Моделювання технологічної схеми виробництва сирів з високою температурою обробки сирної маси

 

 

ЗМІСТ

Вступ 4

1.Загальна характеристика сиру 5

2.Характеристика та аналіз технологічної схеми виробництва сиру 9

3.Моделювання технологічної схеми виробництва сирів з високою температурою обробки сирної маси  36

4.Визначення вимог якості до готового продукту 39

5.Шляхи удосконалення технологічного процесу 49

6.Технологічні розрахунки 56

Висновок 57

Перелік посилань 58

 

Вступ.

Розпочалась історія сиру (за однією з  легенд) на сході, тоді один аравійський купець взяв із собою в дорогу їжі та молока, але після спекотного для він побачив, що молоко в пляшці зіпсувалось, а на поверхні утворився білий осад. Скуштувавши його чоловік  був здивований, адже продукт мав зовсім інший, приємний смак. Сир завжди був званим гостем на кожному столі, є записи в яких розповідається про продукт схожий на сир у Стародавньому Єгипті, Римі та Вавилоні. Кочові племена степів теж створожували  молоко, для збереження продукту при пошуках нових незаселених земель, а коли вони зберігали молоко у шлунках корів та овець, то помітили, що сир мав зовсім інші смакові якості та зберігався довше. 

Виготовлення сиру цілком залежало від географічного положення людей, та кліматичних умов. Так з’явились сири характерні для певної області чи держави:степний, голландський, чеддер, рокфорд, костромський, латвійський, пармезан і.т.д.

Розквіт сироваріння припадає на епоху середньовіччя, де його вподобають монахи, та роблять серйозний внесок у розвиток технології сиру.  Саме  з тих пір вино і сир стають нерозлучні. Хоча на певний проміжок часу, у епоху Ренесансу сир  стали вважати шкідливим для здоров’я, та це хибне твердження швидко зникло, і популярність сиру зросла. Тоді люди ще не знали про дію мікроорганізмів,ферментів кислот та температури на складні протеолітичні, ліполітичні та інші процеси, що відбуваються з молоком під час визрівання. Та зараз завдяки досягненням науки та техніки, більшість питань навколо сиру розв’язані, і це дає змогу виробляти сири будь-де та будь-коли; ми можемо отримувати молоко з вже заданими фізико-хімічними показниками, здійснювати обробку вихідної чи проміжної сировини отримуючи нові сорти.

 

1.Загальна характеристика сиру

Сир – це харчовий продукт, виготовлений з сиро придатного молока з використанням ферментів та молочнокислих бактерій.

Харчова цінність сиру визначається високим вмістом у ньому білка, молочного жиру, а також мінеральних солей і вітамінів в добре збалансованих співвідношеннях і легкозасвоюваній формі. У 100 г сиру міститься 20-30 г білка, 32-33 г жиру, близько 1 г кальцію, 0.8 г фосфору. У сирі міститься велика кількість вільних амінокислот, у тому числі всі незамінні. Важливою особливістю сиру як харчового продукту є його здатність до тривалого зберігання. Так вироблені за традиційною технологією сири швейцарський, радянський, голландський і ін. можуть зберігатися при мінусових температурах протягом декількох місяців. В основі виробництва сиру використовується ферментативно-мікробіологічний процес, перебіг якого залежить від фізико-хімічних властивостей молока, складу мікроорганізмів закваски, їх здатності розвиватися в молоці, в згустку і сирній масі, та умов технологічного процесу.

Якість сиру залежить в першу чергу від якості молока, з якого його виробляють. Вид сиру формується виключно під впливом ферментних систем мікроорганізмів, молочнокислих, пропіоновокислих і лужнотворюючих бактерій сирного слизу і мікроскопічних грибів.

Сир можна класифікувати за трьома показниками.

1. Перший-вміст води в знежиреному сирі. За цим показником сири поділяються на:
1. дуже тверді (вміст води в знежиреному сирі менше 51%)
2. тверді (49-56%),
3. напівтверді (54-63%)
4. напівм'які (61-69%)
5. м'які сири (більш ніж 67%)
2. По другому показнику-вміст жиру в сухій речовині сири поділяються на:
1. високожирні (більше 60%)
2. повножирної (45-60%),
3. напівжирні (25-45%)
4. низкожирной (10-25%) і знежирені (менше 10%).
3. Третім показником є характер дозрівання, за яким розрізняють:
1. Дозріваючі:
1. переважаючі з поверхні;
2. переважаючі зсередини;
2. дозрівають з цвіллю:
1. переважно на поверхні;
2. переважно всередині;
3. без дозрівання, або не дозріваючі.

Також одна із схем класифікації представляє усі сири у такому вигляді:

1. Тверді сири:
1. Група швейцарського сиру
2. Група голландського сиру
3. Група смоленського сиру
4. Група чеддера
2. М’які сири :
1. Група делікатесних сирів
2. Група рок форда
3. Група маденського сиру
4. Група зарецького сиру
3. Молочно – кислі сири
4. М’які розсільні:
1. Група бринзи
2. Група чанах
3. Група сулугуні
4. Сир чечіл
5. Перероблені:
1. Гордені сири
2. Бурдючні сири
3. Плавлені сири
4. Вершкові сири
5. Сири в керамічній тарі 

Існує  і інша класифікація яку розробив З.Х. Дилонян [2], що поділяє сири беручі за основу якісний склад мікрофлори сиру під впливом якої він і набуває тієї чи іншої консистенції, фізико – хімічних показників та органолептики. За цією класифікацією сири поділяються на три групи: сичужні сири, молочнокислі сири та перероблені.

1. Сичужні сири
1. Тверді сири
1. Cири з високою температурою сирної маси
1. Пресовані сири
2. Самопресовані сири з чедеризацією та плавленням сирн. маси.
2. Сири з низькою температурою обробки сирної маси
1. Пресовані сири
2. Пресовані сири з повною або частковою чедеризацією сирної маси до формування
3. Самопресовані сири з копченням сирої маси
4. Безкоркові сири
5. Самопресовані сири з дозріванням у розсольному середовищі
6. Сири з чедеризацією сирної маси до формування
7. Самопресовані сири що вживаються у свіжому вигляді
2. Напівтверді сири(самопресуючі)
3. М’які сири
1. Сири, що дозрівають під впливом сирного слизу молочнокислих та лужноутворюючих бактерій
2. Сири, що дозрівають під впливом сирним слизом молочнокислих та лужноутворюючих бактерій та мікроскопічних грибів.
3. Сири, що дозрівають під впливом молочнокислих бактерій та мікроскопічних грибів.
2. Кисломолочні сири
1. Свіжі сири
2. Витримані сири
3. Переробленіі сири
1. плавлені
2. бурдючні, горшечні, у полімерній плівці

Існує багато принципів класифікації сиру, які пропонують вітчизняні та заграничні вченні, у силу того, що важко одночасно відобразити широкий спектр параметрів та видів сиру, у силу різноманіття асортименту.

 

 

2.Характеристика та аналіз технології виробництва твердих сирів

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципова технологічна схема виробництва сирів (Рис.2.1) включає в себе наступні етапи.

Підготовка молочної суміші: визначення сиропридатності молока, нормалізація за жирністю, введення дозрілого молока для створення певної кислотності, введення CaCl2 та азотистого калію..

внесення закваски: активація та внесення у підготовлену молочну суміш спеціальних заквасок, з певними бактеріями.

 зсідання молока, розрізання  згустку, постановка сирного зерна : процес вимішування який продовжується від моменту відділення сироватки, до другого нагрівання.

 друге нагрівання: в залежності від мікробіологічний процесів, що будуть відбуватися при дозріванні може бути низькою 38-42ОС і високою 48-58ОС, під час цього періоду збільшується склеюючи здатність сирної маси, тому її увесь час перемішують, щоб уникнути утворення грудочок сирного зерна.

формування сирної маси: наливанням або з пласта.

самопресування сиру: під дією власної ваги відбувається ущільнення внутрішніх шарів сиру.

 пресування: під дією спеціальних пресів, продовжується ущільнення структури сиру та відділення вологи.

 посол сиру: занурення у розсіл або обробка сухою сіллю, що суттєво впливає на колір, смак та консистенцію сиру, а також на процес визрівання сирного тіста, також збільшує строки зберігання продукту. Для соління використовують сіль дрібного помелу, не нижче першого ґатунку.

 Визрівання: процес, що супроводжується суттєвими фізико-хімічними та мікробіологічними змінами сиру, до набуття ним певних стадій готовності до реалізації. 

пакування та маркування сиру ( сир можуть упаковувати у поліетиленові оболонки, або парафін, чи інші пакувальні матеріали)

Характеристика основної сировини

Основою для виробництва сиру є  молоко від якості якого і залежать показники того чи іншого виду сиру. Тому на етапі прийомки молока слід приділити увагу на його сиро придатність. У молоці розрізняють істинні компоненти (ті що виділяються під час секреції молока), та не істинні (що потрапили у молоко із їжею або через повітря) які представлені антибіотиками, антисептиками, важкими металами, ізотопами радіонуклідів, пестицидами та іншими отруйними і небажаними домішками[3]. До складу молока  входять ферменти: амілаза,  пероксидаза, ліпаза, фосфатаза , ксантиноксидаза, та гормони: пролактин, окситоцин, андрогени, естрогени та ін.

У молоці 87-90% всієї маси займає вода, а на інші компоненти приходиться лише 10-13% (сухий залишок). Хімічний склад молока не є постійним, і залежить від сезону, харчування, місцевості, породи тварини, віку й місця утримування.

Вода молока.Молоко є диспергуючим середовищем і розчинником органічних та неорганічних речовин. Більшість води знаходиться у вільному стані (83-87%),  менша частина у зв’язаному(3-3,5%).

Сухі речовини молока представлені білками, ліпідами, вуглеводами, мінеральними речовинами, ферментами, вітамінами та ін. Білки молока складають приблизно 2,6-3,6% . Їхня кількість та склад і фізико – хімічні властивості різноманітні(табл. 2.1)

Таблиця 2.1 – Характеристика молочного білку

Білок	Вміст у знежиреному молоці         г/100мл	Молекулярна маса	Ізоєлектрична точка                pHi
Казеїни
αs1-казеїн	1,2…1,5	≈23000	4,46…4,74
αs2-казеїн	0,3…0,4	≈25000	-
χ-казеїн	0,2…0,4	≈19000	5,45-5,77
β-казеїн	0,9…1,1	≈24000	4,83…5,07
Сироваткові білки
β-лактоглобулін	0,2…0,4	≈18000	5,1
α-лактоглобуліни	0,06…0,17	≈14000	4,2…4,5
альбуміни сироватки крові	0,04	≈66000	4,7…4,9
імуноглобуліни	0,04…0,09	150000…1000000	5,5…8,3
лактоферин	(2…35)*10-3	76500	-

Примітка:До білків слід також віднести ферменти та деякі гормони, а також білкові оболонки жирових кульок.

  

Біологічні функції майже всіх білків молока добре вивчені, вони добре розщеплюються протеїназами організму людини навіть у нативному стані,  тоді як зазвичай глобулярні білки набувають такої властивості тільки після денатурації. Казеїни є гарним джерелом магнію фосфору та кальцію, які знаходяться у співвідношеннях близьких для повного засвоєння організмом. Білки сироватки мають не менше значення. Імуноглобуліни є пасивними носіями імунітету, лактоферин та лізоцим є ферментами, та носять захисну функцію.

Ліпіди.Ліпіди молока в основному складаються з тригліцеридів (молочного жиру) і жироподібних речовин (фосфоліпідів, стреридів і ін.), що входять до складу оболонок. Молочний жир є енергетично цінним компонентом молока, крім того, він обумовлює певний смак і консистенцію молочних продуктів (сиру).

Молочний жир.Вміст жиру в молоці (молочного жиру) коливається від 2,7 до 4,5% (для молока корів). Основні компоненти жиру молока – ацилгліцериди (гліцериди), складають до маси жиру близько 98,5%. Вміст супроводжуючих жирам речовин (омилюваних і неомилюваних ліпідів або природних домішок) в ньому не великий і звичайно дорівнює менше 2%. Вони входять до складу ліпопротеїдних оболонок кульок жиру і частково пов'язані з білками молочної плазми.