Производство сыра.

Сыр – это высокопитательный белковый продукт, легко усвояемый организмом, полученный из молока путем его свертывания и обработки; он сохраняет все основные питательные вещества молока за исключением углеводов.

Сыр содержит большое количество белков (23-30%), молочного жира (33%), минеральных веществ (4%: Са – 1%, Р – 0,8%) и витаминов (А, В₁, В₂, С, Д).

Виды сыров различаются сырьем, особенностями производства, свойствами. Их готовят из коровьего молока и овечьего.

По способу свертывания молока и особенностями сырья сыры делят на классы:

• Сычужные

• Кисло-молочные

• Переработанные

Классы делят на подклассы, типы и группы.

СЫРЫ

Сычужные			К исломолочные	П ереработанные
Твердые	Мягкие	Рассольные		Плавленые
Типа Швейцарского Типа Голландского Типа Чеддера Типа Латвийского	Типа Рокфора Типа Десертного Типа любительского	Типа Грузинского Типа Сулугуни Типа Брынза	Типа твороженных созревающих	Группа консервных Группа без специй Группа со специями и наполнителями

Плавленые сыры изготавливают из сычужных сыров, имеющих дефекты, которые устраняют при их переработке. По содержанию жира в сухом веществе различают сыры жирностью 50 и 45%. Кроме того, вырабатывают сыры 60, 30 и 20%-ной жирности. Сыры различают разнообразием форм и размеров.

Технология производства сычужных сыров.

Решающим фактором в производстве сыров является химический состав, физические свойства и микробиологические показатели перерабатываемого молока. Эти факторы определяют сыропригодность молока, т.е. его способность к свертыванию, образованию сгустка определенной консистенции, а также способность к брожению и созданию среды, необходимой для развития и деятельности микроорганизмов (молочных бактерий). Технологическая схема производства сыров состоит из следующих процессов:

Приемка и сортировка молока

Созревание молока

Нормализация молока

Пастеризация молока

Подготовка молока к свертыванию

Свертывание молока

Обработка сгустка и сырного зерна

Формирование и прессование

Посолка сыра

Созревание сыра

Хранение и упаковка сыров

Приемка и сортировка молока.

Сыр можно изготавливать только из сыропригодного молока, т.е. из молока, которое под действием сычужного фермента образует плотный сгусток с хорошим отделением сыворотки. Молока должно иметь характерный вкус, запах, цвет и консистенцию, титруемую кислотность 16-18 Т,  = 1,027 г/см³, массовую долю жира не менее 3,2%, белка не менее 3,0% (в том числе казеина – 2,6%), соотношение между жиром и белком 1,1 … 1,25, содержания кальция 125 мг%.

Высокие требования предъявляют молоку по гигиеническим показателям: степени чистоты, бактериальной обсемененности, наличию ингибирующих веществ, количеству соматических клеток. Из белков молока в сыроварении в основном используют казеин. От нормального содержания казеина и жира зависит выход сыра, а от соотношения жира казеина – жирность продукта. Повышенное содержание сывороточных белков отрицательно влияет на процесс созревания сыра, поэтому для его выработки нельзя использовать молозиво, а также стародойное молоко.

Органолептические показатели молока очень важны для сыроварения, т.к. недостатки вкуса, цвета и запаха молока вызывают соответствующие пороки сыра. Также необходим контроль молока на механическую и бактериальную загрязненность, количество соматических клеток и на брожение. Степень чистоты по эталону должна быть не менее I группы; содержание бактерий – не более 500 тыс. клеток в 1 см³; сычужно-бродильная проба – не выше II класса.

Пригодность молока в значительной степени определяет рационы кормления животных. Положительно влияет на качество сыра вскармливание коров: картофелем, морковью, др. корнеплодами, кукурузой. Отрицательно: ботва, силос свеклы, солома кислых трав.

Важен для производства сыра состав микрофлоры молока. Молоко не должно содержать патогенных стафилококков, бактерий группы кишечной палочки, а также гнилостные и маслянокислые бактерии. Количество микрофлоры в молоке проверяют редуктазной пробой, а качество – бродильной и сычужной-бродильной пробами.

Сыропригодное молоко должно содержать достаточное количество молочнокислых бактерий – стрептококков и палочке. Количество этой микрофлоры в молоке определяет степень его зрелости и пригодность для приготовления сыра. Для зрелого молока также характерно повышенная растворимость солей (фосфата кальция).

Созревание молока.

Биологические и технологические свойства молока улучшаются при его созревании, т.е. выдержке при t = 8-12 С в течение 10-12 ч. В зрелом молоке накапливаются полипептиды, которые активизируют молочнокислую микрофлору и в результате этого кислотность повышается на 1-2 Т. Образующаяся молочная кислота переводит кальциевые соли (фосфаты) в более растворимые соли, в результате чего улучшается свертываемость молока сычужным ферментом.

Нормализация молока.

Каждый вид сыра должен содержать определенное количество жира в сухом веществе. Оно определяется содержанием жира в исходном молоке, поэтому его необходимо нормализовать, пользуясь специальными таблицами. При высокой жирности молока его нормализуют удалением определенной части жира сепарированием или добавлением обезжиренного молока; при его недостатке к молоку добавляют сливки.

Пастеризация молока.

Главная цель пастеризации – уничтожение вегетативных форм микрофлоры, которая случайно попала в молоко из внешней среды. Пастеризация ускоряет созревание, вследствие лучшего использования белка и жира и большего задержания влаги в сырной массе, увеличивается выход сыра. (Из пастеризованного молока получаются сыры лучшего качества, чем из сырого молока)

В зависимости от типа пастеризационных установок в сыроварении применяют длительную пастеризацию при 63-65 С с выдержкой 20 мин или кратковременную –при 71-72 С с выдержкой 20-25 сек.

Подготовка молока к свертыванию.

К этой операции относится охлаждение молока, внесение в него хлорида кальция, нитратов, краски и бактериальной закваски. Пастеризованное нормализованное молока охлаждают до температуры, которую устанавливают в зависимости от вида производимого сыра, жирности смеси и качества молока, температуры помещения и времени года. Температуру в сыроварении при сычужном свертывании поддерживают в пределах 28-36 С (зимой его свертывают при более высоких температурах). Хлорид кальция, внесенный в пастеризованное молока, улучшает осаждение белков молока и обеспечивает получение плотного сгустка. В зависимости от состава и свойств молока в него вносят СаСl₂ в количестве от 10 до 40 г безводной соли на 10 кг молока (т.е. 40%). Для приготовления такого раствора 4 кг безводного СаСl₂ растворяют в 1,5 л нагретой до 95 С воды, после отстаивания его обязательно фильтруют и хранят в закрытой стеклянной посуде. При производстве сыров с низкой температурой второго нагревания после внесения в молоко СаСl₂ рекомендуется применять фосфат натрия в виде 40%-ного раствора. Чтобы предупредить развитие газообразующих бактерий и вспучивание сыра, применяют нитрат калия или натрия. Их добавляют в количестве до 30 г на 100 л молока в виде водного раствора после внесения СаСl₂.

Для придания сырному тесту ярко-желтого цвета можно применять сырную краску ВТУ-56 (краска аннато). Ее вносят 3% водного раствора 5 мл на 100 мл молока в летний период, 10 мл на 100 мл молока в зимний период. Растворы СаСl₂, КNО₂ (NaNO₂) и краски вносят в молоко до добавления бактериальной закваски.

Бактериальные закваски для сыров состоят из чистых специально подобранных культур молочнокислых бактерий – стрептококков и палочек (молочнокислых). Обогащение смеси молока молочнокислой микрофлорой предопределяет созревание сыра, его вкус и аромат. Количество бактериальной закваски, которая должна быть внесена в смесь молока устанавливается в зависимости от вида сыра и зрелости молока. Закваску вносят перед свертыванием молока сычужным ферментом.

Свертывание молока.

Для свертывания молока можно применять сычужный фермент, пепсин, сок некоторых растений и грибов. В сыроделии применяют сычужный фермент, пепсин, а также ферментные препараты на их основе. Сычужный фермент получают из сычуга (четвертого отделения желудка) забитых телят и ягнят в период кормления их молоком, а пепсин – из желудков КРС. Производят сычужный фермент, пепсин в виде порошка. 1 г фермента свертывает в течение 40 мин при 35 С 100 кг молока.

Молоко, подлежащее свертыванию, помещают в 2-х спинные сырные ванны с механическими мешалками и краном для спуска сыворотки и подогревают до 28-36 С (это температура подогрева). Оптимальное действие сычужного фермента лежит в пределах 41-48 С, но до такой температуры молок не подогревают, чтобы угнетающе не повлиять на молочнокислые стрептококки и слишком не уплотнить сгусток, что затруднит дальнейшую обработку.

Фермент разбавляют водой до активности 1:1000 и по расчету вливают в ванну при тщательном перемешивании. Затем оставляют в покое. Через 15-20 минут образуется сгусток параказеина.

При свертывании молока сычужный фермент расщепляет фосфоамидные связи белков (казеин переходит в параказеин), в результате чего освобождаются ОН-группы фосфорной кислоты, способные реагировать с 2-х валентными и многовалентными ионами металлов. В молоке один ион Са связывает две ОН-группы, образую как бы мостики между частицами белка. Увеличение количества «кальциевых мостиков» приводит к структурированию частиц белка, т.е к образованию сгустка.

Продолжительность свертывания зависит от температуры смеси молока, его кислотности, количества внесенного фермента. (твердые сыры – 25-35 мин, мягкие – 50-90 мин). Готовый сгусток должен иметь определенную плотность, нормальную прочность, ровную гладкую поверхность. Признаками готовности сгустка являются образование (при его изломе под небольшим углом) раскола с острыми краями без хлопьев белка и выделение сыворотки светло-зеленого цвета.

Обработка сгустка и сырного зерна.

Образовавшийся сгусток разрезают с помощью специальных ножей для удаления из него влаги (сыворотки) и получения сырного зерна нужной величины (мягкие белковые комочки). Размер сырных зерен для твердых сыров составляет от 3 до 6 мм, для мягких сыров – от 20-30 мм.

После доведения зерна до нужного размера сырную массу вымешивают (обсушивают) для дальнейшего выделения сыворотки, укрепления зерна и придания ему округлой формы. Затем проводят второе нагревание, температуру для различных видов сыров повышают на 8-25 С (мягкие сыры вырабатывают без температурной обработки сырного зерна). При нагревании склеивающая способность сырного зерна растет, поэтому во избежании слипании его и образования комков сырную массу все время энергично перемешивают в течение 10-30 мин для сыров с низкой температурой нагревания; 25-50 мин – с высокой.

Формование и прессование сыра.

Сыр формуют двумя способами: наливом или из пласта. Из пласта формуют при производстве твердых сыров – швейцарский. Наливом формуют рассольные сыры. Чтобы проверить сырную массу в сплошной сырный пласт, ей дают свободно осесть на дно и приобрести определенную твердость, после чего из ванны удаляют сыворотку. Для этого обсушенное зерно сдвигают перфорированными зернособирателями (вручную или при помощи пневматических устройств) к торцовой стороне ванны в пласт и удаляют часть сыворотки. Далее на пласт накладывают прессуемые пластины и подпрессовывают в течение 20-30 минут. После окончания выделения сыворотки, когда пласт достигает определенной плотности, его разрезают на равные куски и укладывают в заранее подготовленные формы (шар, цилиндр, круг).

Наполненные формы выдерживают в течение 30-60 минут, переворачивая 3-4 раза через каждые 3-5 минут для самопрессования. Перед прессованием сыр вынимают из формы, маркируют казеиновыми цифрами и заворачивают в тонкие, чистые крепкие, смоченные водой салфетки (мокрая салфетка хорошо пристает к сыру). На салфетках не должно быть морщин. Завернутый в салфетки сыр вновь помещают в формы и прессуют. Большинство твердых сыров прессуют под давлениемОт 20 до 60 кг (0,1 … 0,4 кПа) на 1 кг сыра. Мелкие сыры прессуют в течение 1,5-4 ч, крупные 12-18 ч. Концом прессования считается прекращение отделения сыворотки.

На заводах используют вертикальные и горизонтальные пневматические прессы, а также туннельные прессы. Сыры, вырабатываемые с высоким содержанием влаги – мягкие не подвергают принудительному прессованию – они самопрессуются под давлением собственной массы. Чтобы эти сыры прессовались равномерно, их переворачивают сначала через каждые 15-30 мин, а потом через 1-1,5 ч. Самопрессование продолжается от 12 дол 24 ч.

Посолка сыра.

Соль придает сырам вкус и, кроме того, влияет на процесс созревания сыра, консистенцию, рисунок и цвет сырного теста. Содержание соли в сыре определяется его видом и колеблется от 1,2 до 2,5 %. Скорость просоливания сыра зависит от размера, свойств поверхности головки, влажности сырной массы, температуры и продолжительности посолки. При посолке принимают во внимание не столько абсолютную плотность поверхности сыра, сколько её отношение к массе сыра. Чем выше удельная поверхность сыра, тем быстрее проникает соль в сырную массу и тем быстрее он просоливается (Сыры с большим содержанием влаги быстрее просоливаются, т.к. имеют большую пористость, которая облегчает проникновение соли внутрь сыра).

Все способы посолки можно разделить на 2 группы: посолку в зерне и посолку в рассоле. Посолку в зерне используют при производстве твердых сыров с низкой температурой второго нагревания. Соль вносят в сыворотку в виде концентрированного раствора в конце второго нагревания или после него из расчета 0,3 … 0,5 кг соли на 100 кг перерабатываемого молока.

Основным способом посолки всех твердых сыров является посолка в рассоле. При этом способе опрессованный сыр помещают в бассейн с рассолом (в случае циркуляции рассола его концентрация – 18-20%, при её отсутствии – 22-23%).

Рассолготовят растворением пищевой поваренной соли (I сорта) в чистой пастеризованной при 80-90 С питьевой воде. Перед использованием раствор фильтруют и охлаждают до 8-12 С. Кислотность – 35 Т. Длительность посолки в рассоле зависит от вида сыра, его величины и температуры рассола и составляет для мягких сыров – 50-60 мин, рокфора – 5 … 3 суток, для твердых сыров – 5 … 12 суток.

Созревание сыров.

Под созреванием понимают изменение составных частей свежеприготовленного сыра, в результате которого он приобретает свойственные ему вкус, запах и цвет, консистенцию и рисунок. При этом протекают сложные биохимические процессы, вызывающие изменение веществ сырной массы при созревании происходит под действием сычужного фермента (или пепсина), а также под влиянием ферментов, выделяемых микроорганизмами.

Наибольшим изменением подвергаются молочный сахар и белковые вещества. Под действием молочнокислых бактерий молочный сахар (лактоза) превращается в молочную кислоты, а также эфиры, спирты, карбонильные соединения, низкомолекулярные кислоты. Продукты брожения участвуют в формировании вкуса и аромата сыра, а молочная кислота, связывая кальций, влияет на структуру сырного теста (рисунок). Выделяющийся в процессе брожения (пропионовоксилые бактерии расщепляют соли молочной кислоты (лактаты) с образованием летучих кислот (уксусной) и углекислого газа) углекислый газ обусловливает образование глазков и рисунка сыра, специфический запах. Микрофлора сырной слизи участвует в созревании мягких и самопрессующихся полутвердых сыров. При этом происходит активное расщепление белков с образованием пептидов, аминокислот и аммиака. Молочный жир при созревании твердых сычужных сыров изменяется незначительно; при созревании мягких сыров под действием ферментов, выделяемых плесенями, он образует свободные жирные кислоты, которые влияют на аромат сыра и вкуса.

Созревание сыра начинается еще в сырной ванне, однако изменения белка и молочного сахара до посолки незначительны – настоящее созревание начинается лишь после посолки сыра. Оно продолжается (в зависимости от вида сыра) от 2 недель до 6 месяцев.

Созревают сыры в подвалах, где создают оптимальный температурно-влажностный режим. В первый месяц созревания для большинства твердых сыров устанавливают температуру 13-15 С и относительную влажность воздуха 85-90 %. Затем созревание происходит при температуре 10-12 С и относительной влажности 80-85%. Продолжительность созревания сыров зависит от влажности незрелого сыра, и активности ферментов. В процессе созревания сыры периодически (через 7-15 суток) переворачивают для придания им правильной формы и моют для удаления аэробной микрофлоры, разрушающей корку и вызывающей появления неприятного вкуса. Температура воды для мойки должна отвечать состоянию сыра. Так, сыры, в которых нежелательно вызывать повышенное газообразование, моют водой с температурой 18-20 С, а сыры, для которых требуется усиление процессов созревания – водой с температурой 35-40 С.

Для облегчения трудоемкого процесса ухода за поверхностью продукта сыры парафинируют (используя парафино-полимерный состав СКФ-15) или упаковывают в пленку. Парафинирование сыра осуществляют при температуре 140-150С парафинированной смеси в течение 1-2 с. Температура сыра в этот момент должна быть не ниже 10 С. После парафинирования сыры через каждые 10-15 суток обтирают и переворачивают. Лучше всего созревание сыров осуществлять в полимерных пленках типа полиэтилен-целлофан, повиден, соран.

Для придания сыру специфического вкуса его иногда подвергают холодному копчению в коптильных шкафах, в которые подводят дым от сгорающих не полностью опилок деревьев. Температура копчения = 30 С. Продолжительность копчения 20-30 ч.

Хранение и упаковка сыра.

Условия и сроки хранения на базах и холодильниках зависят от зрелости сыров.

Незрелые сыры хранят на стеллажах при 8-12 С и влажности 75-85 % (кратковременное хранение). Зрелые сыры хранят при температуре = -2 до -5 С и влажности 85-90 %.

Срок хранения разных видов твердых сыров колеблется от 2 до 10 месяцев, мягкие – в течение 10 дней. Плавленые сыры хранят при t = - 2 … - 4С – 3 месяца.

Сыры перед отправкой в сырохранилище сортируют и упаковывают в деревянные ящики или фанерные бочки (барабаны). При этом следят, чтобы тара была сухая и сыр правильно упакован, иначе он может потерять свою форму и деформироваться. Летом сыры перевозят в охлажденных, а зимой – в утепленных вагонах. Оптимальная температура транспортирования сыра 2 … 8 С. Хранить резаные сыры можно в полиэтиленовых пакетах не более 3 дней.

Пороки сыра.

Пороки вкуса, запаха и консистенции сыра в основном ввязываются обсеменением молока посторонней микрофлорой и нарушением процесса накопления в сырной массе молочной кислоты.

Пороки сыра и меры их предупреждения.

Порок	Причина возникновения	Меры предупреждения
Пороки вкуса и запаха
Горький вкус	Обсеменение молока энтрекокками и микрококками, накопление горьких пептидов вследствие задержки созревания сыра.	Отбраковывать молока с горьким вкусом; контролировать режимы пастеризации молока, соблюдать температурные режимы созревания сыров
Аммиачный вкус и запах	Активное образование NH3 при распаде белков	Не допускать излишнего развития сырной слизи в сырах
Пороки консистенции и рисунка
Крошливая консистенция	Использование на выработку сыра молока повышенной кислотности; применение бактериальных заквасок с высокой энергией кислотообразования	Вырабатывать сыр из молока с кислотностью не выше 20 Т, использовать бактериальные закваски хорошего качества
Отсутствие рисунка	Слабое развитие закваски; переработка незрелого молока; низкая температура созревания сыра	Следить за качеством бактериальной закваски; контролировать газообразующую способность закваски; не нарушать технологию
Ремнистая резиновая консистенция	Замедленное развитие молочнокислого процесса; излишняя обсушка сырного зерна	Соблюдать технологию; избегать применения высокой температуры второго нагревания
Колющаяся консистенция (самокол)	Недостаточная связность сырного теста в результате повышенной кислотности	Тщательно сортировать молоко по кислотности; избегать нарушения обработки сырной массы