Общая технологическая схема производства сыров

Сыры – это высококачественные продукты питания, полученные путем свертывания белков молока ферментами животного или микробного происхождения (сычужные сыры), или осаждением их из молока кислотами (кисломолочные сыры). Пищевая ценность сыров обусловлена высоким содержанием белков (22-29 %), жиров (27-30 %), а также незаменимых аминокислот, летучих жирных кислот, витаминов, ферментов, макро- и микроэлементов. Основная часть белков и других азотистых веществ сыра находится в легкоусвояемой форме.

Требования к молоку. В сыроделии к качеству молока предъявляютособо высокие требования. Оно должно быть получено от здоровых животных и являться хорошей средой для развития микроорганизмов, так как при выработке сыров микрофлора играет первостепенную роль.

Молоко должно быть не ниже первого сорта, по сычужно-бродильной пробе – не ниже второго класса, содержать не более 10 спор мезофильных лактосбраживающих бактерий в 1 см³.

Сычужная свертываемость молока оказывает большое влияние на качество сыра. Молоко, которое плохо свертывается под действием сычужного фермента, называют сычужно-вялым. Из такого молока образуется непрочный сгусток, сырная масса обезвоживается плохо, процесс изготовления сыра удлиняется, микрофлора развивается слабо и сыр получается низкого качества. Молоко должно быть сыропригодным, хорошо свертываться от сычужного фермента, образовывать плотный и эластичный сгусток, без несвойственных ему привкусов и запахов, кислотностью 16-18 ⁰Т, незамороженным, температурой не выше10 ⁰С. Количество соматических клеток в 1 см³ не должно превышать 500 тыс. В молоке должно быть определенное соотношение жира (не менее 3,2 %) и белка (не менее 3 %), кальция и фосфорнокислых солей.

Несыропригодное молоко получают при включении в рацион однообразных кормов, слишком большого количества ботвы, барды, жома, при выпасе на заболоченных пастбищах, при получении и хранении молока в антисанитарных условиях. Особенно отрицательно на качество сыров влияет примесь маститного молока. Такое молоко характеризуется пониженным количеством кальция, казеина и низкой кислотностью, тормозится процесс сквашивания, увеличивается переход казеина и жира в сыворотку, появляется неприятный запах и плохой вкус сыра. Для исправления несыропригодности молока в него вносят хлористый кальций, повышают дозу бактериальной закваски, увеличивают температуру свертывания и второго нагревания в пределах допустимых нормативов.

Общая технологическая схема производства сыров включает следующие операции: приемку молока, определение его сыропригодности, нормализацию по белку и жиру, пастеризацию, охлаждение до температуры свертывания, внесение бактериальной закваски, внесение солей кальция, свертывание сычужными или другими ферментами, получение сгустка и его обработка, постановка зерна, удаление части сыворотки, второе нагревание, перемешивание, определение готовности сырной массы, формование, самопрессование или принудительное прессование, маркировку, посолку, созревание в соответствующих камерах, упаковку и реализацию.

Созревание свежего молоказаключается в сбраживании молочного сахара и превращении его в молочную кислоту за счет развития молочнокислых бактерий. При прохождении этой стадии повышается кислотность молока, изменяются его физико-химические свойства, в частности увеличивается содержание растворимого фосфора и кальция, ускоряется свертываемость.

Зрелое молоко можно получать разными способами. По одному из них свежее сырое молоко (только высшего сорта) собирают в емкости и выдерживают 10-14 ч при температуре 8-12 ⁰С и затем его перерабатывают на сыр. Пастеризованное молоко созревает за счет внесения бактериальных заквасок. Для этого молоко пастеризуют при 72-74 ⁰С, охлаждают до 20-22 ⁰С, вносят 0,1-0,3 % закваски чистых культур и оставляют при этой же температуре для повышения кислотности на 1-2 ⁰Т.

Нормализация молоканеобходима для производства сыра с определенным содержанием жира и белка в сухом веществе.

Пастеризацию молока проводят для изготовления всех сыров, за исключением швейцарского, для производства которого используют сырое доброкачественное молоко. Пастеризация сырого молока необходима для уничтожения патогенной микрофлоры. Но одновременно с ней гибнет и полезная микрофлора. При любой пастеризации сохраняется незначительная часть микроорганизмов, в основном нежелательных, состоящая из термостойких видов бактерий. При пастеризации молока происходит частичная денатурация казеина, одно- и двухзамещенные соли кальция переходят в нерастворимое состояние (в трехзамещенный кальций), снижается свертывающая способность под действием сычужного фермента, коагулируют сывороточные белки и задерживается обезвоживание. Пастеризацию молока проводят при температуре 71-73 ⁰С с выдержкой 15-20 с.

Охлаждают молоко до температуры свертывания (32-36 ⁰С) сразу после пастеризации.

Подготовка молока к свертыванию включает внесение бактериальной закваски, хлористого кальция и сычужного фермента. Но до прибавления сычужного порошка обязательно определяют свертываемость молока. По продолжительности свертывания молоко делят на три типа: I - продолжительность свертывания менее 10 мин, свертываемость молока хорошая; II - свертывание происходит через 10-15 мин, свертываемость молока нормальная; III – продолжительность свертывания составляет более 15 мин, слабая свертываемость. Молоко может вообще не свертываться.

Наилучшей свертывающей способностью обладают сычуги 2-3-недельных телят, получавших только молоко. Применяют также сычуги ягнят. В качестве ферментного препарата в сыроделии используют пепсин, получаемый из желудка взрослых свиней, крупного и мелкого рогатого скота. В некоторых странах применяют молокосвертывающие ферменты микробного происхождения, но они не могут полностью заменить сычужный фермент, так как сыры, полученные с их использованием, уступают по качеству сырам, полученным на сычужном ферменте.

Молочнокислые бактерии в виде бактериальных заквасок в количестве 0,5-0,8 % добавляют в пастеризованное молоко за 20-40 мин до применения сычужного фермента. В качестве бактериальной закваски используют чистые культуры стрептококков и палочек. Для крупных сыров обычно применяют дополнительно молочнокислые палочки и термофильные стрептококки. Для повышения свертываемости молока вносят 40 %-ный раствор хлористого кальция (не более 40 г кристаллической соли на 100 кг нормализованного молока). Эта соль угнетает развитие кишечной палочки, газообразующих микроорганизмов, но не влияет отрицательно на развитие молочнокислых бактерий.

Свертывание молокапод воздействием сычужных ферментов обычно продолжается 25-30 мин (рис. 3). Молоко переходит из жидкого состояния (золя) в гель. Образуется структурный сгусток, который должен быть умеренно плотным и упругим. При недостатке в молоке растворимых солей кальция сгусток бывает дряблым, а при температуре ниже оптимальной – слабый с повышенной способностью удерживать сыворотку.

а б

Рис. 3. Схема образования пространственной структуры

в процессе свертывания молока:

а – начало образования структурной сетки; б – пространственная

структура сгустка; 1 – частицы белка; 2 – петли структуры, заполненные дисперсионной средой

Обработку сычужных сгустковпроводят с целью создания условий для протекания микробиологических и ферментативных процессов, их ускорения и более полного удаления сыворотки. В готовом сгустке продолжается молочнокислое брожение, растут и размножаются молочнокислые бактерии. Накопление микроорганизмов усиленно происходит в сырной массе и значительно меньше – в сыворотке. Молоко незрелое и низкой кислотности образует сгусток, из которого сыворотка выделяется медленно. Температура обработки сырной массы может быть высокой, средней и низкой. Для производства мягких сыров используют низкую температуру обработки. Молоко нагревают один раз перед свертыванием до 28-30 ⁰С. Для выработки большинства твердых сыров применяют среднюю температуру обработки и двукратное нагревание: первое – перед свертыванием до 30-33 ⁰С и второе – до 36-42 ⁰С в процессе обработки при измельчении сгустка. Это группа сыров с низкой температурой второго нагревания. Для производства швейцарского и советского сыров применяют двукратное нагревание: первое – до свертывания и температуры 32-35 ⁰С, второе – для окончательного обезвоживания массы и до температуры 58 ⁰С. Второе нагревание чаще всего проводят после постановки зерна. Эти сыры относятся к группе сыров с высокой температурой второго нагревания.

Обработку сгустка проводят в ваннах. Его разрезают сырными лирами, ножами и арфами на зерно диаметром от 2 до 8 мм. Все эти технологические приемы способствуют созданию благоприятных условий для развития молочнокислой микрофлоры и усиленного выделения сыворотки. Для получения плотного, упругого и обезвоженного зерна используют вымешивание сычужных сгустков.

Получение пласта обеспечивает соединение сырного зерна в сплошной монолит толщиной после прессования 9-10 см.

Формование сыра предусматривает отделение сыворотки от сырной массы и изготовление сыра определенной формы, соответствующей стандарту. При формовании сыра из пласта сырным зернам дают свободно осесть и образовать пласт под сывороткой. Полученный пласт обязательно подпрессовывают в течение 10-20 мин при нагрузке из расчета 1 кг груза на 1 кг сырной массы. Полученный пласт разрезают обычным или специализированным ножом на равные куски согласно предварительной разметке и помещают в формы.

Прессование или самопрессование сыра проводят под тяжестью вышележащих слоев после формования. Это необходимо делать для закрепления формы сыра, удаления остатков сыворотки и плотного соединения зерен в сплошной монолит. Самопрессование используют при производстве всех мягких и некоторых твердых сыров. Процесс самопрессования проводят в течение 8-24 ч при температуре 18-20 ⁰С и определяют по прекращению выделения сыворотки из сыра. Но для многих твердых сыров для соединения зерен необходимо принудительное прессование под давлением. Сыры прессуют завернутыми в ткань и получают твердую ровную корку с замкнутой поверхностью. В процессе прессования давление постепенно повышают и в конце доводят до 30-40 кг на 1 кг сыра.

Посолкойрегулируют микробиологические процессы во время созревания сыра и придают ему определенный вкус. В сыры вводят соли от 1,5 до 8 %. Для соления используют сухую соль и рассол. Температура рассола и воздуха должна быть 8-12 ⁰С, относительная влажность воздуха – 92-96 %. Для посолки сыра используют помещения или отдельные камеры с бассейнами, наполненными рассолом. Посолка продолжается в течение 2-4 суток. Затем сыры обсушивают на стеллажах.

Созревание сыра способствует превращению питательных веществ продукта в более усвояемую форму и приданию определенного вкуса, запаха, консистенции и цвета. При созревании под влиянием микрофлоры изменяются все составные вещества сыра. Действие микрофлоры на составные вещества молока начинается уже при подготовке его к свертыванию и продолжается до прессования сыра. В первой стадии созревания преобладает воздействие стрептококков, а во второй – молочнокислых палочек. Развитие молочнокислой микрофлоры продолжается до тех пор, пока в сыре содержится несброженный молочный сахар.

Молочный сахар за период созревания полностью сбраживается до молочной кислоты и других продуктов. На сбраживание сахара затрачивается 7-10 дней и уже в 2-недельном сыре обычно его не бывает. Белки под влиянием сычужного и протеолитических ферментов бактерий и грибов превращаются в разнообразные растворимые азотистые вещества (от 25 % - в твердых, до 70 % - в мягких сырах). Основная роль в созревании сыра принадлежит казеину, который под влиянием сычужного фермента превращается в параказеин.

Под влиянием жизнедеятельности микрофлоры в сыре образуются газы, в основном углекислый, которые создают рисунок. При быстром образовании газов глазки мелкие – 0,3-0,5 см (голландский сыр), а при медленном – крупные до 1-2 см в диаметре (швейцарский сыр).

На первом месяце созревания температура в сырохранилище должна быть 13-15 ⁰С, а влажность воздуха – около 60 %. В дальнейшем сыры выдерживают при 10-12 ⁰С и влажности воздуха 88-90 %. Продолжительность созревания сыра чаще всего составляет от 2,5 до 8 мес.

Поверхность сырапредохраняют от развития аэробной микрофлоры нанесением тонкого слоя парафинового или комбинированного сплава, использованием синтетических оболочек.

Хранение сыраосуществляется в холодильниках при температуре воздуха от 0 до 2 ⁰С при относительной влажности воздуха 85-87 %. Большинство твердых сычужных сыров можно хранить до 8 мес, швейцарский – до года и мягкие – до 4 мес.