порядка (first order momentum, FOM) — аналога центра масс, но для сигнала. Также сигналы по ходу созревания сравнивали с зафиксированными в первый день с помощью кросс-корреляции.

Оказалось, что момент первого порядка в области низких частот (0–50 герц) позволяет точно определить момент начала появления глазков — примерно на десятый день. Анализ средних частот (50–500 герц) помог обнаружить и перезревание: на 20–25 день глазки уже чрезмерно увеличивались. 

Оба зарегистрированных явления вызваны изменением поглощения волн при созревании, а это, в свою очередь, связано с изменением структуры сыра и рассеянием на глазках. При этом внешние исследования текстуры и влажности сыра не позволили определить нужный момент созревания.

Авторы отмечают, что определять зрелость таким образом достаточно просто, а также не требует дорогостоящего оборудования и длительного обучения персонала. Метод, однако, требует отдельной калибровки: размер глазков у разных сортов сыра, а также у сыра одного сорта, но разных производителей, может отличаться. 

Считается, что дырки в полутвердых сырах появляются из-за бактерий, но несколько лет назад ученые выдвинули другую теорию, согласно которой глазки появляются из-за микроскопических частиц сена, которые остаются в молоке после надоя.

Тимур Кешелава

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.