Что такое постановка сырного зерна
Лекция № 5. Тема1.3 Получение и обработка сгустка и сырного зерна
Тема1.3 Получение и обработка сгустка и сырного зерна
1 Обработка сгустка и зерна. Цель и стадии.
2 Факторы, влияющие на степень и скорость выделения сыворотки из сырной массы.
3 Методика определения готовности сырного зерна к формованию.
1 Обработка сгустка и сырного зерна
Цель обработки сгустка — удаление не связанной с белками влаги (сыворотки) с растворенными в ней составными частями молока. От количества воды в сырной массе зависит развитие микробиологических и биохимических процессов при созревании сыра. Чем больше сыворотки выделится из сырной массы, тем меньше в ней останется молочного сахара и других веществ, которые служат питательной средой для микроорганизмов, тем замедленнее протекают микробиологические и биохимические процессы при созревании сыра и тем меньше образуется молочной кислоты. Молочная кислота играет важную роль в регулировании микробиологических процессов и образовании хороших консистенции и вкуса сыра.
Если массовая доля воды в сгустке составляет в среднем 87,5 %, то в свежей сырной массе должно содержаться оптимальное для каждого вида сыра количество влаги. Так, массовая доля влаги в свежей сырной массе твердых сыров после прессования должна составлять 38. 47 %, мягких после самопрессования 47. 65 %, а для отдельных видов мягких сыров 70. 80 %. Допустимы незначительные отклонения в содержании влаги. При резком изменении содержания влаги может измениться процесс созревания, что повлияет на видовые особенности и качество сыра.
Для удаления избыточного количества влаги из сгустка служат следующие технологические операции: разрезание сгустка, постановка зерна, вымешивание зерна, тепловая обработка сырного зерна (второе нагревание), обсушка зерна.
Разрезание сгустка и постановка зерна. По мере старения происходит сжатие сгустка и из него через поры начинает выделяться сыворотка. Это явление, называемое синерезисом, объясняется тем, что силы притяжения между мицеллами параказеина при формировании сгустка продолжают действовать и после образования структурной сетки.
Сгусток разрезают специальными режущими устройствами вначале вдоль, а затем поперек режущим устройством с вертикально расположенными режущими элементами. В результате получаются столбики квадратного сечения со сторонами 7. 10 мм в зависимости от вида сыра. Затем сгусток разрезают режущим устройством с горизонтально расположенными режущими элементами и получают кубики с размером ребра от 8 до 12 мм. Разрезка сгустка длится 10. 15 мин со скоростью, соответствующей прочности сгустка. Нежный сгусток режут медленно, чтобы не образовалась сырная пыль, более плотный сгусток режут быстрее, чтобы не допустить преждевременного уплотнения.
Чем мельче зерно, тем больше общая суммарная поверхность для синерезиса, тем быстрее обезвоживается сырное зерно, и наоборот, чем крупнее зерно, тем медленнее оно обезвоживается. Поэтому для каждой группы сыров получают зерно определенной величины — проводят постановку зерна. Так, при выработке швейцарского сыра в результате постановки получают зерно размером 2. 3 мм, при выработке голландского сыра —5. 6, а для мягких сыров — 20. 30 мм.
Для постановки зерна разрезанный сгусток осторожно перемешивают, а затем приступают к постановке зерна. Чтобы получить зерно одинаковой величины, следует учитывать свойства сгустка. Нежный сгусток вначале дробят медленно, а затем по мере уплотнения зерна дробление ускоряют с таким расчетом, чтобы закончить постановку до полного закрепления зерна, когда оно уже больше не дробится. Прочный сгусток надо дробить быстрее, но без резких движений, способствующих образованию сырной пыли.
После постановки зерна, когда получится слегка закрепившееся зерно и выделится достаточное количество сыворотки, вымешивание прекращают и удаляют 30 % сыворотки. В начале обработки избегают продолжительных остановок, так как сырная масса очень нежная и осевшее зерно склеивается, образуя комки. По мере обработки зерна клейкость его уменьшается, и можно делать непродолжительные остановки.
Вымешивание зерна. После постановки продолжают вымешивание зерна в целях его дальнейшей обсушки.
В процессе вымешивания выделяется сыворотка, уменьшается объем зерна, оно становится круглым. В конце вымешивания зерно характеризуется упругостью, достаточной прочностью и потерей первоначальной клейкости.
Продолжительность вымешивания зависит от кислотности сырной массы, величины зерна и от температуры, при которой вымешивают зерно. При повышенной кислотности массы зерно обсушивается быстрее и продолжительность вымешивания сокращается. Продолжительность вымешивания сырной массы пониженной кислотности возрастает. Этим объясняется увеличение продолжительности обработки при переработке свежевыдоенного молока (без предварительного созревания).
При одинаковых условиях мелкое зерно обсыхает быстрее, чем крупное. В связи с этим продолжительность вымешивания мелкого зерна сокращают по сравнению с крупным.
На продолжительность вымешивания влияет температура, при которой вымешивают зерно. Температура сырной массы при вымешивании определяется температурой свертывания молока. При более высокой температуре ускоряется обсушка зерна и сокращается продолжительность вымешивания. Если необходимо ускорить обсушку сырной массы, молоко свертывают при более высокой температуре, допустимой для того или иного вида сыра.
Продолжительность вымешивания зерна до второго нагревания при выработке голландского сыра составляет 15. 25 мин, при выработке швейцарского сыра — 40. 70 мин.
Тепловая обработка сырного зерна. Тепловую обработку, или второе нагревание, проводят для ускорения обезвоживания сырного зерна. В производстве твердых сыров для обезвоживания сырной массы недостаточно только увеличить поверхность сгустка путем его дробления. Синерезис сгустка, т. е. его сжатие и выделение сыворотки, можно усилить повышением температуры, поэтому в сыроделии применяют второе нагревание. Чем выше температура второго нагревания, тем лучше обсыхает сырное зерно.
Температуру второго нагревания устанавливают с таким расчетом, чтобы она была благоприятной для развития микрофлоры закваски, используемой для данного вида сыра. Если закваска для сыра включает мезофильные молочнокислые бактерии, то температуру второго нагревания устанавливают от 38 до 42 °С и эти сыры составляют группу сыров с низкой температурой второго нагревания (голландский, костромской, ярославский и т. д.).
Закваска для других сыров состоит из термофильных молочнокислых бактерий, поэтому температуру второго нагревания устанавливают от 48 до 58 °С и сыры относят к группе сыров с высокой температурой нагревания (швейцарский, советский, украинский и др.). Мягкие сыры вырабатывают без второго нагревания.
Перед вторым нагреванием удаляют от 20 до 30 % сыворотки (от массы перерабатываемого молока).
Второе нагревание проводят путем косвенного нагрева смеси сырного зерна и сыворотки, направляя теплоноситель (пар или горячую воду) в межстенное пространство аппарата выработки сырного зерна. При нагревании повышается клейкость сырного зерна и легко образуются комки. Поэтому в процессе второго нагревания сырную массу постоянно перемешивают, не допуская образования комков, которые обсыхают значительно медленнее, чем зерно, в результате чего масса обсушивается неравномерно.
Второе нагревание проводят, как правило, со скоростью 0,5. 2,0 °С за 1 мин. Поэтому при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания продолжительность его составляет 10. 20 мин, а для сыров с высокой температурой второго нагревания — 25. 40 мин и более.
При замедленном развитии молочнокислого процесса второе нагревание проводят в две стадии: на первой стадии температуру устанавливают 38 ± 1 0С, на второй (в конце обработки сырного зерна) температуру повышают до установленной для каждого вида сырья.
Для регулирования молочнокислого брожения нагревание проводят путем добавления предварительно пастеризованной и охлажденной до 50. 60 °С питьевой воды. При добавлении воды в количестве 5 % массы молока кислотность снижается примерно на 1 0Т. Количество вносимой в сырную массу воды зависит от кислотности сыворотки и составляет 5. 20 % массы перерабатываемого молока. В результате снижаются кислотность сыворотки и содержание молочного сахара в отпрессованном сыре. Показателем нормального разбавления сыворотки водой служит обеспечение минимального для каждого вида сыра значения рН, которое достигается к моменту полного сбраживания молочного сахара в сыре на 2. 5-й день после его выработки.
В начале второго нагревания сыворотку разбавляют, разбрызгивая горячую воду. В отдельных случаях добавление горячей воды может оказаться достаточным для достижения требуемой температуры второго нагревания.
Для регулирования влажности сырной массы используют частичную посолку в зерне. Посолка из расчета 200. 300 г хлорида натрия на 100 кг молока при выработке сыров типа голландского и 500. 700 г при выработке российского сыра способствует усилению гидрофильных свойств белков сыра, увеличению количества связанной влаги, повышению массовой доли влаги в сыре на 2. 3 % и удержанию ее на следующих стадиях производства в сравнении с сыром, выработанным без частичной посолки. Частичная посолка благоприятно сказывается на консистенции сыра. Кроме того, при частичной посолке сыра в зерне продолжительность следующей посолки в рассоле сокращается на 0,5. 1 сут в зависимости от вида сыра и дозы хлорида натрия.
Частичную посолку сырной массы в зерне проводят во время второго нагревания или сразу после его окончания, а для некоторых видов сыров — после обсушки сырного зерна. Для посолки используют раствор соли, массовая доля хлорида натрия в котором должна быть не более 20 %. Просаливание сырной массы продолжается от 15 до 20 мин.
При замедленном обезвоживании сырного зерна частичную посолку сырной массы в зерне не проводят.
Однако нагревания недостаточно для выделения необходимого количества сыворотки из сырного зерна, поэтому после нагревания его вымешивают определенное время.
Вымешивание зерна после второго нагревания называют обсушкой. В производстве сыров типа голландского обсушка продолжается 15. 30 мин, типа швейцарского, советского —40. 60 мин. Продолжительность обсушки зерна зависит от многих факторов. Так, в производстве твердых сыров требуется больше выделить влаги из сырной массы и, следовательно, необходима более длительная обсушка зерна, чем при выработке мягких сыров. Если сыр приготовляют из пастеризованного молока, то зерно в этом случае обсушивается дольше, чем зерно, полученное из сырого молока.
2 Факторы, влияющие на степень и скорость выделения сыворотки из сырной массы
При выработке сыра из более жирного молока на обсушку зерна затрачивается больше времени, чем при переработке менее жирного молока. Крупное зерно обсыхает медленнее, чем мелкое. На продолжительность обсушки влияет кислотность сырного зерна; с повышением кислотности обсушка сырного зерна ускоряется.
В процессе обработки сгустка контролируют течение молочнокислого процесса, периодически определяя титруемую кислотность сыворотки. Значение ее находят после разрезания сгустка, перед вторым нагреванием и в конце обработки. Интенсивность кислотообразования зависит от вида сыра. Так, для сыров группы голландского кислотность изменяется от 12,5. 13 0Т после разрезки до 14. 15 0Т в конце обработки; для российского — от 13. 14 0Т после разрезки до 16. 17 0Т в конце обработки; для мягких сыров — до 20. 22 °Т в конце обработки.
Степень обезвоживания сгустка и уровень молочнокислого процесса позволяют регулировать содержание молочного сахара и степень минерализации сгустка. Под действием молочной кислоты, образующейся при сбраживании лактозы, происходит деминерализация сгустка. Переход в сыворотку коллоидного кальция положительно влияет на процесс созревания сыра и формирование его консистенции.
Таким образом, окончание обработки сырного зерна определяется содержанием в нем влаги и кислотностью сыворотки.
По мере вымешивания из сырного зерна удаляется излишняя сыворотка; зерно обсыхает, сжимается, приобретает более округлую форму. По мере удаления влаги клейкость зерна уменьшается. В технологии сыра важно правильно установить момент окончания обсушки зерна. Если обсушка закончена преждевременно, то в сырной массе остается излишнее количество влаги, а сыр получается слишком мягким, легко деформирующимся и предрасположенным к вспучиванию. При пересушивании зерно может полностью потерять клейкость, и из него будет трудно сформировать головки сыра. Из такого зерна получается слишком твердый, медленно созревающий, иногда с трещинами, сыр.
3 Методика определения готовности сырного зерна к формованию
Существуют субъективный и объективный способы определения готовности зерна к формованию.
Субъективным способом готовность зерна к формованию определяют следующим образом. Небольшое количество зерна сжимают в руке и проверяют его клейкость и упругость. Достаточно обсушенное зерно при сжатии склеивается, при легком встряхивании комок рассыпается, а при растирании между ладонями зерна разъединяются. Для объективной оценки готовности сырного зерна к формованию создан прибор — тестер ВНИИМСа, позволяющий оценивать состояние сырного зерна на всех стадиях его обработки и определять готовность зерна. В основу прибора положен принцип измерения усилия, возникающего при разрезании сырного зерна струнным индентором.
Контрольные вопросы и задания
1 Укажите цель и стадии обработки сырного сгустка и зерна.
2 Как произвести разрезку сгустка и постановку сырного зерна?
3 Какие размеры должно иметь сырное зерно после постановки для различных видов сыров?
4 Как произвести вымешивание зерна перед вторым нагреванием?
5 Как определить готовность сырного зерна ко второму нагреванию?
6 В каком случае и чем раскисляют сыворотку?
7 Укажите температуры второго нагревания и технику его проведения.
8 Как произвести обсушку сырного зерна?
9 Укажите различные методы определения готовности сырного зерна к формованию.
10 Какие факторы влияют на степень и скорость выделения сыворотки из сырной массы?
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
ВНИМАНИЕ: Уважаемые клиенты и дистрибьюторы!
7.4. Обработка сгустка и сырного зерна
Обработку сгустка и полученного из него сырного зерна проводят с целью его обезвоживания, а также регулирования интенсивности и уровня молочнокислого процесса. В результате обработки сычужного сгустка из него выделяется сыворотка, увеличивается объем молочнокислой микрофлоры и устанавливается требуемая кислотность сырной массы.
Биохимические и физико-химические процессы. Сырная масса перед созреванием должна иметь определенные физико-химические и структурно-механические свойства (рН, влажность, связность, твердость, вязкость и др.). Они зависят от интенсивности прохождения процессов молочнокислого брожения лактозы и синерезиса сычужного сгустка во время его обработки, а также формования и прессования сырной массы и посолки сыра.
Скорость и степень выделения сыворотки при обработке сгустка зависят от состава молока, его кислотности, режимов предварительной обработки и других факторов, из которых решающим является кислотность молока. Молочнокислое брожение, начавшееся в исходном молоке во время свертывания белков, активно продолжается в процессе обработки сычужного сгустка и сырной массы. Накопившаяся в сырном зерне молочная кислота снижает электрический заряд белков и тем самым уменьшает их гидрофильные свойства: белки легко отдают влагу (дегидратируют) и сгусток интенсивно обезвоживается. Поэтому сгусток, полученный из зрелого молока и содержащий больше молочной кислоты, легче отдает сыворотку, чем сгусток из свежего молока (рис. А. 15.).
Однако из молока с излишне высокой кислотностью образуется сгусток быстро выделяющий сыворотку, что приводит к сильному обезвоживанию сырной массы и ухудшению ее структурно-механических свойств.
Операции пообработке сгустка. В целях ускорения выделения сыворотки, интенсификации молочнокислого процесса, увеличения объема микрофлоры и повышения кислотности сырной массы сгусток дробят, обрабатывают (вымешивают) и проводят второе нагревание сырного зерна. Технологические операции осуществляют в следующей последовательности: разрезка сгустка и постановка сырного зерна; отбор сыворотки; вымешивание зерна; второе нагревание и вымешивание зерна.
Продолжительность этих операций строго не лимитируется — она зависит от вида сыра, свойств сгустка и сырного зерна, интенсивности развития молочнокислою процесса. Ориентировочная продолжительность этих операций указывается в инструкциях по выработке отдельных видов сыров.
При обработке сырного зерна допускается проведение дополнительных технологических операций — разбавление сыворотки водой и частичная посолка сыра в зерне.
Разрезка сгустка ипостановка зерна. Разрезку сгустка и постановку сырного зерна производят механическими ножами-мешалками. При этом необходимо обеспечить получение сырного зерна требуемых размеров при максимально возможной однородности его по этому показателю и минимальном образовании сырной пыли.
Начинают разрезку при малых (1. 2 об/мин) оборотах режущего инструмента. Особую осторожность соблюдают при обработке слабого, нежного сгустка. Скорость движения режущего инструмента в дальнейшем регулируют в соответствии с требуемой степенью дробления сгустка и его исходной плотностью.
В начале разрезки необходимо следить за тем, чтобы по краям и углам ванны не оставались неразрезанные слои сгустка.
Разрезку сгустка ведут в течение 4 ± 1 мин до кусков объемом 30. 50 см3, или длиной граней 3. 4 см. После этого, при медленном уплотнении сгустка, делают перерыв на 2 ± 1 мин для повышения плотности сгустка и усиления его способности выдерживать дальнейшую обработку.
Постановку ведут до получения зерна требуемых размеров. Обработку сгустка низкой плотности ведут осторожно в замедленном режиме.
Постановку излишне плотного или быстро уплотняющегося сгустка осуществляют, по возможности, ускоренно, но без резких движений, способствующих образованию сырной пыли.
В начале постановки зерна необходимо избегать остановок, а скорость обработки должна быть достаточно высокой для избежания слеживания и комкования зерна. По мере обсушки клейкость зерна уменьшается и при необходимости можно делать непродолжительные остановки.
В процессе постановки зерна с целью предотвращения его слеживания и излишнего дробления на каретку ванны вместо режущего инструмента устанавливают съемные мешалки. В сыроизготовителях и некоторых конструкциях сыродельных ванн применяется универсальный инструмент. После разрезки сгустка ножевая рама инструмента при изменении направления вращения выполняет функцию вымешивания.
По мере уплотнения зерна темп его вымешивания ускоряют с таким расчетом, чтобы закончить постановку до полного закрепления зерна, когда оно уже не дробится. Скорость вращения инструмента увеличивают до 10. 15 об/мин, а в исключительных случаях и до 20 об/мин.
Для усиления интенсивности перемешивания сырной массы на ножи-мешалки навешивают пластины-отражатели.
При работе на высоких скоростях режуще-вымешивающего инструмента необходимо следить за тем, чтобы не допускать разрыва пленки на сырных зернах и, как следствие, увеличения отхода жира и белка в сыворотку.
Режим вымешивания должен исключить слипание и слеживание сырных зерен, так как при этом чрезвычайно затрудняется выделение сыворотки из внутренней части образовавшихся комков.
Продолжительность разрезки сгустка и постановки зерна составляет в среднем для сыров с высокой температурой второго нагревания — 20 ± 5 мин; с низкой температурой второго нагревания — 15 ± 5 мин.
Если процесс меньше или больше установленного времени необходимо принимать меры для его оптимизации.
Размеры сырного зерна регламентируются его конечной влагой в зависимости от вида сыра.
Основная часть зерна после постановки должна иметь следующие размеры: 8 ± 1 мм для сыров с низкой температурой второго нагревания; 6 ± 1 мм для сыров с высокой температурой второго нагревания.
Крупное зерно (в допустимых для каждого вида сыра пределах) становится для повышения содержания в нем влаги. Чем меньше зерно, тем больше его удельная поверхность и быстрее выделяется из него сыворотка. В то же время, слишком мелкие зерна, а также сырная пыль быстро пересушиваются, грубеют, теряют клейкость. Эта часть сырной массы при формовании концентрируется на пограничной части сырного пласта и отрицательно влияет на его замыкаемость и прочность. В сырах с высокой температурой второго нагревания при этом может возникнуть самокол.
Кроме того, с уменьшением размеров зерна увеличивается отход в сыворотку белковых фракций, в частности, γ-казеина, не сворачиваемого ферментом и слабозахватываемого сгустком. Нужно ставить по возможности зерно максимальных размеров, допустимых для данного вида сыра.
Постановка одинаковых по размерам зерен обеспечивает равномерное выделение сыворотки, оптимальное протекание молочнокислого процесса и формирование структуры сыра.
Для нормального протекания технологического процесса имеет значение также и форма сырного зерна. Наиболее желательна округлая форма, при которой зерно менее подвержено слипанию. Такая форма получается при относительно невысокой скорости обработки. При высокой скорости режущего инструмента (разрезка плотного сгустка) зерно приобретает угловатую форму, и его способность к агломерации возрастает.
Режуще-вымешивающий инструмент должен быть жестко зафиксирован в каретке ванны. Он должен достаточно плотно примыкать при работе к краям, углам и днищу ванны для равномерной и одновременной разрезки всей массы сгустка. В то же время он не должен задевать за внутреннюю поверхность ванны.
Чем острее и тоньше инструмент, тем лучше проходит разрезка и дробление сгустка, тем меньше образуется сырной пыли.
Плохое натяжение металлических струн в ножевой раме, использование тупых ножей или толстой проволоки в качестве струн, сильное и вибрирующее движение инструмента, особенно при обработке мягкого сгустка, усиливает образование сырной пыли и увеличивает отход жира и белка в сыворотку.
Отбор сыворотки. В процессе постановки зерна, когда выделится достаточное количество сыворотки, вымешивание прекращают, очищают стенки ванны от оставшегося прилипшего сгустка и удаляют часть сыворотки: для сыров с высокой температурой второго нагревания — 15 ± 5%; для сыров с низкой температурой второго нагревания — 25 ± 50% — от первоначального количества перерабатываемого молока (смеси). При этом из-за клейкости сырного зерна (что приводит к его комкованию), время отбора сыворотки необходимо свести к минимуму.
Некоторые конструкции сыродельных ванн или сыроизготовителей позволяют обеспечить отбор сыворотки без прекращения вымешивания сырного зерна, то есть без остановки режуще-вымешивающего инструмента. В таких аппаратах время отбора сыворотки не регламентируется клейкостью зерна.
Перед вторым нагреванием допускается удаление еще некоторой части сыворотки (от первоначального количества молока) 15 ± 5% — для сыров с высокой температурой второго нагревания; до 25% — для сыров с низкой температурой второго нагревания (при необходимости).
При проведении этой операции следует применять меры для предотвращения комкования сырного зерна и своевременного дробления образовавшихся комьев (максимально сократить время отбора сыворотки, увеличить скорость вымешивающего инструмента и т. п.).
Количество и время отбора сыворотки устанавливают для каждой варки отдельно в зависимости от объема заполнения ванны, подверженности зерна комкованию и возможности разбивания комков при дальнейшей обработке, скорости отбора сыворотки, интенсивности молочнокислого процесса, скорости дробления сгустка, однородности получаемого зерна.
Допускается проводить отбор сыворотки в один прием. В этом случае отбор сыворотки проводят через 15 ± 5 мин обязательного вымешивания после постановки зерна для снижения его клейкости, особенно при его повышенной способности к комкованию и слеживанию.
При выработке сырного зерна в сыроизготовителях и ваннах большой вместимости, в которых существует повышенная опасность комкования зерна, время отбора сыворотки (с остановкой инструмента) должно быть минимальным.
Вымешивание зерна. В начале перемешивания после отбора сыворотки скорость режуще-вымешивающего (вымешивающего) инструмента должна быть минимальной для предотвращения деформации и поломки ножей и мешалок. При необходимости (горизонтальные ванны) слежавшееся зерно поднимают лопатой или другим приспособлением.
После постановки зерно вымешивают до определенной степени упругости (зерно становится более плотным, упругим, округлым).
Продолжительность вымешивания. Продолжительность вымешивания зависит от скорости обезвоживания зерна и развития молочнокислого процесса и определяется по степени уплотнения зерна и нарастанию титруемой кислотности сыворотки.
Общая продолжительность процесса от начала разрезки до второго нагревания составляет 60 ± 10 мин — для сыров с высокой температурой второго нагревания и 25 ± 10 мин — для сыров с низкой температурой второго нагревания.
При излишней скорости развития молочнокислого процесса и интенсивной обсушке зерна продолжительность вымешивания сокращают, а иногда (для сыров с низкой температурой второго нагревания, особенно при переработке перезрелого молока) после постановки сразу приступают ко второму нагреванию.
Длительность обработки после постановки зерна увеличивается при медленном уплотнении сгустка, низкой кислотности сыворотки.
В то же время следует учитывать, что слишком продолжительное вымешивание способствует укреплению на сырном зерне пленки, препятствующей выделению из него сыворотки. В результате снижается обезвоживающее действие второго нагревания, а в конечном итоге увеличивается влагосодержание сырной массы.
Режим вымешивания должен исключить слипание и слеживание сырных зерен, так как при этом чрезвычайно затрудняется выделение сыворотки из внутренней части образовавшихся комков.
Зерно, хорошо подготовленное ко второму нагреванию, характеризуется упругостью, потерей первоначальной клейкости. Слегка сжатое в комок, оно не продавливается между пальцами. В исключительных случаях, если длительное вымешивание не обеспечивает достаточное уплотнение и обсушку зерна, нагревают неподготовленное зерно.
Развитие молочнокислого процесса. При нормальном течении молочнокислого процесса нарастание кислотности сыворотки от разрезки до второго нагревания составляет 1,0 ± 0,5°Т — для сыров с высокой температурой второго нагревания и 1,5 ± 0,5°Т — для сыров с низкой температурой второго нагревания.
Контролируемая при обработке зерна титруемая кислотность сыворотки может оставаться неизменной при фактическом увеличении накопления молочной кислоты. Более точно развитие молочнокислого процесса характеризует активная кислотность, измеряемая на рН-метрах.
При накоплении молочной кислоты снижается электрический заряд казеина и других белков, уменьшаются их гидрофильные свойства, и повышается их способность к обезвоживанию.
Снижению содержания влаги в сырном зерне способствует и увеличение дозы удаленной при обработке сыворотки. Усиление обсушки обуславливается более интенсивным нарастанием кислотности в меньшем объеме (в оставшейся сыворотке и зерне).
Под влиянием молочной кислоты казеин теряет кальций, наличие которого оказывает значительное влияние на консистенцию сыра. Если большее количество сыворотки отводится из сырного зерна до того, как образовалось определенное количество молочной кислоты (в случае интенсивного обезвоживания сырного зерна), то растворяется небольшое количество кальция.
При недостаточном отщеплении кальция от белка сыр может приобрести слишком связанную твердую консистенцию, а при значительном — происходит излишнее снижение вязкости сырной массы.
Процесс обезвоживания и накопления молочной кислоты в сырном зерне необходимо регулировать так, чтобы в сыре оставалось требуемое количество кальция.
При значительном усилении молочнокислого процесса сыр приобретает колющуюся, крошливую, несвязанную консистенцию, а при излишней кислотности сырной массы — рыхлую, мажущуюся. Излишне быстрое нарастание кислотности в сыворотке приводит к увеличению задержки молокосвертывающих ферментов, что, в свою очередь, может послужить причиной увеличения количества образующихся горьких пептидов.
При слабом развитии молочнокислого процесса и недостаточной влажности сырной массы сыр приобретает твердую, грубую резинистую консистенцию, а смещение брожения молочного сахара на более поздней стадии может вызвать и другие пороки продукта: развитие посторонней микрофлоры, формирование горького вкуса и т.д.
Второе нагревание. Второе нагревание проводят для ускорения обезвоживания сырного зерна. Температура и продолжительность второго нагревания оказывают значительное влияние на микробиологические и биохимические процессы в сыре, а, следовательно, на формирование органолептических показателей готового продукта. Поэтому установление оптимальной для данного вида сыра температуры второго нагревания (что указывается в частных технологиях) является важным условием получения высококачественного сыра.
Температура второго нагревания. Эта температура для различных видов сыров приводится в технологических инструкциях по их производству. Так, например, для отдельных видов сыров температура второго нагревания установлена в следующих пределах: для советского сыра — 52. 55°С; для горного сыра — 48. 52°С; для алтайского сыра — 50. 54°С; для бийского сыра — 50. 52°С; для голландского сыра брускового — 38. 42°С, круглого — 38. 41°С; для костромского сыра — 38. 42°С.
При установлении температуры второго нагревания (в пределах, рекомендуемых для данного вида сыра) учитывают способность сырного зерна к обезвоживанию и интенсивность развития молочнокислого процесса, а для сыров с высокой температурой второго нагревания дополнительно учитывают и физическое состояние зерна (клейкость).
При медленном нарастании кислотности сыворотки температуру снижают, а при интенсивном — повышают. Вместе с тем, для оптимизации молочнокислого процесса целесообразно использовать другие технологические приемы, так как при изменении температуры второго нагревания может нарушиться процесс обсушки сырного зерна.
При излишнем снижении температуры второго нагревания в сырах остается повышенное количество влаги, усиливается молочнокислый процесс, что вызывает формирование излишне кислого вкуса, расплывающейся, мажущейся консистенции, ослабление корки сыра.
С повышением температуры второго нагревания усиливается процесс выделения сыворотки из сырного зерна, уменьшается содержание влаги в готовом продукте. Однако чрезмерное повышение температуры второго нагревания приводит к пересушке сыра, ингибированию заквасочной микрофлоры, развитию остаточной, термоустойчивой микрофлоры молока. Продукт может приобрести несвойственный ему неспецифический вкус изапах (например, пряный, сладковатый — для сыров с низкой температурой второго нагревания).
Продолжительность второго нагревания. Второе нагревание осуществляют с учетом нагрева за счет разбавления сыворотки горячей водой, если это требуется для регулирования кислотности сыра. Во избежание комкования сырного зерна и его пригорания к стенкам второе нагревание следует проводить со скоростью около 1°С в минуту и при интенсивном вымешивании.
Продолжительность второго нагревания для сыров с высокой температурой второго нагревания составляет 25 ± 5 мин: с низкой температурой второго нагревания — 15 ± 5 мин.
Интенсивность нагревания уменьшают при плохом обезвоживании сырной массы, слабом росте кислотности сыворотки. При замедленном развитии микрофлоры и молочнокислого процесса второе нагревание рекомендуется проводить в две стадии:
Такой режим нагревания позволяет снизить шоковое действие высокой температуры на молочнокислые бактерии, что способствует, в последующем, нормальному развитию микробиологических процессов в сыре.
При медленном нагревании происходит постепенный прогрев и равномерное выделение сыворотки из всей массы сырного зерна.
Ускорение нагревания способствует завариванию зерна, укреплению поверхностного слоя из-за его быстрого обезвоживания и уплотнения препятствует выделению сыворотки из внутренних слоев зерна. При этом увеличивается продолжительность последующей обработки. Происходящее при интенсивном нагреве нарушение структуры геля приводит к отходу из зерна более крупных жировых шариков и, как следствие, увеличению жирности сыворотки.
При слишком интенсивном нагревании также может происходить комкование сырной массы в результате быстрого роста клейкости и способности сырных зерен к агломерации.
После второго нагревания продолжают вымешивание сырного зерна. Основным назначением этой операции является дальнейшее его обезвоживание с таким расчетом, чтобы обеспечить получение сыра после прессования с требуемой массовой долей влаги. Окончание вымешивания (обработки) сырного зерна определяют по его физическому состоянию — упругости и клейкости.
Изменение клейкости сырных зерен сыров с высокой температурой второго нагревания. Для сыров с высокой температурой второго нагревания дополнительно учитывают физическое состояние сырного зерна — клейкость. К концу вымешивания до второго нагревания в результате обсушки клейкость зерна значительно снижается.
При нагревании до температуры 44. 46°С в результате плавления кальциевых солей казеина клейкость зерна начинает повышаться. Рост клейкости продолжается до температуры 50°С. При дальнейшем повышении температуры клейкость постепенно снижается вследствие усиления дегидратации белка. Поэтому при температуре 54. 56°С готовность сырной массы по этому показателю наступает раньше, чем при 50°С.
Ускорению снижения клейкости зерна способствует увеличение содержания зрелого молока в смеси.
При слишком быстрой потере зерном клейкости во время нагревания температуру второго нагревания уменьшают до нижних допустимых для данного вида сыра пределов.
Во избежание слипания и комкования сырных зерен из-за повышения клейкости при проведении второго нагревания сырную массу непрерывно и интенсивно перемешивают. Скорость движения вымешивающего инструмента должна обеспечивать нахождение сырных зерен во взвешенном состоянии, исключить осаждение их в какой-либо части ванны.
Не рекомендуется проводить отбор сыворотки во время второго нагревания.
Аналогичная картина наблюдается и при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания, с несколько менее выраженным эффектом.
Разбавление сыворотки водой и частичная посолка сыра в зерне. При необходимости, для предотвращения развития в сыре излишне высокого уровня активной кислотности и для получения сыра с нежной пластичной консистенцией проводят разбавление (раскисление) сыворотки водой.
Раскисление сыворотки проводят в начале второго нагревания питьевой водой, пастеризованной при температуре не ниже 85°С. Ее можно добавлять без охлаждения для проведения (или начала) второю нагревания путем разбрызгивания, чтобы исключить местный перегрев сырного зерна.
Доза добавляемой воды зависит от интенсивности развития молочнокислого процесса во время обработки сырного зерна, что определяется по нарастанию кислотности сыворотки до второго нагревания и по характеру изменения активной кислотности в сырах предыдущих выработок. Обычно она составляет 5. 15% от количества перерабатываемого молока.
Раскисление сыворотки водой способствует дополнительному осмотическому извлечению из сырной массы лактозы и молочной кислоты.
Этот технологический прием необходимо проводить (особенно при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания) даже при слабом росте кислотности сыворотки, чтобы убрать из сыра излишний бродильный материал и исключить чрезмерное развитие молочнокислого процесса в дальнейшем.
Излишнее добавление воды не рекомендуется, так как это может способствовать получению сыра со слабо выраженным или пустым вкусом и запахом и резинистой консистенцией. Кроме того, значительное снижение концентрации молочной кислоты в сырной массе может способствовать развитию посторонней технически вредной микрофлоры, вызывающей пороки сыра. Если такая опасность существует, то дозу вносимой для раскисления воды максимально снижают.
Частичная посолка в зерне проводится при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания. Она способствует увеличению массовой доли влаги в готовом сыре на 2,5 ± 0,5%. При этом повышается количество связанной влаги в продукте, что обуславливает сохранение ее на последующих стадиях производства и благоприятно отражается на консистенции сыра. Кроме того, при частичной посолке сыра в зерне продолжительность последующей его посолки в рассоле, в зависимости от вида сыра и дозы поваренной соли при частичной посолке, сокращается на 0,5. 1 сут.
Доза поваренной соли, используемой для частичной посолки в зерне, обычно составляет от 200 до 300 г на 100 кг перерабатываемого молока (для некоторых видов сыра — от 500 до 700 г), и зависит от конечного влагосодержания сырного зерна.
При уменьшении количества отбираемой сыворотки и увеличении объема добавляемой для раскисления воды количество вносимой соли увеличивается (и наоборот), так как концентрация соли при одной и той же се абсолютной дозе будет зависеть от объема смеси сыворотки и зерна в момент внесения.
При замедлении обезвоживания сырного зерна частичную посолку проводить не рекомендуется во избежание получения сыра с повышенной массовой долей влаги.
Для частичной посолки используют поваренную соль сорта «Экстра». Предварительно ее растворяют в горячей (с температурой не ниже 90°С) воле (концентрация рассола должна быть около 20%), а раствор фильтруют. Если дозировка поваренной соли для частичной посолки производится по количеству раствора, то его концентрация должна быть точно измеренной.
Частичную посолку сыра в зерне проводят во время второго нагревания или сразу после его окончания (для некоторых видов сыра — в конце обработки сырного зерна, что оговаривается в частных технологиях).
Проведение этой операции в конце вымешивания (если это не предусмотрено технологией в технологической инструкции) после второго нагревания снижает эффективность использования соли и может отрицательно сказаться на формировании вкуса и рисунка сыра.
Вымешивание сырногозерна после второгонагревания. Продолжительность и интенсивность вымешивания. Продолжительность вымешивания после второго нагревания зависит от температуры нагревания, скорости обезвоживания сырной массы и физического состояния зерна — его клейкости.
Для нормального течения молочнокислого процесса продолжительность вымешивания и параметры процесса приведены в табл. А. 11.
Параметры процесса вымешивания
Группа сыров | Продолжительность вымешивания, мин. | Рост кислотности сыворотки к концу вымешивания, °Т | Кислотность сыворотки к концу вымешивания, °Т |
С высокой температурой второго нагревания | 30. 60 | 0,5. 1,0 | Не более 14 |
С низкой температурой второю нагревания | 20. 60 | 1,0 ±0,5 | Не более 16 |
При переработке молока достаточной зрелости и повышенной температуре второго нагревания нормальная обсушка зерна достигается при непродолжительном вымешивании. Если к концу нагревания достигнута необходимая влажность зерна, вымешивание не производится совсем.
В определенный момент, при слишком длительном вымешивании после второго нагревания, наблюдается набухание сырного зерна, поглощение им влаги, на ощупь зерно становится рыхлым и мягким, увеличивается влажность сырной массы. Этот процесс особенно заметен при высокой температуре второго нагревания и мелких размерах зерна.
Для равномерной обсушки все зерно должно находиться в движении. Энергичное вымешивание после второго нагревания способствует усилению выделения сыворотки из зерна, но при этом нельзя допускать, чтобы происходило повреждение, разрыв зерна.
Изменение влажности и клейкости зерна. Готовое к формованию зерно должно иметь оптимальное содержание влаги и клейкость.
Пересушенные, потерявшие клейкость зерна плохо склеиваются, а иногда и совсем не склеиваются, сформованная сырная масса имеет низкую связанность. Зерно, не полностью освободившееся от сыворотки, но имеющее относительно сухую и твердую поверхность, также трудно поддается формованию.
Сыры из пересушенного зерна имеют незамкнутую поверхность, подвержены растрескиванию, долго созревают из-за торможения микробиологических и биохимических процессов.
Недосушенные зерна склеиваются слишком быстро, что затрудняет выделение сыворотки из сыра при формовании и прессовании. Смещение удаления влаги из зерна на конец обработки формование и прессование сырной массы увеличивает вероятность появления пороков в сыре, связанных с повышенной влагой.
Увеличению содержания влаги в зерне может способствовать снижение температуры сырной массы при вымешивании.
Если высокой температурой второго нагревания и последующим вымешиванием не удается в достаточной мере уменьшить клейкость зерна, то перед окончанием обработки, когда зерно достаточно обсушено, с этой целью к сыворотке можно добавить холодную пастеризованную воду.
Готовность сырного зерна к формованию. Вымешивание после второго нагревания прекращают по достижении зерном необходимого уровня обсушки при достаточной способности его к склеиванию. Определяется готовность зерна по его физическим свойствам — упругости, плотности и клейкости.
При выработке сыров с высокой температурой второго нагревания нормально обсушенное зерно, сжатое в ладони в монолит, при встряхивании должно довольно легко разламываться, а при растирании между ладонями — легко распадаться на отдельные зерна. Основная часть зерна должна иметь размеры 4 ± 1 мм.
При выработке сыров с низкой температурой второго нагревания, готовое к формованию зерно при сжатии в руке склеивается в монолит, который при растирании между ладонями распадается на отдельные зерна. Размер зерен — 5 ± 1 мм.
Переработка сыворотки. Получаемая в процессе выработки сырного зерна сыворотка используется для дальнейшей переработки в соответствии с различными технологиями на молочный сахар, концентрат сывороточных белков и др. продукты.
Основные факторы, влияющие на выделение сыворотки из сгустка и сырного зерна, представлены в табл. А. 2.
Факторы, влияющие на выделение сыворотки
Фактор | Действие, оказываемое на свойства сгустка и сырного зерна | Пути достижения оптимальной влажности сгустка и сырного зерна |
Жирность смеси молока | Чем жирнее смесь, тем нежнее образуется сгусток, что замедляет выделение сыворотки | В целях ускорения выделения сыворотки более жирную смесь обрабатывают более длительно, температура второго нагревания на 1. 2°С выше средней, размер зерна устанавливается мельче |
Пастеризация молока | Пастеризация молока изменяет свойства натурального молока (денатурация белков, выпадание кальциевых солей, задерживание выделения сыворотки). | Не допускают температуру пастеризации выше 76°С с выдержкой 20. 25 с; для получения нормального прочного сгустка в пастеризованную смесь вносят хлорид кальция, продолжительнее обрабатывают зерно; активируют бактериальную закваску. |
Способность молока к свертыванию | Нормальное по составу молоко способствует получению хорошего, прочного сгустка, вялое к сычужному ферменту молоко свертывается медленно, сгусток образуется дряблый, плохо выделяющий сыворотку | Сыр вырабатывают из сыропригодного зрелого молока. При переработке сычужно вялого молока применяют повышенные дозы активированных бактериальных заквасок |
Растворимые соли кальция | Улучшают свойства молока, способствуют образованию нормального прочного сгустка и выделению сыворотки | Повышают степень зрелости молока в целях получения прочного сгустка. Дополнительно вносят в молоко хлорид кальция. |
Прочность сгустка | Нормальный прочный сгусток обеспечивает хорошее выделение сыворотки при оптимальных технологических режимах производства сыра. | С помощью сычужной пробы устанавливают сыропригодность молока, обеспечивающую хорошую прочность сгустка и нормальный его синерезис. Сычужно вялое молоко, по возможности, выбраковывается |
Кислотность сырной массы | При хорошо развитом молочнокислом процессе происходит интенсивное нарастание молочной кислоты в сырной массе и выделение из нее сыворотки | Нормальное нарастание кислотности сырной массы способствует стягиванию сырных зерен и усилению выделения сыворотки. В производстве мягких сыров без второго нагревания кислотность — главный фактор выделения сыворотки из зерен. При переразвитом молочнокислом процессе излишняя кислота может затормозить выделение сыворотки из-за повышения гидрофильности зерна |
Дробление сгустка, постановка зерна | Дробление сгустка увеличивает его поверхность, уменьшает размер сырных зерен, вследствие чего увеличивается скорость выделения сыворотки из центра сырного зерна. После дробления сгустка содержание молочнокислых стрептококков в сырной массе увеличивается. | Дробление сгустка — важный фактор, усиливающий выделение сыворотки, позволяющий регулировать содержание влаги в сырном зерне и готовом сыре. Продолжительность разрезки 10. 20 мин в зависимости от вида сыра. При выработке мягких сыров дробление заканчивается разрезанием сгустка, с последующим вымешиванием и самопрессованием. Размер готового зерна перед формованием — 4. 6 мм для сыров типа голландского и 3. 5 мм для сыров с высокой температурой второго нагревания |
Вымешивание сырного зерна перед вторым нагреванием | Способствует дальнейшему развитию молочнокислого процесса и выделению сыворотки из сырной массы | Продолжительность вымешивания сырного зерна зависит от вида сыра и скорости выделения сыворотки до получения нормальной консистенции сырного теста и составляет 20. 50 мин (для сыров с высокой температурой второго нагревания вымешивание более длительное) |
Для снижения излишней кислотности (раскисления) смеси в процессе обсушки сырного зерна и предотвращения его пересушивания | В процессе обработки сырного зерна вносят от 5 до 20% питьевой воды к количеству смеси после предварительного удаления 30. 40% сыворотки. С введением воды вымывается до 15…20% молочного сахара, снижается содержание молочной кислоты в зерне, регулируется молочнокислый процесс, предотвращается пересушка зерна, обеспечивается оптимальное содержание влаги в сырной массе и готовом сыре. | |
Второе нагревание | Способствует усилению микробиологических процессов, развитию необходимых видов микроорганизмов и выделению сыворотки, увеличивает клейкость сырного зерна | Температура второго нагревания важный фактор регулирования оптимальной влаги в сырах и селекции микрофлоры. Так, при выработке сыров с высокой температурой второго нагревания (52. 58°С) нагрев способствует развитию в сырной массе термофильных молочнокислых стрептококков, молочнокислых палочек и пропионовокислых бактерий |
Частичная посолка сырной массы в зерне | Способствует увеличению количества связанной влаги в сырах на 2..3% и удерживанию ее на последующих стадиях производства | При частичной посолке в зерне в сыворотку вносят поваренную соль «Экстра» из расчета 0.3. 0,5 кг на 100 кг перерабатываемого молока Соль вносят в виде концентрированного пастеризованного раствора после установления готовности зерна к формованию |
Обсушка (вымешивание) сырного зерна после второю нагревания | Способствует дальнейшему небольшому выделению сыворотки; сырное зерно затвердевает и слегка теряет клейкость, что необходимо дли нормального прессования. Излишняя обсушка (пересушивание) приводит к потере клейкости сырного зерна, при прессовании сырная масса пристает к серпянке, перфорам, сыр получается с грубым тестом. Сыры с недостаточно обсушенным зерном становятся слишком мягкими, деформируются (расплываются) при созревании, излишне бродят, качество сыра низкое. Повышенную кислотность сырного теста обуславливают: повышенная кислотность молока, избыточное количество бактериальной закваски, слишком продолжительное свертывание молока и обработка сгустка на первых стадиях, повышенное содержание молочного сахара в молоке и сыре | Нормально обсушенное зерно перед формованием — упругое, при сжимании в комок склеивается. Сжатый в ладонях комок зерна при легком встряхивании разламывается, а при растирании — разъединяется на зерна. При пробе на вкус зерно слегка хрустит. Продолжительность обсушки для сыров с низкой температурой второго нагревания 15. 30 мин, для сыров с высокой температурой второго нагревания — 40. 60 мин. Для понижения кислотности сырной массы и предупреждения пороков (самокола, крошливости, мажущегося теста), обусловленных избыточно высокой кислотностью сырной массы, в зерно с сывороткой добавляют воду в количестве 5. 20% к массе перерабатываемого молока |
Учитывая большую энергоемкость переработки сыворотки, при малых производствах сыра (количество сыворотки — до 5 т в сутки), наиболее экономически целесообразно использовать получаемую сыворотку на корм скоту в соответствии с Рекомендациями по обработке молочной сыворотки и использованию ее в кормлении крупного рогатого скота (Р-НТЦ-М-96.4).