Моделювання технологічної схеми виробництва сирів з високою температурою обробки сирної маси

 

Нормативна документація, що регламентує вимоги основної сировини та допоміжних матеріалів зазначена у (табл.4.6)

Таблиця 4.5 - Вимоги до сировини та матеріалів

Сировина та допоміжні матеріали	Нормативні документація
молоко коров’яче незбиране не нижче першого ґатунку	ДСТУ 3662
молоко знежирене та вершки, отримані з молока коров’ячого	ДСТУ 3662
молоко знежирене і вершки сухі	ДСТУ 4273
ферментні препарати	ДСТУ 4457
пепсин харчовий яловичий	ДСТУ 4459
кальцію хлорид зневоднений не нижче 1 сорту	ГОСТ 450
сіль кухонну виварну не нижче І сорту, без добавок, розсипну; для соління в зерні — не нижче сорту «Екстра»	ДСТУ 3583
калій азотнокислий	ГОСТ 4217
натрій азотнокислий	ГОСТ 4168
селітру калієву марок А, Б, В	ГОСТ 19790
вода питна	ГОСТ 2874

 

Сировина та матеріали за показниками безпеки повинні відповідати вимогам, установленим МБВ № 5061[25].

Сировина та матеріали за вмістом залишкових кількостей радіонуклідів повинна відповідати вимогам ДГН 6.6.1.1-130 [26].

Пороки сиру

Пороки смаку і запаху

Кислий смак властивий молодим недозрілий сирів і з'являється внаслідок низької температури в сиро сховища або недостатньої їх витримки. Невиражені або слабко виражені смак і запах сири набувають при надмірно сухою обробці і витримці в приміщеннях з недостатньою вологістю, а також при зайвому розведенні сироватки водою. В останньому випадку зменшується кількість молочного цукру, а разом з ним і молочної кислоти, необхідної для утворення в процесі подальшого бродіння ряду речовин (жирних летючих кислот, ефірів), що додають гострий смак сиру. У багатьох випадках ці пороки зникають до кінця дозрівання сиру. У початковій стадії дозрівання сирів під впливом ферментів утворюються первинні продукти розпаду білка (альбулози і пептони), які надають молодому сиру гіркий смак. Цей порок спостерігається при сильному зараженні молока специфічними коками, що виділяють фермент, близький до сичужного. У цьому випадку молоко необхідно пастеризувати, щоб вбити мікроорганізми. Нарешті гіркота може бути викликана кухонною сіллю з великим вмістом магнезіальних солей.  Пороком вважається різко виражений запах аміаку. Тверді сири не повинні мати такого запаху. Однак при підвищеній кислотності і температурі, на поверхні твердих сирів з'являється слиз, який виділяє так багато аміаку, що він заглушає запах інших летких речовин. Боротьба з цим пороком – суворе дотримання технології вироблення сирів і відповідне санітарно-гігієнічний стан підвалів.

Салистий смак з'являється при маслянокислому бродінні сиру, а також в результаті дії світла і повітря на жир безкоркових сирів, особливо м'яких. Єдина міра боротьби з цим пороком - зниження температури підвалу, в якому відбувається дозрівання сиру.

Прогірклий смак зустрічається здебільшого у м'яких сирів, що дозрівають за участю мікроскопічних грибів і мікроорганізмів сирної слизу, і з'являється при розщепленні жиру під дією цієї мікрофлори. Щоб оберегти сир від цього пороку, необхідно завчасно направити його на плавлення або ж знизити температуру в підвалі до 4-6 ОС.

Різкі запахи кормів переходять в молоко, а з нього і в сир. До таких кормів відносять: цибуля, часник, полин і інш. Присмак можуть надати також зіпсовані силос і картопля, низькоякісні барда і жом. Боротьба з цими вадами полягає в знищенні бур'янів на луках і пасовищах, у заготівлі високоякісних кормів і належному їх зберіганні. Затхлі смак і запах з'являються в твердих сирах при зараженні їх поверхні аеробної мікрофлорою, зокрема слизом. Внаслідок високої протеолітичної активності мікрофлори слизу утворюється велика кількість аміаку, який, проникаючи в сир, додає затхлий смак і запах продукту. Цей порок виникає також внаслідок розвитку газоутворюючих мікрофлори. Затхлі смак і запах з'являються при поганому догляді за сиром, підвищеної вологості повітря, високому вмісті вологи в сирі, при пересолити, який сприяє розвитку слизу.

Вади консистенції

Надмірна зрілість молока і сильне зневоднення сирної маси викликають крошливість тіста. Сири з такого молока погано дозрівають і бувають низької якості. Уникнути виникнення цієї вади можна застосовуючи молоко хорошої якості. Самокол (колюче тісто). Основна причина такого пороку-слабка зв'язаність сирного тіста. Самокол спостерігається на другій стадії дозрівання і переважно в швейцарському і радянському сирах. У виникненні цього пороку грає роль надмірна кислотність молока, неправильна обробка сирної маси, а також різкі коливання температури при перенесенні сирів з теплою камери в холодну. Основним заходом в боротьби з самоколом є ретельна сортування молока по кислотності і швидка переробка його. Можна в якійсь мірі зменшити самокол, якщо при другому нагріванні додати до молока 10-20% води. Свищ зустрічається переважно в голландському сирі (круглому) і має вигляд тріщин, що утворюються всередині головки. Свищ є наслідком як сильного газоутворення, так і неправильної обробки сирної маси. При цьому спостерігається слабка зв'язність маси через надмірну кислотності молока; додавання води перед другим нагріванням, що супроводжується зменшенням концентрації молочної кислоти, дещо збільшує зв'язність маси. Однак найефективнішим засобом в боротьбі зі свищем є висока якість молока і правильна переробка його.

Причиною сирного тіста, що мажеться,  може бути вміст сироватки в сирній масі і висока температура в підвалі, де протікало дозрівання. У багатьох м'яких сирів тісто, що мажеться не є пороком. Тверда, гумиста консистенція утворюється при надмірно в'язкому тесті.

Причини пороку: нестача молочної кислоти, утворення міцної строми, а також надмірне зневоднення сирної маси.

 

Вади малюнка

Сітчастий малюнок з'являється в свіжому сирі на початку дозрівання, якщо відбувається сильне газоутворення в результаті обсіменіння молока бактеріями групи кишкової палички. Газ (суміш вуглекислоти і водню) швидко насичує тісто і, виділяючись, утворює частий і дрібний малюнок. Надалі «вічка» не збільшуються, оскільки життєдіяльність бактерій групи кишкової палички швидко припиняється завдяки збільшенню кислотності сирної маси. Губчастий малюнок з'являється в сирі 1,5-2 місячного віку в результаті маслянокисле бродіння. Порок зустрічається переважно у великих сирах, і, як правило, йому передує сітчастий малюнок. Сир з губчастим малюнком часто буває недосоленим, з солодкуватим смаком. Якщо сир з губчастим малюнком довго залишається в підвалі, то він може осісти, і тоді утворюються щілини. Пустотний малюнок зустрічається здебільшого в сирах, формованих наливом і насипом, як наслідок нещільного розташування зерен. В інших сирах порок з'являється при порушенні цілісності збираного пласта або при додаванні до сформованої масі обсушених сирних зерен. Під час газоутворення порожнечі, наявні в сирній масі, кілька розширюються, вбираючи гази, що виділилися, і утворюють пустотний малюнок. Порожнечі можуть розподілити в сирній масі рівномірно і групами. В останньому випадку загальні порожнини з неправильними обрисами перетворюються на рвані оченята. У самопрессуючихся сирів пустотний малюнок не є пороком.

 

 Вади кірки сиру

Товста кірка зустрічається у твердих сирів дозріваючих при низькій температурі. Вона утворюється також при недостатній кількості молочної кислоти і солі в сирній масі, занадто частого миття сирів в теплій воді і витримці їх після миття у відносно сухому приміщенні (вологість нижче 80-85%). Товста кірка добре захищає сир від зовнішніх впливів, але небажана, оскільки зменшує їстівну частину сиру. Слабка слизова кірка зустрічається у сирів з підвищеним вмістом молочної кислоти або солі або того й іншого разом. Утворюється вона при неправильній обробці сирної маси у ванні, або при занадто розвиненому молочнокислому процесі і пересолюванні. Тріщини на кірці утворяться при недостатньо в'язкому тесті, особливо при переробці кислого молока. При великій кількості дрібних тріщин порок носить назву «географічна карта». Тріщини з'являються і при сильному вспучуванні сиру, коли його об’єм збільшується настільки, що призводить до розриву кірки. У великих сирах тріщини утворюються часто при маслянокислому бродінні. Вони можуть бути також наслідком неправильного догляду за кіркою. Рак кірки викликається гнильними бактеріями, що розвиваються на поверхні сиру при надмірній нейтралізації молочної кислоти продуктами життєдіяльності лужноутворюючих бактерій сирної слизу в результаті неправильного і необережного догляду за кіркою. Спочатку на шкірці з'являються плями-впадини, які надалі розростаються і зливаються у великі виразки. У цих місцях кірка стає рихлою і погано пахне. Пошкоджені місця на сирі треба зішкребти і протерти сіллю. Однак такий сир зберігати не можна, необхідно його негайно реалізувати або переробити в плавлений. Підкіркова цвіль зустрічається в сирах, що мають на кірці тріщини. А.Н. Корольов, який вивчав цей порок, з'ясував, що він з'являється за наявності в сирі порожнин, сполучених із зовнішнім повітрям. Такі порожнини утворюються при пресуванні дуже сухого пружного зерна, особливо в холодному приміщенні .

 

 Вади, що викликаються гризунами та комахами

З гризунів особливо сильно ушкоджують сир миші та щури. Проти гризунів слід вести боротьбу дератизацією. З комах вражають сир кліщі (Акар) і личинки мух. Для попередження виникнення цих вад необхідно поліпшити санітарно-гігієнічні умови в сирних підвалах і часто робити дезінфекцію приміщень.

 

 

 

 

6. Шляхи удосконалення технологічного процесу

На даний момент в Україні та світі спостерігаються тенденції до досягнення підприємствами безперервності процесу виробництва, а також виготовлення сирів не залежно від пори року, що може впливати на якість молока, а відповідно й на сир. Тому у сучасному сироварінні вже активно використовують такі інноваційні рішення як застосування рідких ферментних препаратів, яке дає кращі результати ніж сухий фермент, і не має побічних ефектів, та у зв’язку з сировинною проблемою, яка виражається саме у нестачі якісної сировини, нові більш «м’які» умови виробництва та відновлення сухого молока, що дозволяють не зважаючи на сезонність, виробляти сири із високими показниками якості продукту.

 

Використання рідких сичужних ферментів

Технології виробництва молокозгортуючих препаратів на основі сичужного ферменту і яловичого пепсину використовуються  вже багато десятиліть. Ці технології базуються на знаннях більш ніж півстолітньої давності. Широке проникнення на вітчизняний ринок зарубіжних препаратів в останні роки підкреслило нашу відсталість у біотехнології ферментів. Імпортні препарати мають високу молокозсідальної активністю і позбавлені такого недоліку, як велику кількість домішок, у тому числі і нерозчинних, що провокують появу гіркоти в сирах. Не витримавши конкуренції, зникли з ринку багато великих виробників ферментів. Решта невеликих підприємств не забезпечують потреби сироробний галузі, втом числі і унаслідок низької ефективності виробництва. Проблемою сичужних ферментів (химозин, пепсин) перестав займатися ВНДІ м'ясної промисловості. У той же час досягнення сучасної ензимології можуть забезпечити значний ресурс для модернізації технології, підвищення виходу активного ферменту і його якості, скорочення трудових, часових і енергетичних витрат.

Виходячи з інтересів сироваріння, вдосконаленням технології виробництва сичужного ферменту зайнявся ВНДІ маслоробства і сироваріння. Для підвищення ефективності виробництва, перш за все, потрібно знизити втрати активного ферменту. Найперспективніший ресурсозберігаючий шлях - виключити сушку препарату, так як втрати при сушінні можуть становити майже половину від екстрагувальної активності. Крім того, сушка сама по собі здорожує виробництво, робить його енергоємним, потребує додаткового обладнання. Рідкі молокозсідальної препарати все ширше виробляються закордоном та потрапляють на наш ринок. Такі ферментні препарати легщі в застосування(не потрібно звадувати масу сухого ферменту, та розводити його у попередньо пастеризованій воді), а також іж використовують на автоматизованих лініях. Виробництво рідких ферментів також вирішить проблему скидання багатьох тон солі у вигляді розчинів під час висушування препаратів.

Таблиця 6.1 - Переваги виробництва та використання рідкого молокозсідального ферменту

При виробництві	При використанні
Знижена енергоємність Скорочення виробничого циклу майже вдвічі Більш просте обладнання Зниження витрат кислот Зниження скидання відходів	Не потрібно брати наважку Не потрібна вода для розведення Суттєве зниження алергічності  Зручність використання  в автоматизованих лініях

 

 Практиків сироварів  може переймати питання застосування  рідкого сичужного ферменту(РСФ, з причин більш низької активності препарату: яка варіює у межах 10-60 тис. ум. од. у 1 мл. Рідкий фермент з невисокою активність можна одразу вносити до підготовленого молока, а РСФ з високою молокозсідальною активність  потрібно розводити водою.Для розрахунку дозування ферменту в залежності його активності, кислотності, сиро придатності молока та інших факторів можна використовувати кружку ВНДІМС[8]

При класичному визначенні витрат ферменту береться наважка з активністю ферменту 100 тис. ум. од/г рівна 2,5 г у якій міститься 250 тис. ум. од. Цю наважку розчиняють у 100 мл води, таким чином у 1 мл розчину міститься 2500 ум. од. В кружку вносять 10 мл. Цього розчину, що в сумі дає 25 тис. ум. од. Відмітка на шкалі кружки 2,5 відповідає використанню 2,5 г сухого ферменту на 100 кг молока.

Це співвідношення слід від корегувати для РСФ . По-перше потрібно перерахувати кількість ферменту (мл) для самої кружки ВНДІМС, по-друге, перевести показники кружки у витрати РСФ на 100 л молока.

Припустимо, що активність РСФ 15 тис. ум. од/мл. Розраховуємо таку кількість РСФ в якій міститься 250 тис. ум. од.,як і у 2,5 г сухого ферменту з активність 100 тис. ум. од., що необхідний для розчинення в 100 мл. для проби (кружки ВНДІМС):2,5*100000/15000=16,7 мл проби. Ці 16,7 мл розчиняємо у воді та доводимо до позначки 100 мл. У кружку ВНДІМС вносимо 10 мл приготовленого розчину. Відмітка на кружці  2,5 буде відповідати витратам 16,7 мл на 100 л молока.

Таблиця 6.2 - Кількість РСФ

Задекларована активність РСФ ум. од/мл	Кількість РСФ для розчинення в 100 мл (кружки ВНДІМС). мл	Вносять в кружку	Показники кружки ВНДІМС	Кількість РСФ для внесення в ванну 100 кг молока, мл	Кількість РСФ для внесення на 1 т молока,мл
15000	16,7	10	1	6,7	66,7
15000	16,7	10	1.25	8.3	83,3
15000	16,7	10	1,5	10,0	100,0
15000	16,7	10	1,75	11.7	116,7
15000	16.7	10	2	13.3	133,3
15000	16.7	10	2,25	15,0	150,0
15000	16.7	10	2.5	16.7	166,7
15000	16,7	10	2.75	18,3	183,3
15000	16,7	10	3	20,0	200,0