1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Ассортимент и технология производства рассольных сыров
Рассольные сыры с древних времен вырабатывают в регионах с, жарким климатом, где другие сыры трудно сохранить. Для сохранности использовали жидкие заливки рассол, крепкие белые вина, меды, сиропы. До настоящего времени используется концентрированный (1...20%) раствор поваренной соли, который наводят на чистой воде или обезжиренной и депротеинизированной сыворотке [29].
Рассольные сыры делятся на 2 группы: вырабатываемые по традиционной технологии, аналогично мягким сырам (типа осетинского), и с чеддаризацией и термомеханической обработкой сырной массы (типа сулугуни). Последние иногда подвергают холодному копчению.
Особенностями технологии рассольных сыров являются использование нормализованного, пастеризованного и зрелого молока, мезофильных лактококков в виде бакзакваски для мелких твердых сыров (0,8…1,2 %).
Сычужный сгусток достаточно плотный, выдержанный, разрезается на крупное зерно (10...15 мм). Второе нагревание не делается или температуру его повышают на 1...2?C, короткая осушка зерна (10...15 мин).
Формование сыров производится наливом или насыпью сырного зерна в формы. Самопрессование длительное (6…8 ч), с несколькими (3...4) перевертываниями форм с сырной массой.
Посолка и созревание сыра производится в рассоле 18...20%-ной концентрации при 10...12?С в течение 12...15 сут, после чего его перемешают в рассол 16...18%-ной концентрации с температурой 8...12?С. Срок созревания сыров – до двух месяцев.
Сыры с чеддаризацией и термомеханической обработкой сырной массы имеют следующие биотехнологические особенности. Их готовят из пастеризованного и нормализованного по жиру молока. Вносят 0,7...1,2% бакзакваски для мелких твердых сыров, сычужный фермент и получают сгусток за 30...35 мин. Сырное зерно крупное, обрабатывают до содержания влаги 46...47%. Для ускорения чеддаризации практикуют двойное внесение бакзакваски. В этом случае 0,3...0,5% бакзакваски вносят дополнительно в сырное зерно и 5...7 мин перемешивают. Затем зерно направляют в чеддаризаторы [29].
Чеддаризацию проводят при 30...35?С до кислотности выделяющейся сыворотки 48...52?Т, после чего дробят на стружку, которую солят в горячем рассоле, отделяют от него и в шнековом аппарате подвергают термомеханической обработке. Полученные головки помещают в формы, где сыр остывает.
Разработана технология широкого ассортимента рассольных сыров. Технология изготовления рассольных сыров одна из наиболее простых, так как посолка, созревание и хранение большинства их проводится в среде концентрированного раствора. При этом затраты по уходу за ними минимальны. Только немногие из них после посолки в рассоле созревают на полках.
Брынза – один из наиболее распространенных рассольных сыров, который вырабатывается из сырого или пастеризованного молока, овечьего, козьего, буйволиного или их смеси в разных соотношениях. При изготовлении брынзы из сырого молока срок ее созревания (выдержки в рассоле) должен быть не менее 60 сут. Режим пастеризации молока: температура 67°С, выдержка 10... 15 мин. В охлажденное до 28...33°С молоко вносится 0,8...1,2%, а в сырое при этой же температуре 0,2...0,4% бактериальной закваски. Хлористый кальций вносится только в пастеризованное молоко и не более 20 г на 100 л. Сычужный фермент из расчета свертывания молока за 40...70 мин.
Готовый сгусток аккуратно без дробления переносят на сточный пол, застланный двумя слоями серпянки. Под серпянку подкладывается мат. Сыворотку собирают в емкость. Слой сырной массы па столе должен быть 10...12 см, ее можно порезать ножом. После выдержки 20...30 мин углы серпянки складывают конвертом и сверху помещают гнет, равный массе сыра. Температура помещения должна быть 18...20°С. Через 2...2,5 ч, когда сыворотка перестанет выделяться из массы, сыр развернуть и разрезать по линейке на бруски 10…11 см, которые затем охладить в воде с температурой 8...10°С в течение 1...2 ч.
Охлажденные сыры помещают в рассол с концентрацией 20% соли и температурой 10...12°С, как правило, в одни ряд. Сверху сыры покрывают серпянкой и посыпают солью. Через 6...12 ч рассол перемешивают и повторно посыпают солью. Так ежедневно в течение недели. Просоленные сыры помещают в бочки с рассолом для созревания.
В подготовленные деревянные бочки на дно насыпать слой соли «экстра» и вложить плотно бруски сыра. Пустоты заполнить половинками кусков. Каждый последующий ряд брынзы посыпать слоем соли. После заполнения бочку закрыть донцем, набить обручи и залить через отверстие охлажденный до 6...8°С рассол концентрацией 16...18 %. Оставить в прохладном месте при температуре 6...8°С для созревания, периодически контролируя концентрацию рассола. Перед отгрузкой рассол слить, профильтровать через серпянку, довести концентрацию до 16...18% и, охладив до 6...8°С, залить рассол в бочки и герметично укупорить их.
Сыры чанах, кобийский, осетинский, тушинский изготавливают также из пастеризованного молока животных в любом соотношении. Свертывание, обработка сгустка аналогичны производству брынзы. Однако сгусток разрезают в емкости, ставят зерно примерно 2,0 мм, выдерживают 20...25 мин, после чего отливают 30% сыворотки. Массу медленно (2°С в 1 мин) нагревают до 36...38°С и вымешивают 25...45 мин для обеспечения влажности сыра 52...56%. Удаляют еще 30...40% сыворотки и начинают формование.
Конические формы устанавливают плотно на сточный стол и наполняют размешанным сывороткой сырным зерном (наливом). Оставляют на 3...5 мин для самопрессования, перепрессовывают в новые формы, используя свойства конуса. Следующую перепрессовку проводят через полчаса, а затем через час и два часа. Общая продолжительность самопрессования 5...6 ч. Сыры вынимают из форм, отмечают дату и номер варки, а затем солят в рассоле с концентрацией 18...22% соли и температурой 8...12°С в течение 20...30 дней. Рассол ежедневно перемешивают. Затем концентрацию рассола можно понизить до 16...18%, в котором сыр созревает еще 30...45 дней. Готовый сыр вынимают из рассола, подсушивают и реализуют.
Сулугуни относится к рассольным сырам с чеддаризацией и плавлением сырной массой. Вырабатывается из сырного и пастеризованного молока разных животных. Используется зрелое молоко с кислотностью смеси 25...27?Т. В смесь добавляется 0,7...1,2% закваски. Свертывание сычужным ферментом проводят при 31...35°С в течение 30...35 мин. Верхний слой сгустка переворачивают, сгусток, разрезают на зерно 6...10 мм В течение 10...15 мин. Отливают 30% сыворотки и массу нагревают при перемешивании до 34...37°С. После удаления еще 40% сыворотки осевшее зерно формуют в пласт и подпрессовывают телом 0,5 кг на 1 кг сыра. При температуре 28....32°С и свободном выделении сыворотки происходит чеддаризация сырной массы в течение 3...5 ч. За это время пласт несколько раз перевертывают. Готовность массы оценивают по кислотности сыворотки (140...160?Т).
Созревшую массу режут на полосы толщиной 0,5...1 см и помещают в шнековый плавитель либо котел для плавления в горячей воде или сыворотке с температурой 70...87°С Постоянно перемешивают до получения однородной тягучей массы. Эту массу формуют горячей, заворачивая наружные края внутрь формы, делая шаровидно верхнюю часть. Формы цилиндрические с дном, иногда присыпанным мелкой солью. Сформованные сыры оставляют в холодном месте при 8...10?С на 6...12 ч. Солят сыр в рассоле 18...20% концентрации и температуре 8...12°С в течение 1...3 суток. Сыр реализуется в свежем виде.
Подобно сулугуни, сыр чечил изготавливают из чеддаризованной, подвергнутой термомеханической обработке сырной массы.
Его изготавливают из цельного или обезжиренного молока с добавлением молочнокислой закваски, простокваши или кислой сыворотки, чтобы кислотность нормализованной смеси из коровьего молока достигла 30...45?Т (овечьего 100...110?Т). На 1 т молока добавляют 25...30 г пепсина или сычужного порошка, растворенного в воде или кислой сыворотке. Температура свертывания 38...40°С, продолжительность 5...10 мин. После образования сгустка его, при помешивании, подогревают до 43...54°С, в результате чего происходит чеддаризация сырной массы, сопровождающаяся выделением сыворотки.
При ручном способе изготовления образующуюся при этом хлопьевидную массу вытягивают в жгуты диаметром 6...8 мм, укладывают на сточный стол для остывания и обезвоживания. Из остывших жгутов формируют мотки массой 3...4 кг, связывают их в двух-трех местах и переносят в рассол с концентрацией соли 16...18% и температурой 12...14°С для посолки в течение 1...3 суток.
Сыр хранят в холодном сухом помещении на вешалах, он содержит до 60,5% влаги, до 12,0% жира, 3...5% соли, готов к употреблению и в свежем виде.
При необходимости проводят созревание сыра на вешалах или в бочках, послойно засыпая сыр творогом или обезжиренным сыром. Бочки необходимо герметично закрыть и оставить для созревания в подвале при 10...15°С. Через месяц сыр будет зрелым и значительно вкуснее, чем свежий. Такой сыр можно реализовать в виде рассыпчатой массы или сформовать из нее головки массой 300...500 г, обсушив их с поверхности, но так, чтобы не появилось трещин.
1.2 Способы подготовки молока при выработке сыров
Биотехнология получения сыра начинается с подготовки молока к переработке. Это многофакторный процесс, включающий различные этапы созревания и пастеризации молока.
В процесс пастеризации в молоке погибает основная масса технологически вредной микрофлоры, что обеспечивает получение продукта с хорошими органолептическими показателями. Однако пастеризация нередко ухудшает технологические свойства молока ввиду неблагоприятного воздействия тепла на составные компоненты молока, особенно при ужесточении режимов обработки (повышение температуры). Тепловая обработка особенно влияет на сывороточные белки, а также на минеральный и витаминный состав молока.
Происходит денатурация сывороточных белков, растворимые соли кальция и фосфора переходят в нерастворимые формы, инактивируется часть витаминов, как следствие этого изменяются некоторые свойства молока – кислотность, вязкость, сычужная свертываемость. Поэтому режимы пастеризации молока подбирают с учетом конкретных технологических особенностей вырабатываемого продукта, а также их влияние на органолептические показатели [11].
Для сглаживания изменений, вызванных пастеризацией молока, а также улучшения его физико-химических свойств и регулирования в нем микробиологического состава в сыроделии используется процесс дозревания молока. Существуют различные рекомендации по технологическим параметрам и способам созревания. Согласно одним из них, на созревание предлагается направлять сырое молоко, по другим – пастеризованное или термизованное [45].
Такой диапазон режимов и способов созревания молока можно объяснить наличием широкого ассортимента вырабатываемых сыров, различными условиями их получения, качеством перерабатываемого сырья, а также принципиальным отличием в технологии различных групп сыров.
Среди огромного разнообразия сыров особую группу составляют мягкие кислотно-сычужные сыры. Они обладают чистым кисломолочным вкусом и запахом и нежной консистенцией. В настоящее время сложились объективные условия для массовой организации производства мягких кислотно-сычужных сыров.
К основным технологическим особенностям этих сыров относятся применение повышенных температур пастеризации молока, его кислотно-сычужное свертывание, получение продукта с повышенным содержание влаги, реализация сыров в свежем виде.
При выработке сычужных сыров хорошие результаты дает созревание пастеризованного молока с закваской. Установлено, что эффективность этого процесса зависит от температуры пастеризации, дозы вносимой бактериальной закваски, а также от температуры и продолжительности созревания молока [15].
Совместное влияние температуры пастеризации молока (в интервале от 75 до 95?С), дозы вносимой в него бактериальной закваски (0,1 …0,5%) и температуры созревания молока (от 5 до 10?С) на его титруемую и активную кислотность, способности к кислотно-сычужному свертыванию и последующую обработку получаемого сгустка, а также состав и свойства готового продукта. Продолжительность созревания молока во всех вариантах составляла 24 часа [5].
Влияние данных факторов на формирование продукта взаимосвязано, поэтому при выборе рациональных режимов созревания молока их следует рассматривать в комплексе. С позиции качества продукта лучшими являются режимы, обеспечивающие получение сыра с выраженным вкусом и запахом, а также хорошей консистенцией. С точки зрения расхода сырья следует стремиться к максимальному использованию сухих веществ молока, то есть к минимальной их потере с сывороткой следует отметить, что режимы, обеспечивающие лучшие результаты по этим параметрам, могут не совпадать, вследствие чего их выбор должен определяться требованиями к вырабатываемому продукту.
С повышением температуры пастеризации молока отмечали некоторые улучшения вкуса и запаха сыра. Особенно это сказалось на минимальных значениях оценки этого показателя. Оценка консистенции сыра в зависимости от температуры пастеризации молока применялось незначительно, хотя различия между максимальными и минимальными ее значениями были весьма существенны. Это свидетельствует о влиянии на консистенцию сыра других параметров (доза закваски, температура созревания молока).
С повышением температуры пастеризации уменьшается количество сухих веществ молока, переходящих в сыворотку, то есть увеличивается выход сыра из единицы сырья [42].
Установлено, что доза бактериальной закваски, вносимой в молоко на начальной стадии его созревания, влияют на все изучаемые показания. Это связано с различным уровнем активизации молочнокислого процесса на стадии созревания молока, сбраживанием молочного сахара, изменением солевого состава молока и другими факторами. Лучшие органолептические показатели получены при дозе закваски 0,3?0,05%. Понижение дозы закваски до 0,1%, а также ее повышение до 0,5% приводили к ухудшению вкуса, запаха и консистенции сыра. Переход сухих веществ молока в сыворотку увеличивался по мере увеличения дозы вносимой в молоко закваски. При 0,1% закваски минимальная величина содержания сухих веществ в сыворотке составляла 5,6, при 0,3% ? 5,8, а при 0,5% ? 5,9.
При температуре созревания молока 5…10?С получаются сыры с практически идентичной оценки органолептических показателей, при ее повышении до 15?С эти показатели ухудшаются [18].
Выполненные исследования доказывают необходимость проведения созревания молока при выработке мягких кислотно-сычужных сыров. Рациональными режимами, позволяющими получать продукт с хорошими органолептическими показателями и при эффективном использовании сухих веществ молока, являются следующие: температура пастеризации молока перед созреванием 87 ? 2?С, доза бактериальной закваски, вносимой в молоко перед созреванием 0,3 ? 0,05%, температура созревания молока 10?1?С, продолжительность созревания молока 24 ? 4 часа.
1.3 Роль микрофлоры в формировании вида сыра
Во время созревания сыра в камерах при определенных для каждого вида сыра температуре и влажности в нем происходит ряд биохимических процессов, в результате которых сыр приобретает выраженные, характерные для данного вида органолептические свойства (вкус, запах, цвет, консистенцию, рисунок). Биохимические превращения веществ сырной массы происходят под воздействием экзоферментов микроорганизмов, бактериальных эндоферментов и сычужного фермента.
При созревании изменяются все компоненты сыра (лактоза, белки, жир, витамины, ферменты, соли), но в наибольшей степени – белки и лактоза. Белки разлагаются с образованием и накоплением разнообразных азотистых веществ, а лактоза полностью сбраживается молочнокислыми бактериями до молочной кислоты, которая затем подвергается дальнейшим изменениям.
В основе сложных превращений сырной массы лежат химические и микробиологические процессы.
Химические процессы обусловлены действием сычужного фермента, в результате чего белки частично распадаются до пептонов, причем с понижением рН среды (но не ниже 4,9) усиливается пептонизирующие действие этого фермента. Следовательно, чем выше содержание в сыре сыворотки (лактозы), тем больше образуется молочной кислоты при молочнокислом брожении (снизится рН) и тем сильнее будет действие на белок сычужного фермента. В мягких сырах (закусочный) почти весь параказеин переходит в растворимое состояние, а в твердых (голландский), где объем молочнокислой микрофлоры примерно в два раза меньше, образуется только около 1/3 растворимых белковых веществ.
Растворимые белковые вещества стимулируют развитие молочнокислой микрофлоры. В процессе жизнедеятельности молочнокислые бактерии выделяют экзопротеазы, но действие их на белок, видимо, ограничено. Важная роль в протеолизе принадлежит эндоферментам, содержащимся в клетках молочнокислых бактерий и постепенно освобождающимся после их отмирания и автолиза. Под действием экзопротеаз и эндопротеаз молочнокислых бактерий некоторая часть белковых веществ постепенно распадается до аминокислот и частично до аммиака.
Таким образом, молочнокислые бактерии играют основную роль в сыре – с момента его выработки и до конца созревания. Вначале они, сбраживая молочный сахар, создают кислую среду, и устраняют почти всю нежелательную микрофлору. При брожении лактозы ароматобразующими молочнокислыми стрептококками образуются кроме молочной кислоты уксусная кислота, этиловый спирт, диацетил, обогащающие вкус сыра, и СО2, обусловливающий образование рисунка мелких твердых сыров (типа голландского). Молочная кислота подвергается дальнейшим химическим превращениям, в результате которых образуются, в частности, лактаты. В швейцарском и советском сырах некоторое количество лактатов сбраживается пропионовокислыми бактериям до пропионовой и уксусной кислот, положительно влияющих на вкус и аромат этих сыров, и СО2, являющегося основным фактором образования их рисунка.
Эндоферменты молочнокислых бактерий лучше действуют в нейтральной среде, а кислота тормозит этот процесс. В связи с этим в мягких сырах с повышенным содержанием сыворотки и большим объемом микрофлоры (более кислых) хорошо проявляется действие сычужного фермента. Но первоначально слабо выражено действие протеаз молочнокислых бактерий. Они начинают действовать после нейтрализации кислоты продуктами протеолиза, вызываемого протеазами плесеней и другой микрофлоры поверхностной слизи (рН сыра увеличивается до 6 и более).
В твердых сырах с меньшим содержанием влаги действие сычужного фермента ограничено, объем молочнокислой микрофлоры также меньше, а рН среды значительно выше, чем в мягких сырах. Поэтому создаются благоприятные условия для действия бактериальных ферментов. Но поскольку этот процесс протекает медленно (постепенный автолиз клеток), то в большей степени проявляется он в сырах с длительным периодом созревания (швейцарский – 6…8 мес., советский – 4 мес.), а в меньшей – в сырах с более коротким периодом созревания (голландский, ярославский и другие – 2…3 мес.).
В начальный период созревания в сырах в результате образования пептонов часто появляется горечь, которая к концу созревания исчезает (пептоны превращаются в пептиды и аминокислоты). Если же горечь не исчезает до конца созревания сыра, то это служит показателем того, что процесс распада белков задерживается на стадии пептонов (при низкой температуре созревания).
Молочный жир в твердых сырах не подвергается заметному разложению. В сырах, созревающих при участии плесеней, разложение жира происходит в большой степени под действием плесеней. В наибольшей степени действие липаз выражено в рокфоре, в котором накапливаются летучие жирные кислоты – капроновая, каприловая и образующиеся в результате их превращения метил-кетоны, придающие рокфору характерный перечный вкус.
Таким образом, в процессе созревания сыров лактоза сбраживается полностью до молочной кислоты, которая подвергается дальнейшим превращениям (образуются лактаты). В сырах типа швейцарского лактаты сбраживаются пропионовокислыми бактериями с образованием пропионовой и уксусной кислот, а также углекислого газа; молочный белок частично разлагается под действием протеаз сычужного фермента до пептонов, которые подвергаются более глубокому распаду протеазами молочнокислых бактерий, а в мягких сырах – также протеазами микрофлоры сырной слизи.
В процессе созревания сыров накапливаются растворимые продукты белкового распада, которые связывают значительное количество влаги, свободной воды остается мало, вследствие чего в ней повышается концентрация соли.
В результате увеличения концентрации растворимых веществ в сыре повышается осмотическое давление, и создаются неблагоприятные условия для развития микроорганизмов, что влечет за собой усиленное вымирание бактерий всех групп (кроме осмотолерантных) и повышает стойкость сыра при хранении [8].
1.4 Современные способы формования сыра
Цель формования сыра – соединение сырных зерен в монолит, которому придают определенную форму, выделение части межзерновой сыворотки. Важный фактор формования сыра и получения плотной массы – температура, поэтому, чтобы сырная масса не охлаждалась, её формуют быстро, а в помещении поддерживают температуру 18…20оС. В зависимости от вида вырабатываемого сыра применяют следующие способы формования: из пласта, наливом и насыпью [20].
Формование из пласта. Из сырного зерна получают пласт сырной массы. Этим способом формуют преимущественно твердые сыры с плотной однородной структурой сырной массы, с правильным рисунком, характеризующимся сравнительно крупными глазками округлой формы.
Формование из пласта можно осуществлять в аппарате выработки сырного зерна. Однако в настоящее время с целью увеличения оборачиваемости аппаратов используют специальные аппараты формования сырной массы периодического и непрерывного действия.
В аппаратах формования сырной массы периодического действия, представляющих собой прямоугольные ванны, процесс осуществляется следующим образом. После обсушки из аппарата выработки сырного зерна удаляют до 60% сыворотки (от количества перерабатываемого молока). Затем зерно с оставшейся сывороткой при непрерывном помешивании подают в аппарат для формования, где зерно оседает на дно, образуя под слоем сыворотки пласт строго установленного размера. Подпрессование длится 10…30 мин при давлении 1…10 кПа.
В современных аппаратах формования сырной массы периодического действия подпрессование пласта и его разрезка на блоки механизированы.
Формование насыпью. Осуществляют формование после удаления из аппарата выработки сырного зерна 60…70% сыворотки (от массы перерабатываемого молока). Зерно с оставшейся сывороткой подают на отделитель сыворотки, затем зерном заполняют формы с помощью дозатора или без него [20, 21].
Если при формовании из пласта или наливом межзерновое пространство сыра остается заполненным сывороткой, то при формовании насыпью между зернами попадает значительное количества воздуха. Дальнейшим прессованием удалить воздух не удается, и сыры имеют рыхлую, пористую структуру с большим количеством пустот неправильной угловатой и щелевидной формы. При этом способе формования практически невозможно (если не применять вакуум) получать сыры со сравнительно плотной структурой и правильным рисунком. Однако этот способ формования экономичен и высокопроизводителен.
Формование наливом. Применяют формование наливом в производстве сыров различных видов и, особенно, в производстве мягких сыров. Наиболее эффективно формование наливом в групповые или большие формы крупноблочных сыров, где отпадает необходимость в строгом дозировании сырной массы. Процесс ведут после удаления из аппарата выработки сырного зерна 50% сыворотки (от массы перерабатываемого молока), разливая по формам смесь зерна и ставшейся сыворотки. Смесь сырного зерна с сывороткой подается в формы, которые располагают близко одна к другой. Заполняют сразу несколько форм.
Формирование структуры сырной массы в процесс формование наливом во многом зависит от количества сыворотки, подаваемой вместе с зерном. Если сыворотки подается достаточно и уплотнение зерна в форме происходит под слоем сыворотки, то получается плотная, не насыщенная воздухом сырная масса. Она напоминает сыр, сформованный из пласта. Если сыворотки в форме недостаточно, то сырные зерна неплотно прилегают одно к другому и между ними остаются довольно крупные промежутки, которые заполняются воздухом, проникающим вслед за вытекающей сывороткой. Воздух не удаляется из сырной массы даже при самопрессовании. Пустоты имеют неодинаковые размеры и угловатую, щелевидную форму. Это служит причиной образования рыхлой, пористой структуры и пустотного рисунка сырного теста [21].
Таким способом формуют сыры, к рисунку и структуре сырного теста которых не предъявляют особых требований. К таким сырам относятся российский, угличский, рокфор, дорогобужский, смоленский. Таким же образом формуют сыры типа чеддер, сырная масса которых характеризуется плотной однородной структурой без глазков и пустот.
