Технология производства сыра

Существует множество сортов сыра. Во Франции, стране, с которой по производству сыра никто не может соперничать, изготавливается более 400 сортов. Ежегодное потребление сыра на одного француза составляет 22,8 кг. В год производится около 1 577 000 тонн, 458 000 тонн идет на экспорт. Среди этих 400 сортов лишь 36 обладают исконным контролируемым названием, то есть торговой маркой.

Основой классификации сыров могут быть: тип основного сырья, способ свертывания молока, участвующая в производстве сыра микрофлора, главные показатели химического состава и принципиальные особенности технологии.

I. По типу основного сырья сыры делят на натуральные, вырабатываемые из коровьего, овечьего, козьего, буйволиного молока, и плавленые, основным сырьем для которых являются натуральные сыры. Натуральные и плавленые сыры очень отличаются друг от друга, поэтому каждая группа имеет свою классификацию.

II. Тип свертывания молока придает специфические особенности сыру. В сыроделии используют четыре типа свертывания молока: сычужное, кислотное, сычужно-кислотное, термокислотное.

III. Микрофлора, участвующая в производстве сыра. Именно микроорганизмы играют основную роль в формировании специфических органолептических свойств сыров — мезофильные или термофильные бактерии. Они образуют ферменты, сбраживающие молочный сахар, повышают кислотность, снижают окислительно-восстановительный потенциал до определенного уровня, то есть создают условия, в которых протекают биохимические и микробиологические процессы в продукте.

Кроме молочнокислых бактерий в производстве различных групп сыров используют и другие микроорганизмы, придающие специфические свойства продуктам. В зависимости от состава микрофлоры сыры можно разделить на группы:

· вырабатываемые при участии только мезофильных молочнокислых бактерий;

· с использованием мезофильных и термофильных молочнокислых и пропионовокислых бактерий;

· с использованием плесневых грибов;

· с применением микрофлоры поверхностной слизи;

· с использованием бифидобактерий (или ацидофильной палочки);

· без непосредственного участия микроорганизмов (сывороточные, сливочные).

IV. Особенности технологии производства сыра.

Весь процесс производства сыров можно подразделить на основные этапы и представить в виде схемы:

1-й этап: подготовка молока к свертыванию.

Молоко, предназначенное для выработки сыра, подвергают предварительной обработке, состоящей из следующих операций: созревания, нормализации и пастеризации молока, внесения химикатов, подкрашивания молока.

Молоко, применяемое для выработки сыра, должно быть биологически полноценным, т.е. являться благоприятной средой для развития молочнокислых бактерий. Молочнокислым бактериям принадлежит главная роль в процессе созревания сыров (их ферменты обеспечивают основные превращения составных частей молока).

Свежевыдоенное молоко – неблагоприятная среда для развития молочнокислых бактерий, оно плохо свертывается сычужным ферментом. Биологические и технологические свойства молока улучшают, подвергая его созреванию - выдержке при низкой температуре (8-12°С) в течение 10-14 часов. В зрелом молоке накапливаются полипептиды, которые способствуют активизации молочнокислой микрофлоры и повышению в результате этого кислотности. Образующаяся молочная кислота переводит кальциевые соли молока из коллоидного состояния в ионно-молекулярное, т.е. увеличивается количество ионов кальция, способствующих укрупнению казеиновых частиц. Но нельзя долго хранить сырое молоко при низких температурах перед переработкой на сыр, оно будет медленно свертываться сычужным ферментом вследствие увеличения в нем содержания казеина.

Кислотность молока влияет как на скорость свертывания, так и на структурно-механические свойства сычужного сгустка. Чем выше кислотность молока, тем быстрее оно свертывается. При низкой кислотности образуется неплотный вялый сгусток, при повышенной – излишне плотный сгусток, из которого получается сыр крошливой консистенции. Оптимальной для сыроделия считается титруемая кислотность молока 19-21°Т (твердые сыры), 21-25°Т (мягкие сыры).

При производстве сыров молоко пастеризуют при температуре не выше 72⁰С в течение 20 с. Более высокие температуры пастеризации вызывают переход растворимых солей кальция в нерастворимое состояние и др. изменения, в результате которых ухудшаются технологические свойства молока: увеличивается продолжительность сычужного свертывания, образуется дряблый и малосвязный сгусток.

В пастеризованное молоко для повышения его способности к свертыванию в присутствии сычужного фермента вносят раствор хлористого кальция, повышают кислотность молока и применяют другие способы улучшения сыропригодности молока.

Подкрашивание молока. Для придания сырному тесту естественной желтой окраски в зимний период в молоко добавляют водорастворимую краску аннато из семян растения Bixa orellaha. Применение иных красящих веществ в сыроделии не допускается.

2-й этап: створаживание или свёртывание молока.

Для образования сгустка и его обработки в сыродельной промышленности применяют сырные ванны ВКШ-5 емкостью 5000 л и другие ванны, оборудованные приводными мешалками, которые могут перемещаться по всей площади ванны. Для нагревания молока или сырной массы в рубашку ванны подают воду.

В молоко, которое находится в ванне, вносят при температуре 33⁰С (температура первого нагревания) закваску, специально подобранную по видовому составу молочнокислых бактерий применительно к вырабатываемому сыру.

При выработке сычужных сыров молоко свертывают сычужным ферментом и значительно реже пепсином (получают из желудков взрослых свиней, овец, коров). Его также используют для свертывания молока.

Наибольшей свертывающей способностью обладает фермент, содержащийся в желудках (сычугах) двух-, трехнедельных телят, питавшихся исключительно молоком. Он наиболее активен в слабокислой среде (при рН 6-6,4) и вносится в молоко спустя некоторое время после его заквашивания. Действие сычужного фермента ускоряется при добавлении в молоко солей кальция.

Сущность свертывания молока сычужным ферментом по теории разработанной П.Ф. Дьяченко: согласно этой теории различают две основные стадии действия сычужного фермента. На первой стадии - ферментативной - казеин превращается в параказеин; на второй – коагуляционной - из параказеина образуется сгусток.

Параказеин вследствие увеличения количества свободных гидроксильных групп фосфорной кислоты проявляет повышенную чувствительность к ионам кальция. Кальций, как двухвалентный элемент соединяется одновременно с двумя группами -ОН, образуя кальциевые мостики между молекулами параказеина. Так, на коагуляционной стадии под влиянием кальция происходит агрегирование частиц параказеина с образованием структурной сетки параказеина - сычужного сгустка.

Параказеин по сравнению с казеином обладает пониженной гидрофильностью и малой растворимостью в присутствии кальциевых солей.

Образование сгустка в молоке происходит через 20 мин после внесения раствора сычужного фермента. Затем приступают к обработке сгустка.

3-й этап: стекание или обработка сгустка.

Обработка сгустка необходима для удаления сыворотки и уменьшения объема сгустка. Выделение сыворотки ускоряют специальными приемами, так как сыворотка по мере уменьшения ее количества в сгустке выделяется все медленнее.

Обработка сгустка включает следующие операции: дробление сгустка механическими ножами, в результате чего образуется сырное зерно - мягкие белковые комочки размером 3-4 мм и 5-6 мм; вымешивание сырного зерна и отбор выделившейся сыворотки; второе нагревание сырного зерна.

Второе нагревание - наиболее действенный фактор обсушки сырного зерна и регулирования содержания влаги в сыре, начинают его, когда сыворотка уже почти не выделяется из сгустка. Для голландских сыров температура второго нагревания должна быть 40-41⁰С, т.е. на 8⁰С выше температуры первого нагревания, при которой проводилось свертывание молока. Нагрев проводят путем подачи горячей воды в рубашку сырной ванны.

Применение более высокой температуры второго нагревания приводит к излишней потере влаги, замедлению биохимических процессов в сыре, получению готового продукта с грубой консистенцией, невыраженным слабым ароматом.

После внесения закваски в молоке развивается молочнокислое брожение, непрерывно накапливается молочная кислота, снижается рН сыворотки. Роль активной кислотности при выработке сыра велика: она служит гарантией подавления возбудителей нежелательных микробиологических процессов в сырной массе, предупреждает появление дефектов вкуса, а также вспучивание головок на ранней стадии созревания. Кроме того, с увеличением концентрации молочной кислоты повышаются скорость и степень синерезиса сгустка, который сжимается и выделяет влагу.

Сырное зерно в процессе обработки приобретает достаточную упругость и ощутимую клейкость. В этот период заканчивают обработку сырного зерна и приступают к формованию головок.

Стекание – процесс отделения сыворотки от сырной массы. На этом этапе обычно добавляют необходимые для того или иного сорта специи и пряности.

4-й этап: формирование и прессование.

Форма сыра бывает различной: треугольной, прямоугольной, круглой. Например, камамбер имеет форму диска, так как только в этом случае он равномерно созревает. Прямоугольные и треугольные сыры делали те крестьяне, которые сами изготавливали формы, а именно эти формы проще всего сделать. Козий сыр часто имеет коническую форму, позволяющую не испортить нежную мякоть. В форме большого круга делают твердые сыры: так их удобнее хранить в погребе. От толщины круга может зависеть вкус или острота сыра (чем острее сыр, тем тоньше диск).

Существует два основных способа формования головок сыра: первый - из пласта, второй - наливом сырного зерна в формы.

При формовании из пласта сырному зерну дают осесть на дно ванны и выдерживают 30-45 мин. За это время сырные зерна благодаря некоторой клейкости соединяются и образуют достаточно связный пласт. Его слегка подпрессовывают и разрезают на куски-заготовки, величина и форма которых зависит от вида вырабатываемого сыра.

Куски пласта для придания им определенной формы выдерживают в металлических формах. Головки сыра маркируют, впрессовывая в сырную массу казеиновые или пластмассовые цифры, обозначающие дату и номер месяца выработки сыра, а затем обертывают миткалевыми салфетками, направляют в формах на прессование.

В настоящее время все большее распространение при выработке как мягких, так и некоторых твердых сыров получает формование головок наливом. Сырное зерно вместе с сывороткой разливают в перфорированные формы, в стенках которых имеются мелкие отверстия для стока сыворотки, и оставляют для самопрессования.

Прессование. Сыр для закрепления формы и соединения зерен в сплошной монолит прессуют на пневматических или гидравлических прессах с постоянно увеличивающейся нагрузкой - до 30-40 кг на 1 кг сырной массы. Концы миткалевых салфеток, в которые завернут сыр, выпускают из металлических форм, во время прессования капилляры ткани обеспечивают быстрый отток сыворотки и отпрессованный сыр имеет хорошо обсушенную замкнутую поверхность.

5-й этап: посолка сыра.

Соль не только улучшает вкус сыра, она является также регулятором микробиологических и биохимических процессов, протекающих в нем, влияет на коллоидно-физические свойства сырной массы, способствует образованию корки. В толщу сыра соль диффундирует (проникает) медленно; в центре головок твердых сыров она обнаруживается лишь на 30-й день после посолки, что крайне важно, так как она не препятствует интенсивному развитию в этот период молочнокислых бактерий.

Существует несколько способов посолки. Для твердых сыров с высоким содержанием соли (до 3,5%) основным является способ посолки в рассоле. Сыры размещаются на многоэтажных этажерах, которые опускают в бассейны с циркулирующим рассолом поваренной соли концентрацией 18-19%. Весь процесс посолки продолжается 6-10 дней в зависимости от массы сыра: чем крупнее головки, тем дольше посол.

Под действием высокой концентрации соли в поверхностном слое уплотняется сырная масса, и уже в первые дни после посолки на головках образуется плотная корочка. Эта корочка предохраняет сыр от деформации при транспортировании из солильных помещений в подвалы для созревания.

По состоянию поверхности сыра определяют качество рассола. Ослизнение сыра свидетельствует о недостаточной концентрации или пониженной кислотности рассола. Чрезмерное уплотнение поверхности сыра указывает на высокую концентрацию, или на повышенную кислотность рассола, или на оба показателя вместе. В целях более длительного пользования рассолом его кислотность не должна превышать 35°Т для водного и 70°Т кислосывороточного, а концентрация соли соответственно не ниже 18 и 16%.

Рассол должен быть зеленовато-желтоватого цвета с молочнокислыми вкусом и запахом. При появлении признаков посторонних, особенно тухлых, вкуса и запаха рассол меняют.

В процессе созревания в сырах протекают микробиологические, физико-химические и биохимические процессы, вызываемые молочнокислой микрофлорой (их ферментами) и продуктами распада составных частей молока, под влиянием развития которых сыры приобретают специфические вкус и консистенцию.

6-й этап: созревание сыра.

Созревание сыра - это совокупность сложных биохимиче­ских изменений составных частей сырной массы, в результате которых улучшаются органолептические свойства, и повыша­ется физиологическая ценность продукта.

Молодой несозревший сыр безвкусный и не ароматный, имеет плотную ремнистую консистенцию. Поэтому после формования, прессования и посолки сыр помещают в подвалы для созревания. Биохимические процессы, протекающие во время созревания сыра, приводят к значительным изменениям его основных составных частей. Многочисленные химические соединения, являющиеся продуктами распада белков, жира и молочного сахара, влияют на вкус и аромат сыра.

При созревании в сыре происходят следующие биохимические процессы:

· под действием молочнокислых бактерий продолжаются изменения молочного сахара в молочную кислоту. Процесс этот идет непрерывно с момента внесения в молоко молочнокислой закваски, продолжается при формовании, прессовании и посолке сыра, а также на первом этапе созревания;

· изменение белковых веществ. В образовании специфических вкуса и аромата сыров изменения, которые претерпевают белковые вещества, имеют первостепенное значение. В процессе созревания параказеин распадается на более простые азотистые соединения.

К первичным продуктам распада белка относятся пептоны и частично полипептиды. Эти соединения, а также более простые, растворимы в воде. Пептиды различаются по молекулярному весу: высокомолекулярные, средние и низкомолекулярные. При гидролизе пептидов образуются аминокислоты.

В зависимости от создаваемых в сырной массе условий процесс протеолиза может протекать с преимущественным накоплением конечных продуктов распада (низкомолекулярные дипептиды, аминокислоты) и продуктов, которые образуются в процессе превращения аминокислот в более простые вещества. Такое состояние характерно для полнозрелых сыров и соответствует высоким органолептическим свойствам, в частности, вкусу и аромату.

Ферментативный распад параказеина протекает под действием двух факторов - сычужного фермента и ферментов молочнокислых бактерий, причем преобладающее значение имеют ферменты молочнокислых бактерий (85%).

Если под действием фермента сычуга параказеин распадается в основном с образованием первичных продуктов-пептонов и полипептидов, то ферменты молочнокислых бактерий, особенно эндоферменты, вызывают более полный распад с образованием конечных продуктов - аминокислот.

В процессе созревания непрерывно увеличивается общее содержание свободных аминокислот. Причем содержание одних аминокислот непрерывно увеличивается, а количество других с некоторого момента постоянно. Содержание аминокислот третьей группы вначале нарастает, а затем с определенного периода начинает убывать, очевидно, в связи с разложением их или взаимодействием с другими веществами и образованием вторичных продуктов.

Аминокислоты в свою очередь подвержены распаду на более простые соединения. Образующийся при этом аммиак насыщает сырное тесто и придает ему пикантную остроту.

Уход за сыром в период его созревания очень важен. В подвалах для созревания создают благоприятный температурно-влажностный режим, способствующий протеканию ферментативных процессов и препятствующий чрезмерной усушке сыра. Для большинства твердых сыров в первый месяц созревания устанавливают температуру 13-15⁰С, она способствует развитию молочнокислого процесса и нарастанию активной кислотности сырной массы, необходимой для подавления посторонней микрофлоры и предупреждения раннего вспучивания сыров. При созревании в холодных подвалах или при недостатке протеолитических ферментов ферментативный распад белков менее глубокий и в сырах накапливаются преимущественно первичные продукты гидролиза - пептоны и высокомолекулярные пептиды. Пептоны и некоторые высокомолекулярные пептиды обладают горьким вкусом, поэтому сыр приобретает горьковатый привкус пептонного характера. Консистенция такого сыра плотная, аромат слабый, что свидетельствует о неполном его созревании.

Относительная влажность в подвалах в этот период 85-90%. После того, как молочнокислое брожение в основном закончено, сыры помещают в подвалы с температурой 10-12⁰С и относительной влажностью воздуха 80-85% для дображивания. Здесь их выдерживают до наступления полной зрелости.

Продолжительность созревания зависит от многих причин, основными из них следует считать влажность сырной массы после пресса, активность препарата сычужного фермента и используемых заквасок молочнокислых бактерий. Для различных видов сыра продолжительность созревания колеблется от 2 до 6 месяцев, для быстро созревающих сыров (Эстонский) - 1 месяц.

В процессе созревания должен осуществляться специальный уход за сыром: головки периодически моют для удаления аэробной микрофлоры - плесени и слизи, разрушающей корку и отрицательно влияющей на вкус некоторых сыров, а также периодически переворачивают, что необходимо для придания головкам правильной формы (осадки).

Наиболее действенный способ предохранения корки от порчи, а также уменьшения усушки сыра - парафинирование сыров. Сыры парафинируют в месячном возрасте, когда на головках образуется тонкая сухая корочка (при правильном уходе). Слишком раннее парафинирование с нанесением парафиновой смеси на влажную корку приводит впоследствии к отслаиванию парафина и необходимости повторного парафинирования. В специальных парафинерах парафино-восковой сплав нагревают до 150⁰С и в эту смесь на специальном держателе опускают на 2-3 с головку сыра. При высокой температуре вязкость смеси минимальна и на головках образуется сравнительно тонкий наиболее эластичный слой парафина. Парафинирование может быть заменено упаковкой сыра в полимерные пленки.

При применении полимерных покрытий исключаются трудоемкий уход за сыром, потери массы в процессе мойки головок, значительно сокращаются потери из-за усушки сыров. Для упаковки применяют комбинированную пленку полиэтилен-целлофан (вискотен) и термоусадочную пленку саран. При использовании пленки любого вида сыры упаковывают под вакуумом для предупреждения роста плесени. Концы пленки полиэтилен-целлофан запечатывают термосваркой. При упаковке в пленку саран конец ее после вакуумирования закручивают узлом и зажимают герметически скобой. Затем сыр в упаковке погружают в воду, нагретую до температуры 95⁰С, или прогревают в специальном шкафу инфракрасными лучами, при этом пленка «усаживается» на 30-40% и плотно обтягивает головку сыра.

7-й этап: образование рисунка.

Рисунок сыра - это совокупность глазков, по величине и распределению которых в сырном тесте можно судить о ходе микробиологических процессов в период созревания. Рисунок сыра образуется в основном за счет накопления в сырной массе углекислого газа и в меньшей степени - аммиака, поскольку аммиак легко диффундирует сквозь сырную массу и выделяется в окружающее пространство. Наличие типичного рисунка свидетельствует о том, что процесс созревания проведен правильно.

Образование рисунка идет в две стадии. На первой стадии происходят выделение и растворение газа в сырном тесте до стадии насыщения. Следующие порции газа раздвигают сырные зерна и образуют полости - глазки. Первичные глазки образуются в небольшом количестве, они мелкие.

Вторая стадия заключается в формировании рисунка. Если газ накапливается медленно, то он успевает диффундировать в уже имеющиеся глазки, которые постепенно увеличиваются. В этом случае в готовом сыре глазков немного, но они достаточно крупные.

Газ в случае чрезмерно интенсивного выделения, например, при развитии кишечной палочки или созревании сыра в теплых подвалах, не успевает проникать в уже имеющиеся глазки и начинает выделяться в месте образования.

В результате в сырном тесте появляется большое количество мелких глазков и образуется сетчатый рисунок сыра.

Сыры отличаются высоким содержанием белков, молочного жира, а также минеральных солей и витаминов. Во время созревания сыра белки частично расщепляются на более простые соединения - аминокислоты, необходимые для построения тканей человеческого организма. На расщепление их в организме затрачивается меньше энергии, чем на расщепление белков молока. Сыры являются важным источником биологически ценного белка (28-30%), жира (32-33%), усвояемого кальция (700-1000 мг в 100 г продукта), фосфора (400-600 мг). Биологическая ценность сыра обусловлена наличием в нем жиро- и водорастворимых витаминов, а также большого количества ферментов, выделяемых полезной микрофлорой. По содержанию витаминов А и Е сыры можно поставить на второе место после сливочного масла. Высокое содержание ароматических веществ в зрелом сыре способствует отделению пищеварительных соков, поэтому сыр, помимо высокой усвояемости, обладает лечебными и диетическими свойствами.

Однако, сыр имеет и недостатки. В некоторых видах сыров могут содержаться бактерии, вызывающие листериоз. Беременным женщинам во избежание выкидышей, мертворождений и развития серьезных заболеваний у плода следует избегать употребления в пищу сыров с плесенью, в которых могут содержаться данные бактерии. Безопасны в этом отношении твердые сыры, а также мягкие сыры, изготовленные из пастеризованного молока, например, Моццарелла, прессованный творог, плавленые сырки. Сыр – причина мигрени. В сыре содержится аминокислота триптофан, что провоцирует мигрени, расстройство сна и ночные кошмары.

Кроме этого, сыр является высококалорийным продуктом, особенно твердые сыры, сделанные из жирного молока.

Сыр – наиболее требовательный к сырью продукт. Молоко, применяемое для выработки сыра, должно отвечать строго определенным требованиям, т.е. быть сыропригодным. Сыропригодность молока характеризуется показателями химического состава (оптимальное содержание белков, жира, сухого обезжиренного остатка, содержанием витаминов, ферментов, пептидов, свободных аминокислот, микроэлементов). Молоко под действием сычужного фермента должно образовывать плотный сгусток, хорошо отделяющий сыворотку, и быть благоприятной средой для развития молочнокислых бактерий, играющих главную роль при созревании сыров.

У каждого свои вкусы и представления о гармонии и контрасте, возникающих при сочетании продуктов, обладающих разной плотностью, ароматом и температурой. Однако есть простое правило: чем изысканнее сыр, тем белее и преснее должен быть хлеб. И напротив - чем пикантнее собственный вкус хлеба, чем более выраженным должен быть вкус и аромат сыра.