скачать книгу бесплатно
Продукты из молочного сырья. Часть 3. Сыры
Ольга Викторовна Богатова
Наталия Геннадьевна Догарева
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по специальности «Технология молока и молочных продуктов». В пособии рассмотрены технологические процессы выработки сычужных и плавленных сыров.
Богатова О. В., Догарева Н. Г.
Продукты из молочного сырья. Часть 3. Сыры
Технология сыров
1 Общая технология
Технология сыра основана на концентрации, физико-химических и биохимических превращениях составных частей молока. Физико-химические и биохимические превращения в молоке и сырной массе протекают под действием ферментных систем молока, молокосвертывающего препарата и ферментов, продуцируемых микроорганизмами бактериальных заквасок. Массовая доля сухих веществ сыра, в зависимости от вида, колеблется от 45 до 60 %, в том числе белка – от 15 до 28 %, жира – от 9 до 32 % и кальция от 0,53 до 1 %.
В связи с непостоянством состава и свойств молока из-за разнообразия климатических зон в стране, пород и рационов кормления животных при выработке сыра возможны отклонения от рекомендуемых технологических параметров. При систематическом характере отклонений руководителям предприятий в установленном порядке разрешается корректировать рекомендуемый технологический регламент производства сыра. Главным критерием обоснованности внесения этих корректив является выпуск высококачественной готовой продукции, по всем показателям отвечающей требованиям действующей нормативно-технической документации.
В общем случае производство сыра включает два этапа – выработку свежего сыра и его созревание. Наиболее глубокие биохимические и физикохимические изменения компонентов молока, в результате которых формируются основные свойства готового сыра – консистенция, рисунок, специфический вкус и аромат, происходят при созревании. Вместе с тем и во время выработки сыра протекают свои не менее важные биохимические процессы, в первую очередь – сычужное свертывание белков молока и синерезис сгустка. Они как бы предопределяют процесс созревания: от скорости свертывания белков молока, интенсивности молочнокислого брожения и синерезиса сгустка зависят дальнейшие более глубокие изменения белков, жира и других компонентов сырной массы, т.е. созревание сыра происходит уже при свертывании белков молока в ванне и лишь заканчивается в сырохранилище. Следовательно, сыр высокого качества может быть получен только в результате правильно проведенных взаимосвязанных микробиологических, биохимических и физико-химических процессов при выработке и созревании сыра.
Виды сыров и их классификация.
Единый технологический процесс выработки сыра включает следующие общие операции: ферментативное свертывание молока сычужным ферментом или сходными с ним по действию на казеин ферментами; обработка сгустка; формование и прессование сырной массы; посолка сырной массы; созревание сырной массы. Однако единый, в сущности, технологический процесс сыроделия имеет ряд особенностей, определяющих разнообразие существующих видов сыров.
Сыры вырабатывают различной массой (например, швейцарский сыр массой 50-100 кг, русский камамбер массой 130 г) и разной формы, с прочной сухой коркой или без нее, со слизневой коркой или покрытые плесенью. Одни сыры изготовляют из молока высокой зрелости (кислотность молока выше 22 °Т), другие – из молока низкой зрелости (кислотность молока не выше 19 °Т). Такое существенное различие в кислотности исходного сырья отражается на последующих процессах производства сыра. Значительную часть сыров вырабатывают с применением низкой температуры второго нагревания (36-41 °C), меньшую часть – с высокой температурой второго нагревания (50-60 °C).
В процессе производства некоторых сыров используют направление сырной массы на созревание до формования, а затем ее подплавляют в горячей сыворотке с последующим формованием. При выработке одних сыров используют самопрессование, других – принудительное прессование. Некоторые сыры используют на пищевые цели после длительного созревания, а другие (например, кисломолочные и отдельные виды мягких сыров) – в свежем виде. Одни сыры выдерживают весь период созревания в рассоле, другие размещают в процессе созревания на стеллажах в камерах при различной температуре и относительной влажности воздуха; одни сыры покрывают парафинополимерным сплавом, другие не покрывают, многие сыры созревают в пленках и т.д.
Получение сыров с типичными для них сенсорными (вкусом и запахом, хорошей пластичной консистенцией и соответствующим рисунком) и физико-химическими свойствами зависит от характера протекающих в нем микробиологических, биохимических и физико-химических процессов. Качество сыра зависит в первую очередь от качества молока, из которого его вырабатывают. Вид же сыра формируется исключительно под влиянием ферментных систем микроорганизмов, молочнокислых, пропионовокислых и щелочеобразующих бактерий сырной слизи и микроскопических грибов.
В целях систематизации многообразия сыров впервые в нашей стране А. Н. Королев предложил технологическую и товароведческую классификации сыров. Сыры, сходные по основным потребительским, товарным, сенсорным свойствам, а также с одинаковыми или близкими параметрами производства и технологии были объединены в отдельные группы (рисунок ).
Технологическая классификация, принятая в сыроделии, призвана способствовать изучению и систематизации большого ассортимента вырабатываемых сыров. В ее основу положены как товароведческие, так и технологические признаки: параметры производства, вид бактериальных культур, применяемых при выработке и созревании сыра, характер протекания и направленность микробиологических и биохимических процессов созревания сыров, сенсорные (органолептические) свойства сыров.
В международном стандарте на сыр А-6 (FAO/WHO Codex Alimentarius Comission) принята следующая классификация – каждый сыр имеет три показателя. Первый – содержание влаги в обезжиренной сырной массе (по этому показателю сыры подразделяют на очень твердые, твердые, полутвердые, полумягкие, мягкие сыры). По второму показателю – содержание жира в сухом веществе сыра – они делятся на высокожирные (более 60 %), полножирные (45-60 %), полужирные (25-45 %), низкожирные (10-25 %) и обезжиренные (менее 10 %). Третьим показателем является характер созревания.
З. Х. Диланяном предложена новая классификация (рис.), в основу которой поставлен качественный состав микрофлоры, под влиянием которой формируется тот или иной вид сыра. Как видно из схемы, по этой классификации сыры делятся на три класса: сычужные, кисломолочные и переработанные. Сычужные сыры делятся на три подкласса: твердые сыры – все сыры, созревающие исключительно под влиянием кисломолочных или молочных и пропионовокислых бактерий; полутвердые – сыры, созревающие под влиянием молочнокислых бактерий с обязательным хорошо развитым слоем слизи на поверхности сыра, придающим специфические аммиачные вкус и запах продукту; мягкие – сыры, созревающие под влиянием щелочеобразующих бактерий сырной слизи и микроскопических грибов (плесеней) в отдельности или при совместном их действии, а также молочнокислых бактерий.
Кисломолочные сыры подразделяют на два подкласса: все кисломолочные сыры с краткосрочным созреванием, потребляемые в свежем виде и кисломолочные, но выдержанные сыры, подвергнутые более длительному созреванию. Переработанные сыры – это сыры, при производстве которых используются все молочные сыры: как сычужные, так и кисломолочные.
Вне классификации остается группа сыров, предназначенных для плавления. Их вырабатывают по типу советского, российского сыров, сыра чеддер, голландского из цельного и обезжиренного молока и сыров ускоренного созревания без формования, с добавлением в сырную массу фосфорнокислого натрия, соли и воды. Сыры с пониженной жирностью не выделяются в отдельную группу, так как согласно принятой в России условной классификации сыры всех классов, в зависимости от содержания жира в сухом веществе, подразделяются на полножирные (45-50 %); жирные (40 %); 3/4жирные (30 %) и тощие (менее 10 %).
Как видно из рассмотренных классификаций, все они обладают теми или иными недостатками.
Кроме того, следует учитывать, что в последнее десятилетие ассортимент сыров, вырабатываемых отечественной промышленностью, резко сократился по ряду причин, в том числе из-за распада СССР (значительная часть ассортимента принадлежала национальным видам сыров, выработка которых оказалась в ближнем зарубежье). Вместе с тем, в это же время появились новые сыры, выпускаемые по местным техническим условиям мелкими предприятиями. Кроме того, созданы, в том числе и для таких предприятий, специальные технологии и оборудование, позволяющие повысить безопасность производства, сократить трудозатраты при выработке сыров. Значительное распространение получила технология сыра "Витязь", блочного сыра типа "Богатырь" и др., имеющие признаки сыров различных групп, например, сыров с высокой температурой второго нагревания и сыров с низкой температурой второго нагревания.
Попытки уточнения классификации сыров с целью ее усовершенствования производятся и в настоящее время различными учеными. Предложена классификация сыров, основанная на показателях, оказывающих, по мнению авторов, решающее влияние на их органолептические свойства и пищевую ценность: тип сырья; способ свертывания молока; участвующая в производстве сыра микрофлора; главные показатели химического состава; принципиальные особенности технологии.
Разработана уточненная на основе перечисленных принципов классификация сыров, включающая и зарубежные аналоги. При этом ее авторы отмечают, что зарубежные аналоги могут не полностью вписываться в предложенную систему. Некоторые сыры одного вида могут вырабатываться в разных странах по несколько иной технологии и попадать в две группы.
Завершая рассмотрение вопроса о классификации сыров, следует обратить внимание на то, что если первые классификации сыров осуществлялись по основным потребительским, товарным, сенсорным свойствам, а также с одинаковыми или близкими параметрами производства и технологии, то в дальнейшем при классификации сыров учитывался химический состав (влага, жир), качественный состав микрофлоры и конкретные особенности технологии.
Это еще раз подтверждает тот тезис, что "идеальной" классификации не существует. Всякая классификация имеет свои недостатки. Новые предложения по классификации сыров, так же как и международная классификация, в России пока не нашли широкого распространения, а действуют усовершенствованная в том или ином виде товароведческая и технологическая классификации.
1.1 Приемка и подготовка сырья
Типовая технологическая схема производства
Типовая технологическая схема производства сыра представлена на рис.
Поступающее на завод молоко насосом 1 через воздухоотделитель 2 и счетчик 3 попадают в промежуточные резервуары 6. При отсутствии счетчика молоко направляют на весы 4, через марлевый фильтр – в приемную ванну 5, а из нее насосом 1 через механический фильтр подают в резервуары 6. При поступлении молока в неохлажденном виде оно перед подачей в промежуточные резервуары проходит пластинчатый охладитель, где охлаждается до температуры 4±2 °C.
После сортировки сыропригодное молоко подготавливают к выработке сыра по одному из четырех вариантов.
Вариант А. Молоко, поступившее на завод в зрелом виде, и часть незрелого молока через промежуточный резервуар 6 насосом 1 направляют в уравнительный бачок 7 пастеризационно-охладительной установки. Далее насосом 1 в секцию регенерации пастеризатора 9. Подогретое молоко поступает на сепаратор-нормализатор 8 для очистки и нормализации по жиру. Затем после пастеризации и охлаждения в секции регенерации (до температуры свертывания) через счетчик 3 молоко поступает в сыродельную ванну (сыроизготовитель) 15.
При наличии в комплекте пастеризационно-охладительной установки дезодоратора в него направляют молоко (на выходе из секции регенерации или секции пастеризации – в зависимости от конструктивных особенностей установки) для удаления воздуха и нежелательных запахов. Дальнейшую обработку молока осуществляют по технологической схеме без изменений. Необходимое количество незрелого молока направляют на созревание в сыром виде (вариант Б) или после термизации (вариант В).
Вариант Б. При созревании в сыром виде молоко из промежуточного резервуара 6 насосом 1 направляют на подогреватель 10, затем в сепаратормолокоочиститель 11 и охладитель 12. Охлажденное до температуры созревания молоко подают в резервуар 6 на созревание. Допускается использовать холодную очистку молока на специальных фильтрах-очистителях без использования подогревателя. После созревания молоко направляют через уравнительный бачок 7 насосом 1 в секцию регенерации пастеризатора 9, далее на сепаратор-нормализатор 8. Нормализованное по жиру молоко поступает в секцию пастеризации и регенерации пластинчатого пастеризатора 9. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко подают через счетчик 3 в сыродельную ванну (сыроизготовитель) 15.
При отсутствии сепаратора-нормализатора используют сепараторсливкоотделитель. При этом расчетным путем, в зависимости от исходного молока, определяют требуемое количество обрата для получения заданных параметров смеси по содержанию жира. В сыродельную ванну подают необходимое количество обрата, затем – пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания исходное молоко.
Вариант В. Молоко с повышенной бактериальной обсемененностью направляют на созревание после термизации. При этом из промежуточного резервуара 6 насосом 1 его подают в уравнительный бачок 7 пастеризационно-охладительной установки. Из секции регенерации пастеризатора 9 молоко направляют на сепаратор-нормализатор 8. Очищенное и нормализованное по жиру молоко возвращают в пастеризатор 9, где его термизируют и охлаждают до температуры созревания. Охлажденное нормализованное молоко направляют в резервуар 6 для созревания. При заполнении резервуара в молоко вносят бактериальную закваску. Созревшее молоко насосом 1 направляют через уравнительный бачок 7 в пастеризатор 9. Пастеризованное и охлажденное до температуры свертывания молоко через счетчик 3 подают в сыродельную ванну (сыроизготовитель) 15.
Нормализация молока по жиру допускается осуществлять после проведения созревания.
Вариант Г. При производстве сыров методом ультрафильтрации в технологическую схему подготовки молока включается ультрафильтрационная установка. После приемки молоко из промежуточного резервуара 6 насосом 1 направляют на подогреватель 10, затем на сепаратор-нормализатор 8 для нормализации по жиру, и через промежуточный резервуар 13 насосом 1 на ультрафильтрационную установку 14. После ультрафильтрации молочный концентрат поступает в уравнительный бачок 7, откуда с помощью насоса 1 его подают в секцию пастеризации, а затем в секцию охлаждения пастеризатора 9. Охлаждают молочный концентрат до температуры свертывания, либо до 6±2 °C. В первом случае его направляют через счетчик 3 в сыродельную ванну (сыроизготовитель) 15, во втором – на промежуточное хранение.
При производстве швейцарского сыра подготовку молока к выработке сыра проводят только по вариантам А и Б технологической схемы. Причем при хорошем качестве молока вместо пастеризатора 9 устанавливают подогреватель 10 и молоко после нормализации по жиру направляют в сыродельную ванну (сыроизготовитель).
Технологический регламент приемки молока и подготовки его для выработки сыра представлен на схеме, изображенной на рисунке.
Далее в сыродельной ванне (сыроизготовителе) 15 в молоко вносят хлорид кальция, бактериальную закваску, нитрат калия или натрия, молокосвертывающий фермент. Здесь молоко свертывается, а полученный сгусток режут и обрабатывают с целью получения сырного зерна.
Сырное зерно после обработки самотеком или насосом 16 подают в формовочный аппарат 17 для образования пласта, подпрессовки и формования, или на отделитель сыворотки 18.
Формы, наполненные сырной массой, помещают на тележки 19 для самопрессования, после которого их направляют на прессование. При производстве сыра могут использоваться универсальные аппараты, совмещающие те или иные процессы. Так, при использовании баропрессов в одном аппарате проводят формование и прессование сырной массы, в результате чего получают готовые отпрессованные головки (блоки) сыра.
Отпрессованный сыр (самопрессующиеся сыры после самопрессования) взвешивают на весах 21, укладывают в контейнеры для посолки сыра 22 и помещают в солильные бассейны 23. Посоленный сыр помещают на стеллажи или контейнеры для созревания 24 и направляют на обсушку и созревание.
Освободившиеся формы подают в моечное отделение. В процессе созревания сыры периодически моют на сыромоечной машине 25, обсушивают на сушилке 26 и покрывают специальным сплавом на парафинере 27 или упаковывают в пленку на вакуум-упаковочной машине 28, или формируют латексное покрытие на машине 29 и сушилке 26, а затем парафинируют на парафинере 27.
Специальные технологии и "ноу-хау" позволяют на 30-40 % сократить трудозатраты при производстве сыра и на 50-70 % – при его созревании.
Характеристика сырья и основных материалов.
Для выработки сыров применяется следующее сырье и основные материалы:
– молоко коровье заготовляемое, соответствующее требованиям, предъявляемым к молоку для сыроделия;
– сливки и обезжиренное молоко, полученное из коровьего молока соответствующие требованиям, предъявляемым к молоку для сыроделия;
– масса белковая из подсырной сыворотки (белки сывороточные) с массовой долей сухих веществ 20 %;
– сливки из сыворотки (подсырные);
– пахта-сырье, полученная при производстве сладкосливочного масла;
– препараты бактериальные (закваски) и биологические, разрешенные к применению в сыроделии Министерством Здравоохранения РФ;
– молокосвертывающие и другие ферментные препараты, разрешенные к применению в сыроделии Министерством Здравоохранения РФ;
– соль поваренная пищевая, не ниже I сорта, молотая, неиодированная; для посолки в зерне не ниже сорта "Экстра";
– натрий азотнокислый, или калий азотнокислый, или селитра калиевая техническая, марки А, Б, В высшей категории качества;
– кальций хлористый технический, не ниже I сорта, или кальций хлористый, или кальций хлористый двуводный;
– водорода перекись;
– вода питьевая;
– составы для покрытия поверхности сыров, полимерные пленки, разрешенные к применению в сыроделии Министерством Здравоохранения РФ для этих целей.
Оценка качества молока. Общие требования к молоку, предназначенному для выработки сыров, регламентируются законодательством и изложены в ГОСТ. Практически на выработку сыра должно быть отобрано и использовано лучшее во всех отношениях молоко. При производстве натуральных, особенно твердых сыров чрезвычайно строгие меры предъявляют к гигиене получения, хранения и переработки молока. Считается, что излишняя обработка молока является нежелательной.
Только в исключительно благоприятных случаях качество молока полностью отвечает перечисленным требованиям.
Для выработки сыра должно использоваться так называемое сыропригодное молоко, отвечающее определенным требованиям.
Сыропригодность – комплексная характеристика молока, включающая в себя сенсорные (органолептические), физико-химические, биологические и санитарно-гигиенические показатели.
Для переработки на сыр должно использоваться сыропригодное молоко, отвечающее следующим требованиям. Молоко должно быть получено в хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям, в соответствии с ветеринарно-санитарными правилами для предприятий (комплексов) по производству молока на промышленной основе, от здоровых коров, что должно быть подтверждено свидетельством, выданным ветеринарным специалистом на срок не более одного месяца.
Молоко, получаемое от хозяйств, неблагополучных по инфекционным заболеваниям крупного рогатого скота, обеззараживается непосредственно на ферме кипячением его в течение 5 мин или пастеризацией при температуре 85 °C в течение 30 мин. Оно используется в хозяйстве или отправляется на молочные заводы только по специальному указанию ветеринарного врача, обслуживающего хозяйство, в соответствии с требованиями ветеринарных и санитарных правил.
Молоко, получаемое от стада хозяйств, неблагополучных по бруцеллезу, туберкулезу, ящуру, маститу, а также молоко, полученное от коров, подвергаемых лечению с применением антибиотиков (пенициллин, стрептомицин и др.) к переработке на сыр не допускается. Такое молоко используется в соответствии с ветеринарными и санитарными правилами, действующими инструкциями по борьбе с болезнями животных.
По сенсорным показателям сыропригодное молоко должно иметь чистый вкус и запах, без посторонних, несвойственных свежему молоку привкусов и запахов. По внешнему виду и консистенции оно должно представлять собой однородную незамороженную жидкость, без слизи, осадка или хлопьев белка, цветом от белого до слабо-желтого.
По химическим, физико-химическим и гигиеническим показателям молоко должно отвечать требованиям, приведенным ниже (при этом в зависимости от отдельных физико-химических показателей молоко подразделяется на I и II сорта; или высший, I и II сорт по ГОСТ).
Степень чистоты по эталону, группа .............. Не ниже I (II)
Массовая доля, %: белка....................................2,8-3,5 в том числе казеина........................2,4-3,0 жира......................................3,0-6,0
Содержание, мг/100 г: кальция.................................110-140 калия....................................148 фосфора.................................92
Плотность, кг/м
............................. Не менее 1027
Титруемая кислотность, °Т.......................16-18 (16-20)
Редуктазная проба, класс.......................Не ниже I (II)
Сычужно-бродильная проба, класс..................I и II
Свертываемость молока (по З. Х. Диланяну), тип......II
Максимальное количество спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий в 1 см
молока для сыров с высокой температурой второго нагревания...........................2* для сыров с низкой температурой второго нагревания................................10* соматических клеток в 1 см
молока, тыс............500*
Примечание – *Допускается использовать для выработки сыров с высокой температурой второго нагревания молоко, содержащее в 1 см
до 2,5 спор; для сыров с низкой температурой второго нагревания – до 25 спор в 1 см
, при условии, что выработка сыров производится с использованием специальных заквасок и препаратов, обладающих антагонистическим действием в отношении возбудителей маслянокислого брожения (например, антагонистической закваски или препарата "Биоантибут" при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания, препарата "Биоантибут-А-Углич" – для сыров с высокой температурой второго нагревания), или применяются другие способы подавления развития маслянокислых бактерий.
Рекомендуется перерабатывать на сыр молоко, охлажденное до температуры не выше 10 °C. Неохлажденное или недостаточно охлажденное молоко может быть переработано на сыр, если по всем другим показателям оно удовлетворяет требованиям сыроделия.
Согласно ГОСТ, на выработку сыра можно использовать молоко только высшего и I сорта. Не подлежит переработке на сыр молоко:
– не соответствующее сенсорным требованиям (с запахом химикатов и нефтепродуктов; с прогорклым затхлым привкусом; с выраженным запахом и вкусом лука, чеснока, полыни);
– получаемое в хозяйствах, неблагополучных по бруцеллезу, туберкулезу, ящуру, листериозу и сальмонеллезу;
– получаемое от коров в первые семь дней лактации (молозиво) и последние десять дней лактации (стародойное);
– содержащее более 500 тыс. соматических клеток в 1 см3;
– с наличием веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов (остатков моющих и дезинфицирующих средств, химических консервантов, антибиотиков и других лекарственных средств защиты животных и растений);
– с добавлением веществ, фальсифицирующих химический состав и физико-химические свойства молока, в том числе нейтрализующих.
При необходимости свертываемость молока можно ускорить путем добавления солей кальция.
Сыропригодность молока также можно повысить путем его созревания, при этом соли кальция и фосфора из коллоидного состояния переходят в растворимое, повышается кислотность молока, что сокращает продолжительность свертывания.
Устранить неприятные запахи можно, подвергнув молоко вакуумной обработке с использованием вакреатора или деаэратора.
Влияние газообразующей микрофлоры нейтрализуют внесением в молоко азотнокислого калия или натрия (селитры) из расчета не более 30 г на 100 кг молока.
При подозрении на фальсификацию по результатам анализов (по определению плотности, массовой доли жира, кислотности молока), молоко должно быть проверено на натуральность. В пробе такого молока дополнительно проверяют массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), точку замерзания, а также присутствие аммиака, пероксида водорода и соды.
Для вычисления массовой доли СОМО определяют массовую долю сухого вещества в молоке и вычитают из нее массовую долю жира или используют приборы ("Лактан" или другие).
