Моделювання технологічної схеми виробництва сирів з високою температурою обробки сирної маси

 Внесення в  молоко калію або натрію азотнокислого

Для придушення розвитку шкідливої ​​газоутворюючих мікрофлори (бактерій групи кишкових паличок і маслянокислих бактерій) у разі необхідності в молоко допускається вносити розчин калію або натрію азотнокислого з розрахунку 20 ± 10 г солі на 100 кг молока. Для приготування розчину калію або натрію азотнокислого використовують воду з температурою 85 ± 5 ° С з розрахунку 1дм3 на 150 ± 50 г солі. Допускається внесення в молоко калію або натрію азотнокислого у вигляді сухої солі. Для цього потрібне кількість солі поміщають в двох-тришаровий марлевий мішечок, який прив'язують до мішалці або на патрубок під струмінь подається молока .

 Застосування  бактеріальних заквасок

Необхідним елементом виробництва сирів є молочнокислі бактерії, що вносяться в молоко для вироблення сиру у вигляді спеціально підібраних і підготовлених комбінацій. Молочнокислі бактерії виконують в сирі наступні функції:

 перетворять основні компоненти молока (лактозу, жир) в сполуки, що обумовлюють смакові і ароматичні властивості сиру, його поживну та біологічну цінність;

активізують дію молокозсідальних ферментів і стимулюють синерезис сичугового згустку;

беруть участь у формуванні малюнка сиру та його консистенції; створюють несприятливі умови для розвитку сторонньої мікрофлори Для згортання молока використовують мезофільні молочнокислі палички      (L. plantarum, L. casei), що мають специфічну антогоністичну дію на маслянокислі бактерії, колібактерії патогенну мікрофлору. При виробництва сирів з високою температурою другого нагрівання , необхідним компонентом заквасок є молочнокислі бактерії (Str. thermophilus, L. helveticum, L. lactis). У формуванні смаку та аромату, малюнку сиру цієї групи приймають участь пропіоновокислі бактерії. Іх тажов додають до скалу заквасок цієї групи. Бактеріальні закваски до використання зберігають у холодильнику (в морозильній камері або під морозильною камерою), не допускаючи різких перепадів температури. Термін придатності сухих заквасок при температурі не вище 5 ° С - від 3 до 4 місяців .

 Згортання молока

Кількість молокозсідального препарату, необхідного для згортання молока, має бути мінімальним, але забезпечувати отримання згустку в заданий час (30-35 хв). Якщо показання приладу для сичужної проби молока свідчить про зниження здатності молока до згортання, то потрібно збільшити в допустимих межах дозу хлористого кальцію і бактеріальної закваски, підвищити температуру згортання, збільшити дозу молокозсідальної препарату при цьому не рекомендується. Молокозгортуючий препарат вносять у молоко у вигляді розчину, приготованого за 25 хв до використання. Потрібну кількість ферментного препарату розчиняють в пастеризованої і охолодженою до температури   34 ° С воді з розрахунку 2,5 г препарату на 100 мл воли.  Суміш готують на згортання 100 л натурального молока. Після внесення молокозсідального препарату молоко ретельно перемішують протягом 6 хв. і потім залишають у спокої до утворення згустку. Тривалість згортання молока при виробленні твердих сичужних сирів повинна становити 30 хв. Готовність згустку визначають загальноприйнятим способом на злам. Він повинен давати на зламі досить гострі краї з виділенням прозорої сироватки зеленувато-жовтого кольору. Надто ніжний або занадто щільний згусток однаково не бажані для різання. У тому і іншому випадку утруднюється постановка однорідного за розмірами зерна, при цьому утворюється багато сирної пилу (дуже дрібних частинок згустку), що знижує вихід сиру і негативно відбивається на його якості.

 Розрізання згустку і постановка зерна

Мета обробки сичугового згустку (різка. дроблення, друге нагрівання, обсушування) - видалити зайву сироватку з сирної маси, досягти оптимальної вологості та оптимальної активної кислотності. Готовий згусток ріжуть спеціальними ножами на кубики розміром (8-10) мм або ріжуть і дроблять на зерно до розмірів (7 ± 1) мм. Титрована кислотність сироватки після розрізання повинна бути в межах від 13 ° Т до 14 ° Т. Розрізку згустку і постановку зерна проводять протягом 15-20 хв. Різку згустку і постановку зерна виробляють повільно обережно, не допускаючи утворення дрібних частинок білка, так починається сирної пилу. Після постановки зерна видаляють 20-30% сироватки і приступають до вимішування (15 хв) .

Відбір сироватки.

У процесі постановки зерна, коли виділиться достатня кількість сироватки, вимішування припиняють, очищають стінки ванни від залишився приліпший згустку і видаляють частину сироватки: для сирів з високою температурою другого нагрівання - 15 ± 5% від початкового кількості перероблюваної молока. Перед другим нагріванням допускається видалення ще деякої частини сироватки (від початкового кількості молока): 15 ± 5% - для сирів з високою температурою другого нагрівання. Допускається проводити відбір сироватки в один прийом. У цьому випадку його проводять через 15 ± 5 хв обов'язкового вимішування після постановки зерна.

Вимішування зерна.

Зерно вимішують до певної міри пружності, кінець вимішування визначають за ступенем ущільнення зерна і наростання титрованої кислотності сироватки. Загальна тривалість процесу від початку розрізання до другого нагрівання складає в середньому для сирів з високою температурою другого нагрівання - 60 ± 10 хв. Зерно, добре підготовлене до другого нагрівання, характеризується пружністю, втратою первісної клейкості. Злегка стисле в грудку, вона продавлюється між пальцями. При нормальному перебігу молочнокислого процесу при вимішування зерна наростання кислотності сироватки становить 1 ± 0,5 ° Т для сирів з високою температурою другого нагрівання. При накопиченні молочної кислоти, окрім зниження електричного заряду білків, відбувається втрата кальцію з казеїнових міцел. Втрата кальцію надає значний вплив на консистенцію сиру. При недостатньому відщепленні кальцію сир може придбати занадто зв'язну тверду консистенцію, а при значному відбувається зайве зниження в'язкості сирної маси.

 Друге нагрівання.

Друге нагрівання проводиться з метою подальшого зневоднення сирного зерна. Температура і тривалість другого нагрівання роблять значний вплив на мікробіологічні та біохімічні процеси в сирі, а отже, на формування органолептичних показників готового продукту. Для окремих видів сирів установлениі наступні температури другого нагрівання, ° С:

для радянського - 52-55;

гірського - 48-52;

алтайського - 50-54;

бійського - 50-52.

Тривалість другого нагрівання для сирів з високою температурою другого нагрівання становить 25 ± 5 хв. Під час другого нагрівання не рекомендується проводити відбір сироватки. Після другого нагрівання продовжують вимішування сирного зерна до готовності. В кінці вимішування зерно повинно бути пружним і в міру клейким. При цьому кислотність сироватки в кінці вимішування для сирів з високою температурою обробки сирої маси не повинна перевищувати 14 ° Т. Готове сирне зерно при стисненні в руці має склеюватися в моноліт, який при розтиранні між долонями розпадається на окремі зерна. Для попередження зайвого розвитку молочнокислого процесу в сирі на початку другого нагрівання в суміш зерна з сироваткою вносять 3-15% питної води. В процесі обробки, другого нагрівання і обсушування зерна 2-3 рази визначають кислотність сироватки, яка повинна збільшитися за цей час на 1 -2,5 ° Т. Частковий підсіл в зерні проводять під час другого нагрівання або відразу після закінчення другого нагрівання, для чого в суміш зерна з сироваткою вносять поварену сіль «Екстра» з розрахунку 300-400 г на 100 кг молока.

 Формування сирної маси

Формування сиру - це сукупність технологічних операцій, спрямованих на відділення сирного зерна від сироватки і утворення з нього монолітних індивідуальних сирних головок або блоків з необхідної формою, розміром і масою. Застосовують в основному три основі способи формування сиру: з пласту, насипом, наливом. Після 20 хв. витримки з сіллю зерно насосом (з сирних ванн) подають на вібраційне сито (лоток) для видалення сироватки. З бункера вібратора зерно надходить безпосередньо у встановлені на транспорті сирні форми, попередньо вистелені вологою чистою серп’янкою або міткалем. У формах зерно ущільнюють, серп’янку розправляють, натягують, кінці її акуратно поміщають на поверхні сиру. Форми з ущільненим зерном переміщують до пресів. Вібраційне сито повинно знаходитися в пресувального приміщенні близько пресів, а сирне зерно подають до них насосом. Застосування насосів і вібратора забезпечує проточність виробництва. При цьому прискориться відділення сироватки від терну без пониження його температури і без затримки розвитку молочнокислого процесу. Формування сирного зерна насипом сприяє утворенню характерного для цього виду сиру пустотного, нерівномірного, незграбного і щілистого малюнка. Порожнечі, що залишилися між зернами, після видалення сироватки заповнюються повітрям, а в подальшому газом, що викликає утворення вічок різних розмірів і форми.

 Пресування  сирної маси

Після формування зазвичай сири пресують, або відбувається їх самопресування під вагою верхніх шарів. Пресування і самопресування необхідно для подальшого закріплення форми сиру, щільного з'єднання зерен в суцільний моноліт, для видалення механічно захопленої сироватки та створення щільної замкнутої поверхні. Наповнені зерном форми залишають на протязі 30-60 хвилин для самопресування маси. Після закінчення даного часу сир ставлять під прес. Тиск протягом першої години пресування має становити 10кПа. Після закінчення години сир перепресовують, віджимаючи серп’янку, і маркують цифрами, поміщаючи їх в центрі верхнього полотна сиру (дата вироблення), потім у форму поміщають металевий диск і знову ставлять під прес. Так як тиск діє в основному на нижні шари, то верхні шари залишаються мало ущільненими. Тому сири необхідно перепрессовувати і перевертати. Тривалість пресування сиру становить від 2 до 7 годин при поступовому підвищенні тиску від 10кПа до 35 кПа. Тривалість процесу самопресування і пресування сиру визначається, перш за все, досягненням активної кислотності в сирі після пресування в межах від 5,2 - 5,3 рН. Відпресований сир повинен мати добре замкнуту поверхню. Оптимальна масова частка вологи в сирі після пресування 44-45% .

Посол сиру

Мета посолу сиру надання йому відповідного смаку і збереження продукту від швидкого перезрівання і псування. Сіль є до деякої міри регулятором розвитку молочнокислих, пропіоновокислих та інших бактерій, що беруть участь у дозріванні сирів. Частковий  посол сирної маси в процесі другого нагрівання підвищує гідрофільність зерна і вміст вологи в сирній масі на 2-3%, яка утримується на наступних стадіях обробки. Посол сиру в насиченому розсолі призводить до втрат вологи в сирах з низькою температурою другого нагрівання і усушка становить до 4-5% до первісного вазі сиру. Сіль впливає на розвиток бактерій в сирній масі і може вплинути на процес дозрівання сиру. Відпресований сир поміщають в розсіл концентрацією від 18 до 24% і до осаджують на протязі (2-4) діб, щоб вміст солі в зрілому сирі становило 1,5 ± 0,5%. Температура розсолу (8-12) °С. Додатковий посол в ропі сприятливо впливає на ущільнення поверхневого шару і сприяє якнайшвидшому утворенню скоринки сиру, а також знижує температуру сирної маси, що оберігає сир від деформації при його подальшій витримці в сиро сховищі на дозріванні. Сир розміщують в басейнах на спеціальних етажерках. При відсутності посолочних етажер сир розміщують в басейнах в 1-2 ряди і через добу перевертають. Верхнє полотно сиру, виступаюче з розсолу, накривають вологою тканиною, щоб запобігти появі тріщин на кірці. У процесі посолу сиру і подальшого догляду за ними в сиро сховищі не можна допускати пошкодження кірки сирів, так як при появі навіть незначних тріщин та інших пошкоджень починає розвиватися підкіркова цвіль, а отже, зниження якості сиру. Перед зануренням в розсіл, необхідно ретельно оглянути поверхню сиру і при виявленні незамкнутих пір (недопресування), порушення цілісності, при наявності тріщин та інших пошкоджень загорнути сир в серветку і знову помістити під прес на 2-3години. При необхідності для кращої пресування сиру рекомендується поверхню його нагрівати, занурюючи його на 2-3хв у воду з температурою 75-80 °С. Повний посол сирної маси розсолом у ванні в зерні здійснюється за наступною схемою. Перед посолом видаляють з ванни сироватку, залишаючи їй близько 40% від загального обсягу ванни. Сіль вносять у вигляді концентрованого попередньо пастеризованого до 85-90 ° С і охолодженого розсолу з розрахунку 1-1,2 кг на центнер суміші та забезпечення утримання солі в зрілому сирі в межах (1.5 ± 0.5)%. В подальшому після посолу сир обсушують 2-3 доби в сиро сховищі при температурі 8-12 ° С і відносній вологості повітря від 90% до 95%. Щоб не допустити деформації, його періодично перевертають. Після обсушування сир упаковують в плівку і перемішають для дозрівання в камери з температурою 10-15 ° С відносною вологістю повітря 85-90%. Дозрівання протікає 30 діб з дня виготовлення. При підсолі сиру сіль накопичується спочатку тільки в периферійних шарах сиру і поступово проникає в центр. Концентрацію і якість розсолу необхідно ретельно контролювати. Для визначення концентрації достатньо знайти щільність розсолу за допомогою ареометра. У міру використання розсолу його кислотність підвищується внаслідок виділення з сиру сироватки. Одночасно він збагачується молочним цукром, солями і в невеликій мірі білками. Підвищена кислотність розсолу негативно діє на утворення кірки (вона стає менш міцною), тому необхідно час від часу знижувати кислотність розсолу, додаючи крейда чи вапно. Концентрація розсолу починає зменшуватися з моменту занурення в нього свіжих сирів, це пояснюється тим, що під впливом різниці концентрацій солі в розсолі і сирної вологи, з свіжих сирів виділяється велика кількість сироватки, яка знижує концентрацію розсолу, особливо верхніх шарів. Температура солильних приміщень і самого розсолу повинна бути в межах 8-12 С. відносна вологість повітря 92-96% .

Дозрівання сиру

Сутність дозрівання сиру полягає в тому, що в період витримки його сирна маса під дією сичужного ферменту, ферментів, виділених молочнокислими бактеріями, піддається глибоким біохімічним перетворенням, яке обумовлює появу в сирі специфічного смаку та аромату, структури, кольору, малюнка. При дозріванні сиру змінюються колоїдно-хімічні та фізичні властивості складових частин сирної маси: білка, жиру, вуглеводів, мінеральних солей і т. д.  Найбільшим змінам піддаються білки, молочний цукор і лимонна кислота. У процесі дозрівання частина нерозчинного білка свіжого сиру під впливом бактеріальних ферментів розщеплюється на пептони, пептиди, амінокислоти та інші розчинні речовини, що додають смак сиру. Смак і запах сиру обумовлюється розпадом білків (казеїну), молочного цукру та інших складових частин (молочнокислого кальцію, лимонної кислоти тощо) і накопиченням в сирній масі розчинних і летких речовин - амінокислот, жирних кислот, пропіонової, молочної, оцтової кислоти , аміаку, ефіру та інших речовин. Після посолу сир переміщають у відділення сиро сховища з температурою 8-12 ° С, відносною вологістю повітря 90-95%, де він обсушується від двох до трьох діб. У цей час ретельно стежать за тим, щоб у приміщенні не було протягів або посиленої вентиляції, щоб не допустити зайвого обсихання поверхневого шару сиру і появи на його шкірці дрібних тріщин, що призводять в подальшому до розвитку підкіркової плісняви. У камерах обсушування сиру не можна допускати обсіменіння спорами цвілі, що веде до розвитку цвілі на поверхні сиру і в підкірковому шарі. У приміщеннях повинен бути чотириразовий обмін повітря з механічною та біологічною фільтрації, що запобігає розвитку цвілі. Температуру у них необхідно підтримувати тільки подаючи в камери за допомогою кондиціонерів попередньо осушене повітря.

Охолодження сиро сховищ за допомогою батарей не бажано, бо при цьому підвищується вологість повітря, що негативно впливає на якість сиру. У міру появи на сирах цвілі або слизу їх миють у теплій воді при температурі 35 ° С.Через 2-3 доби сир упаковують у полімерну плівку. Перед упаковкою сир ретельно обмивають суспензією сорбінової кислоти. В охолоджений, відстояний розсіл додають сорбінову кислоту з розрахунку 80г на 1л розсолу. При дозріванні сирів в плівці значно знижуються витрати праці по догляду і скорочуються втрати продукту. Тому сир, який підлягає дозріванню в полімерних плівках рекомендується виробляти із зниженою на 2,0% масовою часткою вологи після пресування в порівнянні з сирами, що дозрівають без плівки. Сир, що підлягає упаковці, повинен мати суху, чисту поверхню без цвілі і слизу та без будь-яких пошкоджень. Для запобігання конденсації вологи на поверхні сирів температура в пакувальному приміщенні не повинна перевищувати температуру в камерах дозрівання сиру. Якщо упаковку проводять при кімнатній температурі, то сири попередньо витримують в пакувальному приміщенні на протязі (2 ± 0,5) годин, упаковку сиру в пакети з полімерної плівки проводять на спеціальних вакуум-пакувальних машинах різних конструкцій відповідно до інструкції з їх експлуатації. При упаковці сиру під вакуумом, з пакету повинно бути повністю видалено повітря і забезпечена його герметизація шляхом термозварювання або затиснення металевих кліпс. При використанні пакетів з повіденової плівки після упаковки сиру проводять термообробку плівки - упакований сир занурюють у гарячу воду з температурою 80-85 ° С. Під впливом високої температури плівка дає усадку і щільно прилягає до поверхні сиру. Для приведення термообробки пакетів з сиром рекомендується використовувати спеціальні пристрої або пристосування, що виключають можливість пошкодження пакета. Упаковка вважається задовільною, якщо плівка щільно облягає сир, між нею і поверхнею сиру не утворюється видимого повітряного простору та при легкому натисканні під кутом 30 до поверхні сиру плівка не рухається. Не допускається перевірка якості упаковки шляхом відтягування плівки від поверхні сиру щоб уникнути розриву пакету. Упакований в полімерну плівку сир дозріває в камері з температурою (10-15) °С, і відносною вологістю повітря (85-90)% протягом 30 діб з дня вироблення. Під час дозрівання упакованих сирів стежать за тим, щоб вчасно виявити порушення герметизації пакетів, що супроводжується розвитком на сирах поверхневої мікрофлори. Такі сири відразу ж повинні бути піддані мийки, тепловій обробці і після обсушування їх повторно упаковують в плівку.