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.

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, r = 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.