Глава 14

CblP

Scroll down to read

Small text
Medium text
Large text

Традиции и основные сведения

Сыр делали очень многие народы еще с древних времен.
Сыр – это молочный концентрат, сухие вещества которого включают в основном белок (фактически, казеин) и жир.
Оставшаяся жидкость называется сывороткой.
Как правило, при производстве твердых и некоторых полутвердых сыров концентрация казеина и жиров, присутствующих в молоке, повышается примерно в 10 раз.
Строгого определения сыра как такового нет, т. к. существует очень много его разновидностей.
С учетом содержания влаги сыры делятся на три группы: твердые (с низким содержанием влаги), полутвердые и мягкие. Общепринятая классификация сыров дана в Стандарте
№ А 6 ФАО/ВОЗ.
Каждая группа различается по ряду характеристик, таких как структура (плотность, консистенция), запах и внешний вид которых зависят от типа молока, выбора закваскииприменяемой технологии производства.
Плавленый сыр является термообработанным продуктом, произведенным на основе различных видов сыра разного возраста в соответствии со Стандартом № А 8 (b) ФАО/ВОЗ.
Сывороточный сыр является видом сыра, который в основном изготавливают в Норвегии и Швеции и определяют в соответствии со Стандартом № А 7 ФАО/ВОЗ следующим образом:
сывороточные сыры – это продукты, которые получают путем концентрированиясывороткиизаполненияформдляпрессования сыра концентратом сывороткисдобавлением или без добавления молока и молочного жира.
Творожный сыр – это мягкий несозревший сыр, кратко описанный в Стандарте С 31 ФАО/ВОЗ как «продукт, обладающий мягким сливочным или кисловатым ароматом, характерным для молочных продуктов, сквашенных молочнокислыми бактериями и ароматообразующими бактериями. Он легко намазывается и смешивается с другими продуктами».

Терминология классификации сыров

(Источник: Codex Alimentarius, ФАО/ВОЗ, Стандарт А 6)
Сыр – это свежий или выдержанный твердый или полутвердый продукт, в котором соотношение «сывороточные белки/казеин» не выше, чем в молоке, получаемый:

A в результате коагуляции (полной или частичной) следующего сырья: молока, обезжиренного молока, частично обезжиренного молока, сливок, подсырных сливок или пахты при воздействии сычужного фермента или других соответствующих свертывающих агентов и при частичном удалении сыворотки после такой коагуляции;

или

B через технологии, включающие коагуляцию молока и/или продуктов, полученных из молока, в результате чего производится конечный продукт, имеющий такие же физические, химические и органолептические характеристики, какие имеет продукт, попадающий под классификацию сыров.

В 1974 году в сибирской вечной мерзлоте был найден сыр. Ему было не менее 2000 лет, и он оказался исключительным деликатесом.

Определения

1.1 Созревший или зрелый сыр – это сыр, который не готов к употреблению сразу после изготовления, а должен выдерживаться столько времени при такой температуре и при таких других условиях, которые должны вызвать необходимые биохимические и физические изменения, характеризующие сыр.
1.2 Сквашенный плесенью или сыр с плесенью – это выдержанный сыр, в котором созревание достигалось в основном за счет характерного развития плесени по всему объему и/или на поверхности сыра.
1.3 Несозревший, незрелый или свежий сыр – это сыр, который готов к употреблению сразу после изготовления.

Классификация сыров

Классификация, показанная в таблице 14.1, применяется ко всем сырам, относящимся к этому стандарту. Однако данная классификация не исключает наличие более специфических требований в стандартах для отдельных видов сыра.

Таблица 14.1 A

Классификация сыров

Если СВБО* равно, %	Термин I 1-ая фраза в классификации будет	Если ЖСО** равно, %	Термин II Если 2-ая фраза в классификации будет	Термин III Классификация по основным характеристикам созревания
< 41	Экстратвердый	> 60	Высокожирный	1. Созревший или зрелый
49 – 56	Твердый	45 – 60	Необезжиренный	a. больше на поверхности
54 – 63	Полутвердый	25 – 45	Средней жирности	b. больше внутри
61 – 69	Полумягкий	10 – 25	Не жирный	2. Созревший или зрелый с плесенью
> 67	Мягкий	< 10	Обезжиренный	a. больше на поверхности
				b. больше внутри
				3. Неотвержденный или незрелый***

Таблица 14.1 B

Тип	Происхождение	ЖСО	СВБО	Термин 1
Пармезан	Италия	35+	≈ 40 %	Экстратвердый
Грана	Италия	35+	≈ 41 %	Экстратвердый
Эмменталь	Швейцария	45+	≈ 52 %	Твердый
Грюйер	Франция	45+	≈ 52.5 %	Твердый
Чеддер	Великобритания	50+	≈ 55 %	Твердый/Полутвердый
Гауда	Голландия	45+	≈ 57 %	Полутвердый
Тильзитер	Германия	45+	≈ 57 %	Полутвердый
Хаварти	Дания	45+	≈ 59 %	Полутвердый
Голубой сыр	Дания, Франция и т.д.	50+	≈ 61 %	Полутвердый/Полумягкий
Бри	Франция	45+	≈ 68 %	Полумягкий
Домашний сыр	США	>10	< 69 %	Мягкий

Производство сыра – общие процессы для твердых и полутвердых сыров

Производство сыра включает в себя ряд основных этапов, которые являются общими для большинства типов сыра. Существуют также другие способы обработки, которые специфичны для определенных видов. Основные этапы производства твердых и полутвердых сыров схематически показаны на рис. 14.1.
Молоко для производства сыра предварительно обрабатывается, возможно, предварительно созревает после добавления бактериальной культуры, подходящей для данного типа сыра, и смешивается с сычужным ферментом. Ферментативная активность сычужного фермента приводит к коагуляции молока до состояния твердого геля, называемого сгустком. Его разрезают специальным режущим инструментом на мелкие кубики требуемого размера, прежде всего, чтобы способствовать выделению сыворотки.
Далее в процессе обработки сгустка бактерии растут и образуют молочную кислоту. Сырные зерна подвергается механической обработке с помощью перемешивающего устройства, в то время как они нагреваются по заданной программе. Общий эффект этих трех действий – рост микроорганизмов, механическая обработка и термообработка – ведет к синерезису, т. е. отделению сыворотки от сырного зерна. Готовую сырную массу помещают в сырные формы, сделанные из металла, дерева или пластика, которые определяют форму готового сыра.
Сыр спрессовывается или под тяжестью своего веса, или (чаще) под давлением на форму. Обработка сгустка, прессование, посолка и условия хранения определяют характеристики сыра. На графике технологического процесса на рис. 14.1 показаны также посолка и хранение.
Наконец, сыры покрывают, обертывают или упаковывают.

ОБРАБОТКА МОЛОКА

МОЛОКО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЫРА

Стандартизация по жиру

Отношение жира к СОМО (казеин) = Ж/СОМО (казеин)

Пастеризация

70–72 °C/15–20 с (используется не всегда)
Охлаждение до температуры сычужного свертывания около 30 °C

Варианты

Механическое снижение числа бактерий

Сепараторы удаляют споры и бактерии
Микрофильтрация

ОТ МОЛОКА К СЫРУ

В сырной ванне

Ферментация молока для производства сыра
Добавки:
– хлорид кальция;
– селитра, если разрешено по закону;
– бактериальная закваска, соответствующая типу сыра;
– сычужный фермент как коагулянт.

Сгусток

Разрезание на зерна (творог)
Удаление части сыворотки
Добавление воды для промывки сырного зерна (производство полутвердых сыров)
Второе нагревание (прямое и непрямое, в зависимости от типа сыра)
Сбор сгустка для предварительного прессования и/или окончательной формовки/ прессования, если требуется,
Посолка в рассоле/или для сыра «Чеддер»
Чеддеризация с последующим измельчением, посолкой, формованием и прессованием
Формованный, прессованный и посоленный сыр помещается в помещение вызревания на требуемое время

ПЕРЕД ПРОИЗВОДСТВОМ СЫРА

Пригодность молока для производства сыра зависит в основном от условий на молочной ферме. Кроме строгого соблюдения основных санитарных требований, необходимо также обеспечить, чтобы молоко больных коров или животных, прошедших лечение антибиотиками, не использовалось в сыроделии или производстве каких-либо других молочных продуктов.
Кормление животных плохо приготовленным силосом может сильно ухудшить качество некоторых сыров.

Молоко от больных коров или животных, которых лечили антибиотиками, нельзя использовать в производстве сыра или каких-либо других молочных продуктов.

СБОР МОЛОКА

При традиционном способе получения молока, т. е. поставке всего молока, необходимого для суточного производства, во флягах на молочную ферму в течение нескольких утренних часов, молоко обрабатывалось почти сразу же после взвешивания. Затем одновременно с сепарированием и пастеризацией осуществлялась нормализация по содержанию жира, и после регенеративного охлаждения до температуры сычужного свертывания молоко перекачивалось в сыродельные ванны.
Все более и более распространенной становится практика сбора молока с ферм в течение двух или дажетрех дней. Это означает, что особенно жесткие требования должны предъявляться к тому, как производители обрабатывают молоко. Особенно важно быстро охладить собранное молоко до 4 °C. Эти требования применимы и к водителям цистерн, собирающим молоко от фермеров. Они должны иметь полномочия отказывать в приемке молока, если оно даже слегка имеет привкус и/или ухудшенный запах. Мастит – это распространенная болезнь, которая вызывает у коров боль, а также сильно влияет на состав молока; фермеры должны забраковывать такое молоко или, по крайней мере, не отправлять его на молочный завод.

ТЕРМООБРАБОТКА И МЕХАНИЧЕСКОЕ УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ

ТЕРМИЗАЦИЯ

Когда ввели сбор молока через день, изготовители сыра, использовавшие такое молоко, заметили, что качество сыра часто ухудшалось. В частности, такая тенденция была замечена, когда молоко нужно было хранить до следующего дня после его получения, даже если его охлаждали до 4 °C при подаче из автоцистерны в танк для хранения. Так как рабочие недели ограничены до шести или даже пяти дней, можно прогнозировать появление потребности в более длительном хранении. Хранение молока при пониженной температуре вызывает изменение присутствующих в нем белков и солей, что приводит к ухудшению сыропригодности молока. Было показано, что через 24 часа хранения при 5 °С примерно 25 % кальция выпадает в осадок в виде фосфата. Это изменение, однако, временное; после пастеризации молока кальций опять растворяется и коагулятивные свойства молока практически полностью восстанавливаются. b-казеин во время хранения при пониженных температурах покидает сложную систему мицелл казеина, что в дальнейшем отрицательно сказывается на сыропригодности молока. Однако такое изменение
тоже почти полностью восстанавливается во время пастеризации.
Другим столь же важным феноменом является то, что микрофлора, попадающая в молоко при повторном бактериальном обсеменении – особенно Pseudomonas spp – приспосабливается к низкой температуре, при которой ее ферменты, протеиназы и липазы, расщепляют белок и жиры соответственно. В результате появляется «горький» привкус, возникающий при разложении b-казеина, который выделился из казеиновых мицелл во время хранения при низкой температуре.
Протеолитические и липолитические ферменты, образованные Pseudomonas, могут также совместно проникать сквозь мембраны жировых шариков. Этосовместное взаимодействие ведет к высвобождению жирных, особенно низших кислот, под воздействием липазы, в результате чего молоко приобретает прогорклый привкус.

Поэтому если молоко, которому уже по меньшей мере 24–48 часов, не может быть обработано в течение 12 часов после доставки на молочный завод, рекомендуется охладить его до 4 °С или лучше термизировать его.
Термизация означает умеренную термообработку при 65 °С в течение 15 секунд, затем охлаждение до +4 °С, после чего молоко все еще дает положительную реакцию на присутствие фосфотазы. Эта технология была в основном введена с целью остановить рост психротрофной микрофлоры при хранении молока более 12–48 часов после его доставки на завод. Как было указано в главе 1, «критический возраст» сырого молока, хранящегося при температуре +4 °С, обычно составляет от 48 до 72 часов после доения. На рис. 14.2 показана организация станции приемки молока.

Термизация
Умеренная тепловая обработка при 65 °C в течение 15 секунд, которую обычно проходит молоко, предназначенное для сыроделия.

ПАСТЕРИЗАЦИЯ

До начала самого процесса изготовления сыра молоко обычно предварительно обрабатывается с целью создания оптимальных условий для производства.
Молоко, предназначенное для приготовления сыра, который созревает более одного месяца, не обязательно пастеризовать, но обычно его пастеризуют. Национальные законы часто предписывают, следует ли пастеризовать молоко.
Из таблицы 14.1 можно видеть, что молоко, предназначенное для незрелых сыров (свежие сыры), должно пастеризоваться. Это подразумевает, что молоко для изготовления тех видов сыра, которым требуется период созревания по меньшей мере один месяц, не нуждается в пастеризации.
С другой стороны, сыворотка, предназначенная для фуража, должна пастеризоваться для предотвращения возможности распространения болезни крупного рогатого скота. Однако, если молоко, предназначенное для изготовления сыра, пастеризовано, то нет необходимости пастеризовать сыворотку отдельно.
Молоко, предназначенное для производства настоящего «Эмменталя», «Пармезана», «Грана» и других сверхтвердых сыров, не должно подогреваться до более чем 40 °С во избежание изменения вкуса аромата и отделения сыворотки. Молоко для этих типов сыра обычно поступает с отобранных молочных ферм, где часто проводят ветеринарную инспекцию поголовья скота. И хотя считается, что сыр, изготовленный из непастеризованного молока, имеет лучший вкус и аромат, многие производители (за исключением изготовителей сверхтвердых типов) пастеризуют молоко, т. к. его качество редко бывает стабильным настолько, чтобы имело смысл рисковать и обходиться без пастеризации. Пастеризация выравнивает бактериальный состав молока от одного дня к следующему, исключая нарушения в ходе автоматизированных или регулируемых по времени процессов.
Пастеризация должна быть достаточной, чтобы убить бактерии, способные повлиять на качество сыра, например Coliforms, которые могут легко вызвать раннее вспучивание и неприятный привкус. Помимо этого в процессе пастеризации должна быть уничтожена основная часть естественных патогенных бактерий.
Поэтому наиболее широко применяется высокотемпературная кратковременная пастеризация (HTST) при 72–73 °С в течение 15–20 секунд. (Реакция на фосфатазу отрицательная.)
Однако спорообразующие микроорганизмы выживают при пастеризации в споровом состоянии и могут вызвать серьезные проблемы во время процесса созревания. Примером может быть Clostridium tyrobutyricum, которые образуют масляную кислоту и большие объемы водорода путем ферментации молочной кислоты. Масляная кислота имеет неприятный вкус, а газ полностью разрушает структуру сыра.
Более интенсивная тепловая обработка может уменьшить этот риск, но может и серьезно ухудшить общую сыропригодность молока,так как она повышает содержание денатурированных сывороточных белков. Это недопустимо как сточки зрения качества,так и исходя из нормативной документации. Поэтому для уменьшения количества термостойких бактерий используются другие средства.
Традиционно в молоко, предназначенное для сыроделия, до производства добавляли определенные химикаты, чтобы избежать «вспучивания» и образования неприятного запаха, обусловленного термостойкими, спорообразующими бактериями (в основном Clostridium tyrobutyricum). Чаще всего используется нитрат натрия (NaNO₃), хотя при изготовлении сыра
«Эмменталь» также используется перекись водорода (Н₂O₂). Однако, так как использование химических добавок широко критиковалось, были применены механические средства уменьшения числа нежелательных микроорганизмов, особенно в странах, где запрещается применять химические ингибиторы. Эти ингибиторы могут также влиять на бактерии, добавленные в состав культуры закваски.

Чаще всего применяется обычная HTST-пастеризация при 72–73 °С в течение 15–20 секунд.

МЕХАНИЧЕСКОЕ СНИЖЕНИЕ ЧИСЛА БАКТЕРИЙ

СЕПАРАТОРЫ BACTOFUGE УДАЛЯЮТ СПОРЫ И БАКТЕРИИ

Как уже говорилось в главе 6.2, специально разработанные герметичные сепараторы для удаления спор и бактерий используются для удаления из молока бактерий и особенно спор, образуемых некоторыми штаммами бактерий.
Использование сепараторов для удаления спор и бактерий оказалось эффективным способом сокращения количества спор в молоке, т. к. их удельный вес выше, чем у молока. Такие сепараторы обычно разделяют молоко на фракцию, которая более или менее свободна отбактерий, иконцентрат, который, как правило, содержит как споры,такибактерииисоставляет до 3 % от потока, поступающего в сепаратор.
В тех случаях, когда необходимо достичь высокого качества молока, предназначенного для производства сыра и сухого молока, сепараторы для удаления спор и бактерий устанавливаются последовательно с центробежным сепаратором до или после него.

Для удаления спор и бактерий часто выбирают ту же температуру, что и для сепарирования, т. е. 55–60 °С.

Существуют два типа сепараторов для удаления спор и бактерий:

двухфазный тип;
однофазный тип.

Двухфазный тип имеет два выходных патрубка сверху:

один для непрерывной выгрузки тяжелой фазы через специальный верхний диск; и
другой для фазы с уменьшенным содержанием спор и бактерий.

Однофазный тип имеет только один выход в верхней части ротора для молока с уменьшенным количеством бактерий. Концентрат собирается в шламовом пространстве ротора и выгружается с заранее заданными интервалами через отверстия в корпусе.
Наличие двух типов позволяет выбирать различные комбинации оборудования для оптимизации бактериологического состава молока, используемого как для сыроделия, так и для других целей.
Следует упомянуть, что сыворотка, если она предназначается для производства концентрата сывороточного белка в качестве ингредиента в молочных смесях для грудных детей, должна поступать на переработку после улавливания мелких частиц и жира.

Альтернативные технологии

Существует около десяти возможных вариантов компоновки сепараторов для удаления спор и бактерий; здесь приводятся три примера:

Двухфазный сепаратор для удаления спор и бактерий с непрерывным выбросом бактофугата

Эта концепция, показанная на рис. 14.3, работает в герметичных условиях и производит непрерывный поток бактофугата бактерий, не содержащего воздуха, в виде тяжелой фазы. Эта фаза, составляющая до 3 % от подаваемого потока (регулируемого внешним насосом с регулируемой подачей), часто стерилизуется и перемешивается с основным потоком.
Стерилизаторы могут быть различных типов: пластинчатые теплообменники, трубчатые иинфузионные нагреватели. Стандартная термообработка производится при температуре 120 °C в течение одной минуты, что достаточно для уничтожения спор микроорганизмов Clostridia. После охлаждения бактофугат может быть снова смешан с очищенным молоком перед пастеризацией при температуре 72 °С в течение 15 секунд, затем следует регенеративное охлаждение до температуры сычужного свертывания.
Сепаратор для удаления спор и бактерий с непрерывной выгрузкой бактофугата используется в тех случаях, когда:
Сепаратор для удаления спор и бактерий с непрерывной выгрузкой бактофугата используется в тех случаях, когда:

возможно подмешивание стерилизованного бактофугата;
существует альтернативное использование бактофугата в продукте, тепловая обработка которого достаточно сильна для инактивации микроорганизмов.

При номинальной производительности сепаратор для удаления спор и бактерий сокращает количество спор Cl. tyributyricum примерно на 98 % и на 95 % – споры аэробных бактерий.

Однофазный сепаратор для удаления спор и бактерий с периодической выгрузкой бактофугата

Чтобы достичь такой же эффективности уничтожения, как и та, о которой шла речь выше, также рекомендуются соответствующие номинальные производительности. Бактофугат из однофазного сепаратора для удаления спор и бактерий периодически сбрасывается через отверстия в корпусе ротора с заранее заданными интервалами 15–20 минут, это означает, что собранный бактофугат будет довольно концентрированным и, следовательно, небольшим по объему, 0,15–0,2 % от входящего потока. Если бактофугат будет возвращен в молоко, то он должен быть стерилизован. Это проиллюстрировано на рис. 14.4, где также показано, что перед подачей в стерилизатор бактофугат разбавляется очищенным молоком (примерно в количестве 1,8 % от входящего потока), чтобы получить необходимый объем для должной стерилизации. Начало и окончание работы насоса разгрузки (5) связано с режимом работы выгрузочной системы центрифуги.
Там, где законодательство не позволяет подмешивать бактофугат, его можно сбросить в канализацию или собрать в емкость.

Два однофазных сепаратора для удаления спор и бактерий, работающие последовательно

Пропускания молока один раз через сепаратор для удаления спор и бактерий не всегда достаточно, в частности при высоком содержании спор в молоке. Последовательное использование двух сепараторов этого типа приводит к снижению спор рода Clostridia более чем на 99 %. На рис. 14.5 показана установка с двумя однофазными последовательно соединенными машинами этого типа, работающими на один блок стерилизации.
Процедура обработки бактофугата, описанная выше, применима и здесь.
Двух сепараторов для удаления спор и бактерий, работающих последовательно достаточно (в большинстве случаев) при производстве сыра без добавления химикатов, ингибирующих развитие бактерий. Однако по соображениям безопасности в те периоды, когда ожидается весьма высокое содержание спорообразующих бактерий, может быть использовано небольшое количество химикатов (2,5–5 г нитрата натрия на 100 л молока), если это разрешено законом.

МИКРОФИЛЬТРАЦИЯ

Достаточно давно известно, что мембранный фильтр с размером пор около 0,2 микрона может отфильтровывать бактерии из водного раствора.
При микрофильтрации молока проблема состоит втом, что большинство жировых шариков и некоторые белки имеют такой же размер, как и бактерии, или даже больше. В результате, когда используют мембраны с такими мелкими порами, фильтр очень быстро загрязняется. Поэтому через фильтр пропускают обезжиренное молоко, а сливки, необходимые для нормализации молока по содержанию жира, стерилизуются обычно вместе с концентратом бактерий, полученным путем одновременной микрофильтрации. Принцип микрофильтрации описан в главе 6.4 «Мембранная технология».
На практике для понижения концентрации белка выбирают мембраны с размером пор около 1,4 микрона. Кроме того, белок образует динамическую мембрану, которая способствует удерживанию микроорганизмов.
Установка для микрофильтрации включает в себя блок непрямой стерилизации для совместной стерилизации сливок в количестве, необходимом для нормализации по жиру, и концентрата из фильтрационного блока.
На рис. 14.6 показана установка для обработки молока с микрофильтрацией. Установка микрофильтрации снабжена двумя контурами, работающими параллельно. Каждый контур может обрабатывать до 5000 л/ч обезжиренного молока; это означает, что установка имеет общую производительность 10 000 л/ч.Таким образом, производительность можно увеличивать путем добавления контуров.
Сырое молоко, поступающее в установку, предварительно подогревается до температуры, необходимой для сепарирования, обычно до 60–63 °С, при которой оно разделяется на обезжиренное молоко исливки. Заранее установленное количество сливок, необходимое для получениятребуемой жирности молока, предназначенного для изготовления сыра, направляется блоком нормализации в стерилизационную установку.
Тем временем обезжиренное молоко перекачивается в отдельную охладительную секцию установки стерилизации для охлаждения до 50 °С, нормальнойтемпературы микрофильтрации, а затем направляется на фильтрационную установку.
Поток молока разделяется на два равных потока, каждый из которых попадает в контур, где он разделяется на концентрат, содержащий бактерии (ретентат), составляющий около 5 % всего потока, и фазу с уменьшенным количеством бактерий (пермеат).
Затем ретентаты из обоих контуров соединяются и смешиваются со сливками, которые должны пройти нормализацию до попадания в стерилизатор. Послестерилизациипри120–130 °С в течение нескольких секунд смесь перед подмешиванием к пермеату охлаждается примерно до 70 °С. Затем общий поток пастеризуется при 70–72 °С примерно в течение 15 секунд и охлаждается до температуры сычужного свертывания, обычно 30 °С.
Благодаря высокой эффективности удаления бактерий микрофильтрация позволяет производить твердый и полутвердый сыр без добавления химикатов для ингибирования роста спор Clostridia.

НОРМАЛИЗАЦИЯ

Сыр часто классифицируют по содержанию жира в сухом веществе (FDS). Поэтому содержание жира в молоке, предназначенном для производства сыра, должно быть соответственно отрегулировано. В некоторых случаях молоко для производства сыра также может нормализоваться по белку. С этой целью содержание белка и жира в сыром молоке должно в течение года измеряться, а их соотношение – нормализовываться до требуемого значения. На рис. 14.7 показан пример того, как содержание жира и белка в молоке может меняться в течение одного года (средние показатели за 5-летний период).
Окончательное содержание жира, белков и сухих веществ является важным фактором, влияющим на выход и качество сыра.

НОРМАЛИЗАЦИЯ ПО ЖИРУ

Нормализация по жиру может осуществляться или смешиванием в потоке после сепаратора (см. главу 6.2 «Центробежные сепараторы и нормализация молока по содержанию молочного жира») или, например, путем смешивания цельного и обезжиренного молока в танке после пастеризации. Содержание жира на заключительном этапе должно быть адаптировано к содержанию белков (или, что еще лучше, к содержанию казеина), чтобы получить желаемое соотношение жиров и сухих веществ.

НОРМАЛИЗАЦИЯ ПО БЕЛКУ

Уровень белков можетбыть скорректирован методами мембранной фильтрации или добавлением сухого обезжиренного молока. Содержание белков может быть повышено до постоянного значения, соответствующего максимальному показателю за год.
При повышении содержания белков с помощью ультрафильтрации общее содержание сухих веществ в молоке повышается. Это влияет на процесс производства сыра и в конечном итоге – на его качество. Также можно нормализовать только казеиновую фракцию, а не общее содержание белков.

ДОБАВКИ В МОЛОКО ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СЫРА

Ключевыми добавками в процессе сыроделия являются закваска и сычужный фермент. В определенных условиях может возникнуть необходимость добавить другие компоненты, такие как хлорид кальция (CaCI₂) и селитру (KNO₃ или NaNO₃). Для замены селитры в качестве ингибитора микроорганизмов рода Clostridia используется также фермент лизоцим.

ЗАКВАСКА

Закваска является очень важным фактором в сыроделии; она выполняет несколько функций.

В сыроделии используются три основных типа закваски:

мезофильные культуры с оптимальной температурой от 25 °С до 40 °С;
термофильные культуры, развивающиеся при температуре до 50 °С;
вспомогательные культуры. Они добавляются для создания особого вкуса и консистенции. Во многих случаях именно ферменты, вырабатываемые данными бактериями, придают эти качества.

Наиболее часто используются смешанные штаммовые культуры, содержащие два или более штаммов бактерий, помогающих друг другу в функционировании. Смешанные штаммовые культуры часто состоят из смеси мезофильных бактерий или термофильных бактерий, а иногда из сочетания и тех и других. Эти культуры производят не только молочную кислоту, но также ароматические соединенияи CO₂. Двуокись углерода является важным фактором для образования пустот в сыре в виде круглых глазков, а также пористости сырной массы в гранулированных сырах.
«Гауда»,«Манчего»и«Тильзитер»основанынамезофильныхкультурах, а «Эмменталь» и «Грюйер» – на термофильных культурах. Одноштаммовые культуры в основном используются в тех случаях, когда целью является наращивание кислотности и расщепление белков, например в «Чеддере» и сходных типах сыра.

В сыроделии первоочередное значение имеют три характеристики заквасок:

способность вырабатывать молочную кислоту;
способность разлагать белок и, где это требуется;
образовывать двуокись углерода (CO₂).

Основной задачей закваски является выработка кислоты в сгустке.
Когда молоко коагулирует, бактериальные клетки концентрируются в сгустке. Образование кислоты понижает рН, что способствует синерезису (сжиманию сгустка, сопровождаемому выделением сыворотки). Далее высвобождаются соли кальция и фосфора, что влияет на консистенцию сыра и помогает увеличить плотность сгустка.

Другой важной функцией, выполняемой бактериями, вырабатывающими кислоту, является подавление роста бактерий, выживших после пастеризации или попавших при повторном обсеменении, которым необходима лактоза или которые нетолерантны к молочной кислоте.
Выработка молочной кислоты останавливается, когда вся лактоза в сыре (за исключением мягких сыров) уже ферментирована. Ферментация молочной кислоты – обычно относительно быстрый процесс. В некоторых типах сыра, таких как «Чеддер», он должен закончиться до прессования сыра, а в других типах – в течение недели.
Если закваска содержит также микроорганизмы, образующие CO₂, кислотообразование в сгустке сопровождается выработкой двуокиси углерода в результате деятельности бактерий, сбраживающих лимонную кислоту. Гетероферментативные бактерии в смешанных штаммовых культурах могут вырабатывать CO₂ и очень важны в производстве сыра, который имеет
круглые отверстия/глазки или глазки неправильной формы. Выделяющийся газ первоначально растворяется во влажной фазе сыра; когда раствор становится насыщенным,газ высвобождается и образует глазки.
Процесс созревания в твердых и некоторых полутвердых сырах является комбинированным протеолитическим процессом, когда первоначальные ферменты молока и бактерий закваски вместе с сычужным ферментом вызывают расщепление белка на пептиды и аминокислоты.

Основной задачей закваски является выработка кислоты в твороге.

Нарушения в заквасочных культурах

Иногда могут иметь место нарушения в виде медленного кислотообразования или невозможности вырабатывать молочную кислоту.
Одной из самых распространенных причин является наличие антибиотиков, которые применялись для лечения заболеваний вымени.
Другим возможным источником является наличие бактериофагов – термоустойчивых вирусов, присутствующих в воздухе и почве.
Их отрицательное воздействие обсуждалось в главе 10 «Заквасочные культуры и их производство».
Третьей причиной нарушения могут быть моющие вещества, а также вещества, используемые на молочном производстве для дезинфекции. Небрежность, особенно при использовании дезинфицирующих средств, часто является причиной снижения активности заквасочных культур.

Нарушения в виде медленного сквашивания или невозможности вырабатывать молочную кислоту могут быть вызваны:
• антибиотиками;
• бактериофагами;
• остатками моющих средств.

ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ (CaCl₂)

Низкое содержание ионов Са в молоке для производства сыра приводит к образованию мягкого сгустка. Это приводит к большим потерям мелких частиц (казеина) и жира, а также плохому синерезису во время производства сыра.
5–20 г хлорида кальция на 100 кг молока обычно достаточно, чтобы добиться постоянного времени коагуляции и получать достаточно плотный сгусток. Добавление больших доз CaCl₂
позволяет снизить количество сычужного фермента, так как CaCl₂ усиливает его действие.
Однако чрезмерное добавление хлорида кальция может сделать сгусток таким твердым, что его будет трудно резать.
Для производства сыра с низким содержанием жира, если таковое разрешено законом, можно иногда до добавления хлорида кальция добавлять в молоко динатрийфосфат (Na₂HPO₄),
обычно 10–20 г/кг. Это увеличивает эластичность сгустка благодаря образованию коллоидного фосфата кальция Ca₃(PO₄)₂, что будет иметь практически такой же эффект, как и жировые шарики молока, захватываемые творогом.

ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА (С0₂)

Добавление CO₂ – это способ улучшения качества молока, предназначенного для изготовления сыра,так как двуокись углерода действуеткак ингибитор. Двуокись углерода обычно присутствует в молоке, но большая часть ее теряется в процессе переработки. Добавление двуокиси углерода искусственным путем понижает рН молока. Это в свою очередь сократит время коагуляции и снизит потребность в сычужном ферменте.

СЕЛИТРА (NaNO₃ ИЛИ KNO₃)

Как ужеговорилось, проблемысферментацией могут возникнуть, если молоко, предназначенное для производства сыра, содержит маслянокислые бактерии (Clostridia) и/или бактерии группы кишечных палочек Coliform. Если бактофугирование или микрофильтрация не использовались, то можно использовать селитру (нитрат натрия или калия) для подавления нежелательного газовыделения. Однако в последнее время использование селитры в производстве все чаще попадает под запрет. Сыворотку, содержащую остатки селитры, нельзя использовать в продуктах детского питания.

КРАСЯЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Цвет сыра в большей степени определяется цветом молочного жира и может меняться в зависимости от времени года. В тех странах, где разрешается подкрашивание, для корректировки таких сезонных вариаций применяются такие красители, как каротин, орлеан и аннато.
Зеленый хлорофилл (контрастный краситель) также используется, например, при производстве голубых сыров и сыра Фета – для получения «бледной» окраски, контрастирующей с голубой плесенью.

СЫЧУЖНЫЙ ФЕРМЕНТ

За исключением таких видов свежего сыра, как домашний сыр и кварк, в которых молоко свертывается в основном благодаря молочной кислоте, изготовление всех сыров зависит от образования сгустка с помощью сычужного фермента или других аналогичных ферментов. Коагуляция казеина является фундаментальным процессом в сыроделии. Она обычно происходит под воздействием сычужного фермента, но могут использоваться другие протеолитические ферменты, а также увеличение кислотности до изоэлектрической точки
(рН 4,6–4,7).
Активной частью сычужного фермента является фермент, называемый химозином, и коагуляция происходит почти сразу после того, как сычужный фермент добавляется в молоко. Процесс сычужного свертывания проходит несколько стадий, обычно их разделяют на:

превращение казеина в параказеин под воздействием сычужного фермента;
осаждение параказеина в присутствии ионов кальция.

Весь процесс регулируется температурой, кислотностью и содержанием кальция в молоке, а также другими факторами. Оптимальная температура для сычужного фермента – приблизительно 40 °С, но на практике обычно применяются более низкие температуры, в основном чтобы избежать чрезмерной твердости сгустка.
Сычужный фермент получают из желудков молодых телят и поставляют в виде растворов с соотношением 1:10 000–1:15 000, это означает, что одна часть сычужного фермента может вызвать коагуляцию 10 000–15 000 частей молока в течение 40 минут при температуре 35 °С. Бычий и свиной сычужный ферментытоже используются, часто вместе с телячьим (50:50, 30:70 и т. д.). Действие сычужного фермента в сухом виде обычно в 10 раз сильнее, чем в жидком.

Заменители животного сычужного фермента

Исследования с целью поиска заменителя животного сычужного фермента изначально проводились в Индии и Израиле из-за отказа вегетарианцев употреблять сыр, сделанный с использованием животного сычужного фермента. В мусульманском мире о применении сычужного фермента из свинины не может быть и речи, что также является серьезным поводом для поиска подходящих заменителей. Интерес к заменяющим продуктам еще больше вырос в последние годы из-за снижения предложения животного сычужного фермента высокого качества.

Существуют два основных типа заменителей-коагуляторов:

коагулирующие ферменты растений;
коагулирующие ферменты микроорганизмов.

Исследования показали, что коагулирующая способность препаратов, полученных из растительных ферментов, достаточно высока. Недостатком является то, что у этих сыров очень часто появляется горький привкус при хранении.
Исследовались различные типы бактерий и плесневых грибков, и полученные ферменты коагуляции известны под различными названиями.
В последнее время применяются ДНК-технологии, и ДНК-сычужный фермент с характеристиками, аналогичными характеристикам телячьего сычужного фермента, сейчас тщательно испытывается с тем, чтобы получить одобрение его применения.

ДРУГИЕ ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

Несколько исследовательских институтов работают над тем, чтобы выделить ферментативные системы, которые могут быть использованы для ускорения созревания сыра. Технология еще не полностью разработана и поэтому широко не применяется.

Способы сыроделия

Производство сыра разных типов осуществляется в несколько этапов по технологиям, которые вырабатывались годами экспериментов. Каждый тип сыра имеет свою специфическую производственную формулу, которой зачастую присущ местный оттенок.
Несколько основных вариантов производства рассмотрены ниже.

Общий состав молока для производства сыра «Гауда»
Жир, % 3.4
Белки, % 3.3
Лактоза, % 4.7
Всего сухих веществ, % 12.5

ПОЛУЧЕНИЕ СГУСТКА

ОБРАБОТКА МОЛОКА

Как уже было сказано ранее, молоко, предназначенное для большинства типов сыра, предпочтительно пастеризовать непосредственно перед подачей в сырную ванну. Исключением из правил является молоко, предназначенное для изготовления швейцарского сыра «Эмменталь» или сыра «Пармезан».
Молоко для сыра обычно не гомогенизируется, если оно не рекомбинировано. Главная причина этого втом, что гомогенизация вызывает значительное увеличение способности к связыванию воды, тем самым серьезно затрудняя изготовление полутвердых итвердых сыров. Также возрастают потери жира и сухих веществ в сыворотке.
Однако в особом случае голубого сыра и сыра «Фета», производимых из коровьего молока, жировая фаза гомогенизируется в виде 15–20-процентных сливок. Это делается длятого, чтобы продукт стал более белым и, что еще важнее, чтобы повысить доступность молочного жира для липолитического воздействия с образованием свободных жирных кислот, оказывающих значительное влияние на аромат этих двух типов сыра.

ЗАПОЛНЕНИЕ

При производстве любого сыра следует избегать аэрации в процессе подачи молока в танки для производства сыра, так как это повлияет на качество сгустка и, скорее всего, приведет к потерям жира и казеина в сыворотке.
Поэтому молоко рекомендуется загружать в танк через входной/выходной патрубок на дне или верхнее входное отверстие с пеноподавлением.

Попадание воздуха в сырные ванны или танки во время их заполнения не допускается.

ВНЕСЕНИЕ ЗАКВАСКИ

Закваску обычно вносят в молоко при температуре 30 °С во время заполнения ванны танка. Есть две причины раннего дозированного внесения закваски:

чтобы правильно и равномерно распределить бактерии закваски;
чтобы дать бактериям время для адаптации к «новой» среде.

Время, необходимое для того чтобы бактериальная культура начала расти, также называемое временем предварительного созревания, обычно составляет 30–60 минут, особенно в случае глубоко замороженной закваски.
Необходимое количество закваски варьируется в зависимости оттипа сыра. Дополнительную информацию о различных заквасках можно найти в главе 10 «Заквасочные культуры и их производство».

ДОБАВКИ И СЫЧУЖНОЕ СВЕРТЫВАНИЕ

При необходимости перед введением сычужного фермента добавляют хлористый кальций и селитру. Можно использовать безводную соль хлористого кальция в количестве до 20 г на 100 кг молока. Дозировка селитры не должна превышать 30 г на 100 кг молока. В некоторых странах добавка ограничена или запрещена законом.
Количество сычужного фермента может быть до 30 мл фермента в жидком виде с соотношением 1:10 000–1:15 000 на 100 кгмолока. Для улучшения распределения сычужный фермент может быть разбавлен по меньшей мере двойным количеством воды. После введения сычужного фермента молоко тщательно перемешивается не более 5 минут. Во избежание нарушения процесса коагуляции и потерь казеина в сыворотке важно, чтобы молоко оставляли в покое в течение следующих 8–10 минут.
Для улучшения распределения сычужного фермента используются системы автоматического дозирования, обеспечивающие разбавление сычужного фермента необходимым количеством воды и разбрызгивание по поверхности молока через отдельные сопла.

РАЗРЕЗАНИЕ СГУСТКА

Время сычужного свертывания или коагуляции обычно составляет 30 минут. До того как разрезать сгусток, обычно проводят простое испытание для определения его способности отделять сыворотку. Обычно нож втыкается в поверхность молочного сгустка, и затем его медленно тянут вверх до получения необходимого раскрытия. Сгусток считается готовым для разрезания, если будет видна поверхность разреза, похожая на стекло. На рынке продается оборудование для измерения процесса протекания коагуляции. Оно основано на явлении изменения рассеяния и отражения света. Исходя из опыта, разрезание начинают при фиксированном значении измерений.
Резка осторожно разделяет сгусток на кусочки размером 3–15 мм в зависимости от типа сыра. Чем мельче разрезается сгусток, тем ниже содержание влаги в получаемом сыре. Режущие инструменты могут иметь различную конструкцию. В современном закрытом горизонтальном сырном танке (рис. 14.8) перемешивание и разрезание выполняются инструментами, приваренными к горизонтальному валу, который приводится в действие с помощью привода с преобразователем частоты. Инструменты двойного применения в зависимости от направления вращения разрезают или перемешивают сгусток радиальными ножами из нержавеющей стали с острыми лезвиями. Перемешивающие лопасти, установленные на концах инструментов, вместе с закругленными задними поверхностями ножей обеспечивают нежное и эффективное перемешивание сгустка.
Кроме того, сырная ванна может быть оснащена автоматически работающим фильтром для сыворотки, форсунками для надлежащего распределения коагулянта (сычужного фермента) и форсунками, которые подсоединяются к системе безразборной мойки (CIP).

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

Сразу же после разрезания зерна сгустки очень чувствительны к механической обработке, по этой причине перемешивание должно быть очень осторожным. Однако оно должно быть достаточно быстрым, чтобы зерна находились в сыворотке во взвешенном состоянии. Осаждение сгустка на дно танка ведет к образованию комков. Это повышает нагрузку на перемешивающий механизм, который должен быть очень прочным. Сгусток сыра с низким содержанием жира имеет сильную тенденцию к погружению на дно ванны; это означает, что перемешивание должно быть интенсивнее, чем для сгустка с высоким содержанием жира.
Комки могут влиять на консистенцию сыра, а также вызывать потери казеина в сыворотке. Механическая обработка сгустка и продолжающееся образование молочной кислоты бактериями способствуют вытеснению сыворотки из зерен.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ СЛИВ СЫВОРОТКИ

Для полутвердых сыров, таких как «Гауда» и «Эдам», желательно удалять относительно большое количество сыворотки из зерен, для того чтобы можно было осуществлять подогрев путем прямого добавления горячей воды в смесь сгустка и сыворотки, что также понижает содержание лактозы.
Слив сыворотки также освобождает место для добавления воды. Некоторые производители сливают сыворотку, чтобы сократить расходы энергии, необходимой для косвенного подогрева сгустка. Для каждого конкретного типа сыра важно, чтобы всегда сливалось одно и то же количество сыворотки – обычно 30 % от объема загрузки.
На рис 14.8 система дренажа встроена в закрытый, полностью автоматизированный танк для сыра. Продольный щелевой трубчатый фильтр подвешен на тросе из нержавеющей стали, соединенном с наружным приводом подъемника. Современные ванны для приготовления творога оборудованы пневматическим сервоприводом для перемещения фильтра вверх и вниз.

Фильтр соединен с всасывающим патрубком для сыворотки через шарнирное соединение и далее через стенку танка к внешнему всасывающему устройству. Электрод уровня, прикрепленный к фильтру, управляет двигателем подъемника, держа фильтр немного ниже уровня жидкости в течение всего периода слива сыворотки. Сигнал к началу слива подается автоматически. Может быть слито заранее определенное количество сыворотки, что контролируется счетчиком импульсов двигателя подъемника. Предохранительные реле контролируют верхнее и нижнее положение фильтра.
Сыворотку нужно всегда сливать достаточно быстро, например втечение 5–6 минут, т. к. во время дренажа перемешивание обычно останавливается и возникает опасность образования комков. Поэтому слив сыворотки происходит через определенные интервалы, обычно втечение второй части периода предварительного перемешивания и после подогрева.
Менее высокотехнологичным решением того, как можно избавиться от сыворотки, является «дырка в стенке». Это означает, что на определенных уровнях в дальней стенке танка предусматриваются отверстия. Это дешевый способ удаления сыворотки, но у него есть недостатки. Сыворотку можно удалять только с определенных уровней, и потери мелких фракций с сывороткой больше, чем при подвижном фильтре для сыворотки.

ВТОРОЕ НАГРЕВАНИЕ

Тепловая обработка в сыроделии необходима для регулирования размера и кислотности сгустка. Изменяя температуру, можно влиять на рост кислотообразующих микроорганизмов и, таким образом, регулировать скорость образования молочной кислоты. Кроме бактериологического эффекта, воздействие тепла вызывает сжатие сгустка, сопровождающееся выделением сыворотки (синерезис).
В зависимости от типа сыра подогрев может выполняться следующим образом:

подачей горячей воды (или насыщенного пара) только в межстенное пространство танка;
подачей пара в межстенное пространство вместе с добавлением горячей воды в смесь сгустка/сыворотки;
только добавлением горячей воды в смесь сгустка/сыворотки.

Программа тепловой обработки (температура и время) определяется способом ее проведения и видом изготавливаемого сыра. Подогрев до температуры выше 40 °С иногда называют варкой, которая происходит в два этапа. При 37–38 °С активность мезофильных кисломолочных бактерий снижается, и подогрев прерывают для проверки кислотности, после чего продолжают подогрев до достижения необходимой окончательной температуры. При температуре выше 44 °С мезофильные бактерии полностью деактивируются, а при 52 °С – в течение 10–20 минут полностью уничтожаются.
Сыр «Чеддер» «отваривается» при подаче пара в рубашку. Скорость повышениятемпературы обычно составляет 0,2–0,5 °C/мин. Подогрев до температуры выше 44 °С обычно называют отвариванием. Некоторые типы сыров,такие как «Эмменталь», «Грюйер», «Пармезан» и «Грана», отвариваются при достаточно высоких температурах в 50–56 °С. Такую термообработку выдерживают только наиболее термоустойчивые кисломолочные бактерии. К ним, в частности, относятся Propionbacterium Freudenreichii ssp. Shermanii, необходимые для того, чтобы сыр
«Эмменталь» приобрел свою характерную особенность.

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

Чувствительность зерен сгустка уменьшается по мере подогрева и перемешивания. Во время окончательного перемешивания из зерен выделяется больше сыворотки, главным образом благодаря продолжающемуся образованию молочной кислоты, атакже механическому эффекту перемешивания.
Длительность окончательного перемешивания зависит от требуемого уровня кислотности и содержания влаги в сыре.

ПОВТОРНЫЙ СЛИВ СЫВОРОТКИ

Во многих рецептах приготовления сыра рекомендован повторный слив сыворотки, т. к. она уменьшает требуемую дренажную способность последующего оборудования. Эту сыворотку можно использовать для предварительного наполнения последующих ванн для спрессовывания или ее можно использовать как жидкость для пуска систем Casomatic. Количество сыворотки, удаляемой в первый раз, может быть уменьшено, чтобы повысить качество сыворотки с меньшим количеством мелких фракций.

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ УДАЛЕНИЕ СЫВОРОТКИ И СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ СЫРНОГО ЗЕРНА

ПРИНЦИПЫ УДАЛЕНИЯ СЫВОРОТКИ

Как только достигается требуемая кислотность и твердость сгустка (и достигнутые значения проверяются изготовителем), из него удаляется основная часть оставшейся сыворотки. Уже удаленная сыворотка используется для предварительного наполнения ванны для спрессовывания или дренируемого столба. При использовании оборудования для непрерывного удаления сыворотки ее можно употребить для получения оптимального соотношения «сгусток/ сыворотка».

Сыворотка в смеси «сгусток/сыворотка» присутствует в трех формах:

сыворотка между зернами сыра – свободная сыворотка;
сыворотка в составе самих зерен сыра;
сыворотка, связанная белком.

Свободная сыворотка легко удаляется при уменьшении объема блока сгустка при прессовании. Сыворотку внутри зерен удалить сложнее. Однако при повышении кислотности и спрессовывании зерен эта сыворотка выделяется и становится свободной сывороткой. Сыворотку, связанную с белками, при обычных процедурах приготовления сыра удалить
нельзя.
При удалении сыворотки очень важно, чтобы ее слив был плавным и не оказывал излишнего силового воздействия на сырные зерна. При сливе сырные зерна деформируются и частично слипаются между собой вследствие статического давления в колонне ванны предварительной опрессовки.
В зависимости от того, как происходит обработка зерен сыра после сепаратора, можно получить четыре различных типа сыров.

Если зерна сначала отделяются от сыворотки, разливаются по формам и затем переворачиваются и/или прессуются, то получается сыр с открытой или гранулированной структурой, такой как «Тильзитер».
Если зерна собирают в слои на определенное время, в течение которого происходит нарастание кислотности, то получается сыр с закрытой структурой, такой как «Чеддер» и «Моцарелла».
Если сырные зерна промываются водой и охлаждаются, а затем смешиваются со сливками или соусом, то получается зерненый творог.
Если творог находится ниже поверхности сыворотки во время совмещенной процедуры удаления сыворотки и предварительного прессования, то получается сыр с глазками, например «Эмменталь» и «Гауда».

Соответствующие свойства, необходимые для качественного сыра, перед продолжением процедуры приготовления контролируются через следующие параметры сырного зерна:

влажность;
температура;
содержание жира;
рН;
размер гранул зерна и их распределение;
плотность сырного зерна и деформируемость.

СЫР С ЗЕРНИСТОЙ КОНСИСТЕНЦИЕЙ

Смесь«зерно/сыворотка»прокачиваетсячерезстационарныйрешетчатыйфильтр, вибрационный фильтр или барабанный фильтр. Зерна отделяются от сыворотки и направляются сразу в ванну или колонну предварительной прессовки. В результате сыр имеет зернистую консистенцию с нестандартными отверстиями или глазками, также называемую зернистой консистенцией (рис. 14.10).
Зерна сыра попадают на воздух, перед тем как их собирают и прессуют, они не сливаются полностью, внутри сыра остается большое количество «воздушных карманов». Образующаяся двуокись углерода во время периода созревания заполняет и постепенно увеличивает эти «карманы».

CЫР С КРУГЛЫМИ ГЛАЗКÁМИ

В производстве сыра с круглыми глазками используются газообразующие бактерии (Sc. cremoris/ lactis, L. cremoris и Sc. diacetylactis), см. рис. 14.11. Пропионовокислые бактерии отвечают за крупные глазки сыра «Эмменталь».
Изучение образования круглых дырок/глазков показало, что, когда зернатворога собираются под поверхностью сыворотки, сгусток содержит микроскопические пустоты. Микроорганизмы закваски собираются вэтих крошечных пустотах, заполненных сывороткой. Когда они начинают развиваться, образующийся газ первоначально растворяется в жидкости, но так как рост бактерий продолжается, происходит местное перенасыщение, которое приводит к образованию маленьких отверстий. Позже, после прекращения образования газа из-за отсутствия субстрата (например, лимонной кислоты), наиболее важным процессом становится диффузия. Это увеличивает относительно большие отверстия, в то время как самые маленькие исчезают. Увеличение больших по размеру отверстий за счет более мелких является следствием законов поверхностного натяжения, суть которых заключается в том, что для увеличения размера большого отверстиятребуется меньшее давление, чем для роста маленького. Ход этого процесса проиллюстрирован на рис. 14.12. В то же самое время из сыра выходит CO₂.

Можно использовать две системы удаления сыворотки: горизонтальную (в ваннах предварительной прессовки) или вертикальную (в перфорированных дренируемых колоннах (система Casomatic)).
Выбор системы зависит от:

типа производимого сыра;
непрерывного или цикличного производства;
производительности установки;
гибкости в отношении выпускаемых типов сыров и объемов;
добавления пряностей и специй в сыр;
уровня автоматизации;
уровня финансирования.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СЫВОРОТКИ

В составе линии по производству сыра обычно используются две методики удаления сыворотки из сырного зерна: отделение сыворотки из зерен сыра с помощью фильтра или осаждение зерна в сыворотке перед ее сливом. Первым способом получают зерненый творог, а вторым – сыр с глазками.

СИСТЕМА НЕПРЕРЫВНОГО СЛИВА

Непрерывный слив, формирование и фасовка в ванны создают улучшенную систему удаления. Вариант Tetra Tebel Casomatic с одноколонной системой показан на рис. 14.14. Есть также вариант с мультиколонной системой, когда устанавливается заменяемая вставка.Такая вставка может содержать от одной до шестнадцати дренируемых колонн.
В автоматической, непрерывно работающей системе необходимы еще два буферных танка. Пока первый буферный танк наполняется, второй сливается. При запуске заполненный буферный танк обеспечивает лучшее соотношение «творог/сыворотка» во время всего цикла. Лучший результат достигается при использовании двух танков, и в сочетании с активным перемешиванием в танке это действие может быть использовано в качестве части финального перемешивания в процессе приготовления сыра.
Производительностьвпересчетенаодну колонну составляет1000–1300 кг/часвзависимости от типа сыра. Несколько колонн обычно выстраиваются в ряд, и они работают параллельно, наполняя ванны на наполнительно-фасовочном конвейере.
В варианте с мультиколонной системой производительность зависит от типа сыра, размера сыра и числа патрубков для удаления сыворотки во вставке. Для полутвердого сыра производительность может составить 1000–3000 кг/час.

Буферные танки

Буферныйтанк представляет собой вертикальную емкость из нержавеющей стали с коническим дном. Коническое дно снабжено рубашкой для охлаждения. Внутри танка в нижней конической части находится мешалка. Скорость мешалки можно менятьвсоответствиисвысотой наполнения танка,так как интенсивность перемешивания имеет важное значение для соотношения «творог/ сыворотка».

Буферный танк в системе дренирования предназначен для:

обеспечения стабильной подачи смеси «зерно/сыворотка»;
осуществления связи между цикличным производством сыра и непрерывным сливом;
охлаждения смеси «зерно/сыворотка» для точного контроля влажности готового сыра;
деаэрации смеси «зерно/сыворотка»;
удлинения процесса перемешивания и освобождения танка приготовления сыра для следующей партии;
смешивания сырного зерна с другими ингредиентами, такими как пряности и специи.

Смесь «зерно/сыворотка» (обычно в соотношении 1:3,5–5,0) закачивается из буферного танка в дренируюмую колонну частотно управляемым нагнетающим насосом.

Одноколонная система

При производстве полутвердых сыров с глазками в системе с одной колонной смесь «творог/ сыворотка» попадает в колонну ниже уровня сыворотки. Бункер, расположенный наверху каждой колонны, обеспечивает более или менее постоянный уровень сыворотки в процессе производства. Колонну заполняют сырным зерном, но в любом случае уровень сыворотки должен быть выше уровня зерна, чтобы в сырное зерно не попадал воздух.
Дренируемая колонна может быть как круглой, так и прямоугольной, исходя из производимоготипа сыра. Размер круга сыра зависит от типа сыра, дренируемости сыворотки и производительности.
Система предварительного слива может находиться на вершине колонны, если будет выпускаться сыр зернистого типа. Бункер на вершине колонны включает две системы контроля уровня (сыворотка и сырное зерно) и индикатор давления. Датчик переполнения гарантирует, что уровень в колонне всегда постоянный.
Сыворотка сливается через три перфорированные секции, расположенные на разных уровнях в колонне. Для слива движущей силой является разница в давлении между смесью «зерно/сыворотка» внутри колонны и сывороткой снаружи. Эта разница в давлении задается в качестве параметра рецептуры для компьютера, управляющего процессом. Каждая из трех перфорированных секций настроена на свою конкретную разницу в давлении, контролируемую дистанционно управляемыми клапанами. По мере того как столб сырного зерна становится все более компактным, перепад давлений можно повышать. В результате по мере того как столб зерна оседает, можно повышать перепад давлений и сливать большее количество сыворотки. Показатель влажности на дне столба сырного зерна будет выдержан с высокой точностью, а так как высота дозированного внесения является заданной, то окончательный вес сыра будет точным.

Столб сыра опирается на горизонтальный нож. В установленные интервалы столб сыра режется на стандартные блоки и помещается в ванночки. Последовательность операций такова:

подвижная кассета помещается под колонной, и опорная дозирующая пластина толкается вверх через подвижную кассету до тех пор, пока она не окажется непосредственно под ножом;
нож отходит в сторону, и колонна опускается на дозирующую пластину. Она опускается на заранее установленную высоту сырного блока;
нож отрезает столб сыра, и дно колонны закрывается;
дозирующая пластина опускается в нижнее положение;
подвижная кассета с блоком сыра сдвигается к горизонтальному шлюзу;
дверца шлюза открывается, и блок падает в ванну;
подвижная кассета возвращается под колонну, дверца шлюза закрывается, дозирующая пластина опять поднимаетсяиготова дляследующей дозыипроцедуры заполнения ванночки.

Мультиколонная система

Мультиколонная система Tetra Tebel Casomatic представляет собой вертикальный блок, который обеспечиваетболеевысокуюгибкостьсточкизренияразмераиформыблоковсыра. Внутренняя дренирующая вставка может быть заменена другими вставками, содержащими дренирующие трубы различных конфигураций и размеров. Дренирующая вставка может состоять из одной трубы круглой или прямоугольной формы, например для одного евроблока 295 x 495 мм, или 16 маленьких труб для «мини-Гауды».
При замене дренирующие вставки поднимаютсяипомещаются на платформу, примыкающую к колонне. Обычно две и более колонны помещают рядом друг с другом, используя один фасовочный конвейер для перемещения сыров. Все ванночки для сыра должны иметь одинаковые внешние размеры. Когда используется вставка с несколькими дренирующими трубами, необходимо использовать ванны той же конфигурации, что и труба вставки.

Смесь «зерно/сыворотка» накачивается из буферных танков наверху мультиколонны. Вход является тангенциальным, и вращающийся раздатчик обеспечивает стандартное наполнение каждой дренажной трубы. Уровень сыворотки всегда выше уровня зерна при производстве сыров с глазками.

При производстве сыров с зернистой структурой на верх колонны устанавливается сетчатый фильтр для предварительной осушки.

Удаление сыворотки через триперфорированные секции соответствует по производительности системе с одной колонной.

Обе версии непрерывного слива и систем наполнения форм проектируются и оборудуются системой безразборной мойки.

ВАННЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРЕССОВАНИЯ

Сыворотка удаляется в ваннах предварительного прессования периодического действия, а зерно предварительно прессуется, после чего оно делится на порции и подается в формы. Ванны предварительного прессования могут быть разных размеров – от 7000 до 20 000 литров. Внутренняя высота ванны примерно 450 мм.

Ванна предварительного прессования представляет собой прямоугольную ванну из нержавеющей стали с двойными стенками. В передней части ванны есть дверца, которую можно закрыть, когда ванна заполнена.Торцевые стенки покрыты перфорированными экранами для слива сыворотки. Их положение не фиксировано и может устанавливаться в зависимости от типа сыра, количества сырного зерна, толщины слоя зерна и т. д.
Дно ванны покрыто пластиковым цельнотканым ремнем, который может двигаться взад-вперед. Сывороткастекаетчерезремень, который поддерживает уровень зерна. Этот пластиковый ремень также переносит осадившееся зерно из ванны после удаления сыворотки.
Сыворотка из сыродельного танка перекачивается в ванну предварительного прессования, чтобы зерно не соприкасалось с воздухом и для подогрева холодной ванны из нержавеющей стали. Смесь «зерно/сыворотка» после этого автоматически распределяется ровным слоем с помощью подвижного распределителя, который ходит по боковым стенкам ванны. При производстве зернистого сыра распределение зерна осуществляется так же, но сначала сыворотка сливается и собирается в танке.
Кроме того, смесь «зерно/сыворотка» может подаваться через различные патрубки над ванной. В этом случае оператору придется вручную разровнять зерно, прежде чем начинать предварительное прессование.
Находящаяся вверху прессующая пластина с пневматическим приводом подвешена на раме над слоем зерна и покрывает его целиком. В прессующей пластине имеется перфорация для слива сыворотки. Максимальное давление на зерно составляет около 50 г/см2.
После завершения прессования открывается выходной конец ванны, и пластиковый ремень выносит сформированный блок сыра на установленное расстояние. Гильотинный нож отрезает плоскую сырную заготовку. Эта заготовка отъезжает в сторону, где другая гильотина отрезает кусоктой длины, которая необходима для заполнения формы. Эта процедура продолжается, пока ванна не будет опустошена. В другом варианте фиксированные вертикальные ножевые полосы могут быть установлены на этом конце для продольного разрезания блока сыра. Заполнение форм может быть ручным и автоматизированным.

Современные ванны предварительной прессовки проектируются и оборудуются системой безразборной мойки.

ФОРМЫ ДЛЯ СЫРА

Блоки сыра, выходящие из осушающих устройств, помещаются в формы для окончательного прессования. Конфигурация такой формы должна соответствовать форме готового сыра.
После того как сырный блок помещен в форму, он накрывается крышкой. Крышка должнаточно соответствовать конфигурации формы, чтобы свести к минимуму неровные края. Заполненная форма передается в отделение прессования установки.

Формы используются, чтобы:

удалить основную часть остающейся в сырном блоке сыворотки;
образовать стабильную корку на поверхности сыра;
получить сыр правильной стандартной формы.

И форма, и крышка имеют перфорацию, или их внутренняя поверхность снабжена сеткой. Эта сетка может быть свободно висящей или соединенной с формой. На форме с микроперфорацией рифление на внутренней поверхности способствует образованию хорошей корки и удалению сыворотки.
Большинство форм для сыров сделаны из пластика, но на некоторых производствах до сих пор используют формы из нержавеющей стали. Их конструкция должна быть очень жесткой, чтобы выдержать прикладываемое давление, транспортировку и механическое обращение. За производственный цикл каждая форма и крышка используются по несколько раз. Они также должны быть стойкими к современным чистящим средствам,так как во время производственного цикла они проходят через блок мойки.

СЫР С ПЛОТНОЙ СТРУКТУРОЙ

Сыры с плотной структурой, типичным примером которых является «Чеддер», изготавливают обычно с помощью одноштаммовых заквасок, содержащих микроорганизмы, которые не образуют газ, например такие кисломолочные бактерии, как S. cremonis и S. Lactis.
Однако специальная технология производства может привести к образованию пустот, называемых механическими отверстиями, как показано на рис. 14.20. В то время как отверстия в зернистых сырах и сырах с круглыми глазками имеют характерную блестящую поверхность, механические пустоты имеют неровную внутреннюю поверхность.
Когда рН творожной массы достигает примерно 6,0–6,1 (около 2 часов после сычужного свертывания), сыворотку сливают, а сырную массу направляют на специальную обработку, называемую чеддеризацией.
После удаления всей сыворотки сырную массу оставляют для нарастания кислотности и созревания. Во время этого периода, обычно 2–2,5 часа, творог формуется в блоки, которые переворачивают вверх дном и складывают. Когда рНтворога, превращающегося в сыр «Чеддер», падает приблизительно до 5,20–5,25, блоки измельчают, вносят сухую соль, перед тем как поместить в специальные формы, используемые при изготовлении сыра «Чеддер».

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЧЕДДЕРИЗАЦИИ

Для чеддеризации может быть применена высокоэффективная механизированная установка Tetra Tebel Alfomatic, показанная на рис 14.21. Эти машины имеют производительность от 1 до 8 тонн сыра в час.У наиболее распространенного вида машин имеются четыре конвейера, которые приводятся в действие индивидуально от приводов, работающих с заранее установленными и регулируемыми скоростями, и которые смонтированы другнад другом в раме изнержавеющей стали. Смесь сырного зерна и сыворотки равномерно распределяется на специальном дренажном сите, где удаляется большая часть сыворотки. Затем смесь падает на первый конвейер, который перфорирован и имеет мешалки для дальнейшего слива сыворотки. На каждом конвейере ширина полосы смеси контролируется направляющими рельсами.
На втором конвейере сырная масса начинает твердеть и соединяться. Затем она попадает на третий конвейер, где ее переворачивают и где проходит чеддеризация.
В конце третьего конвейера сырная масса размалывается на куски одинакового размера, которые падают на четвертый конвейер. В машинах для изготовления сыра с перемешиваемым зерном (сыр «Колби») можно добавить дополнительные мешалки на 2 и 3 конвейерах, чтобы обеспечить постоянное перемешивание и не допустить утрамбовывания сырного зерна. В этом случае измельчитель не применяют.
Последний конвейер предназначен для созревания. Соль в сырную массу вносится вначале, и потребуется время, чтобы она могла распределиться равномерно по всему объему. Во время созревания сырную массу перемешивают, чтобы она не соединялась и чтобы соль лучше распределялась.
Другим вариантом внесения соли является добавление соли в барабане для смешивания с солью, как показано на рис 14.21. После измельчителя сырную массу взвешивают и добавляют соль в требуемых количествах (в процентах к весу). Соль и сырная масса поступают в шнековый барабанный смеситель для эффективного перемешивания. Соленая сырная масса поступает на последний конвейер для созревания.
Первый конвейертакже может быть оборудован системой промывки водой для производства уже упоминавшегося сыра «Колби».
Машина с двумя или тремя конвейерами подходит для изготовления сыров типа «Паста Филата» («Моцарелла», «Кашкавал», сыр для пиццы ит. д.), для которых чеддеризация является этапом переработки, но размолотые крошки, обычно не солят перед термопластификацией и вытягиванием.
Такая машина вне зависимости от числа конвейеров оборудована форсунками для подсоединения системы безразборной мойки для обеспечения чистоты и стерильности.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА СЫРНОГО ЗЕРНА

Как указывалось выше, после удаления большей части свободной сыворотки сырное зерно может быть обработано различными способами. Оно может быть:

направлено непосредственно на формование (зернистый сыр);
предварительно спрессовано в блок и разрезано на куски приемлемых размеров для размещения в формы (сыр с глазками); или
направлено на чеддеризацию, последняя фаза которой включает размалывание на крошки, которые могут быть посолены сухой солью и/или сформованы, или, если предназначено для сыра типа «Паста Филата», несоленым отправлено на машину для вытягивания сгустка.

ПРЕССОВАНИЕ

После того как сырное зерно отформуют, его направляют на прессование. Оно преследует следующие цели:

способствовать окончательному удалению сыворотки;
обеспечить консистенцию;
получить необходимую степень нарастания кислотности;
придать сыру форму;
создать корку на сырах с длительным периодом созревания.

Скорость прессования и прилагаемое давление адаптируют к каждому конкретному типу сыра. Прессование должно быть вначале постепенным, т. к. сильное начальное давление сжимает поверхностный слой и может заблокировать влагу в полостях сыра.

Давление, прилагаемое к сыру, должно быть рассчитано на единицу площади, а не в зависимости от сыра, т. к. отдельные сыры могут отличаться по размерам. Например: 300 г/см². Используемое давление зависит от:

размеров сыра;
температуры сырного зерна;
содержание жира;
уровня кислотности;
типа формы для выдержки;
количества остаточной сыворотки в сыре;
времени, отводимого на прессование.

Большинство прессов для сыра является отдельными прессами, кроме прессов для «Чеддера», когда формы ставятся другна друга. Давление от пневматического или гидравлического привода подается в пресс-цилиндр по одному на каждую форму. Сыр может прессоваться по партиям или по рядам, если используется конвейерный пресс.
В последнее время предпочтение отдается прессам закрытого типа. Его преимуществами являются расширенные возможности управления внешней температурой и возможность проведения полной безразборной мойки пресса.

СИСТЕМА ПРЕССОВАНИЯ

Системы прессования бывают открытого и закрытого типа. Закрытые прессы используются при объемном производстве, где важна санитария, а изменения в процессе производства носят ограниченный характер. Открытые прессы обычно используются на недорогих линиях с небольшой производительностью.
Современные производители, уделяющие большое внимание качеству сыворотки и эффективности, могут предпочесть новую систему прессования – систему контейнерного прессования.
Поступая в конвейерную систему, наполненные формы автоматически приводятся в движение. Линия форм в прессе перемещается с помощьютолкателей/боковых направляющих по полу из нержавеющей стали.
После заполнения пресса производится прессовка блоков сырной массы. Давление иинтервалымеждупериодамиростадавления,атакжеобщеевремяпрессованияконтролируются автоматически. Конструкция пресса разработанатак, что обеспечивает одновременную загрузку и разгрузку, что позволяет использовать пресс оптимально. После этого спрессованные блоки сыра извлекаются из формы и отправляются в систему засаливания. Формы и крышки отмываются в моечной машине и перевозятся назад в блок заполнения форм.
Система контейнерного прессования работает по тому же принципу, что и описанный выше. Единственной разницей являетсято, что после наполнения формы размещаются в контейнерах. При прессовании выделяющуюся сыворотку собирают в этот же контейнер, а не на дне камеры опрессовки. После каждого цикла прессования контейнеры разгружаются и очищаются, чтобы обеспечить получение первоклассной выжимаемой сыворотки в ходе всего производственного процесса. При этом исключается необходимость очистки самого пресса после каждого цикла производства.

СИСТЕМА ФОРМОВКИ БЛОКОВ

Производство сформированных одинаковых блоков долгое время было основной проблемой для производителей сыра «Чеддер». Tetra Tebel Blockformer, использующий несложную систему вакуумной обработки и подачи самотеком, решает эту проблему. Смолотые и посоленные крошки засасываются вакуумом на верх колонны, как показано на рис 14.23. Когда колонна заполняется, творог начинает соединяться в сплошную цилиндрическую массу.
По всей высоте на эту массу действует вакуум в соответствии с программой, чтобы на дне машины получить однородный продукт, не содержащий воздуха и сыворотки. Стандартные блоки одинакового размера, обычно весящие 18–20 кг, автоматически отрезаются, извлекаются и помещаются в пакеты для передачи в блок вакуумной упаковки, который является составной частью производственной системы. Никакого последующего прессования не требуется.
В наличии имеются различные типы такой установки с разной производительностью. Стандартная колонна для формовки блоком имеет высоту около 8 метров. Удлиненная формовочная установка имеет реальную длину колонны сыра 7,5 метров и производительность 1000 кг/час.
Производительность формовочной установки Twinvac – 1600 кг/час. Высота ее колонны примерно9метров. Более высокой производительности можно добитьсяврезультатеразделения вакуума, подаваемого к колонне сырной массы, и вакуума, используемого для переноса сырной массы в машину для чеддеризации. Более эффективный и продолжительный вакуум будет воздействовать на колонну сыра, повышая производительность формовочной установки. Для формовочной установки Twinvac необходимы два вакуумных блока.
Патрубкидлясистемыбезразборноймойкинаверхуколонныгарантируютхорошиепоказатели по мойке и стерилизации.

ВАРКА И РАСТЯЖКА СЫРА ТИПА «ПАСТА ФИЛАТА»

Характерной особенностью сыра «Паста Филата» (Pasta Filata – «пластичный сыр») является
«эластичная» волокнистая сырная масса, получаемая путем варки и растяжки после чеддеризации. Сыры из «крученого творога» – «Проволоне», «Моцарелла» и «Качиокавалло» – родом из Южной Италии. В наши дни сыр «Паста Филата» изготавливают не только в Италии, но ив некоторых других странах. Сыр «Кашкавал», который делают в нескольких странах Восточной Европы, тоже является разновидностью сыра «Паста Филата». Термины сухая «Моцарелла» и «сыр для пиццы» также могут быть использованы для описания продуктов из сыра «Паста Филата», предназначенных для удовлетворения потребностей производителей пиццы.
После чеддеризации и размельчения при кислотности примерно 0,7–0,8 % молочной кислоты в сыворотке (31–35,5°SH) куски сырной массы подаются по конвейеру или засыпаются в стальной смешивающий барабан или контейнер, или стерильную месильную машину, наполненную горячей водой (65–70 °С), где куски обрабатываются дотех пор, пока они не станут гладкими, эластичными и без комков. Смешиваемую воду обычно собирают и сепарируют вместе с сывороткой для снижения потерь жира.
Растяжка и смешивание должны быть тщательными. «Мраморность» в готовом продукте может быть вызвана неполным перемешиванием, слишком низкой температурой воды, низкой кислотностью сырной массы или комбинацией этих факторов.
В производстве широко используются машины непрерывного пропаривания и растяжения. На рис. 14.24 показан блок пропаривания и растяжки. Скорость шнеков, вращающихся в противоположных направлениях, может регулироваться для обеспечения оптимального рабочего режима. Температура и уровень пропарочной воды все время контролируются. Чеддеризированная сырная масса непрерывно подается в бункер или циклон машины в зависимости от способа подачи – шнековым конвейером или продувкой.
При производстве сыра «Кашкавал» пластификатор вместо воды может содержать рассол с концентрацией соли 5–6 %. Теплый рассол, однако, обладает высокой коррозионной активностью, поэтому контейнер, шнеки и другое оборудование, контактирующее с рассолом, должны быть сделаны из специальных устойчивых материалов.

ФОРМОВАНИЕ

Сыр «Паста Филата» часто бывает разной формы (мячика, груши, сосисок ит. д.), поэтому процесс формования описатьтрудно. Однако для квадратных или прямоугольныхтипов, обычно для сыра для пиццы, существуют автоматические формовочные машины. Такая формовочная машина состоит, как правило, из противовращающихся шнеков и карусельной системы заполнения форм, как показано на рис. 14.25.
Пластичная сырная масса попадает в формы при температуре 55–65 °С. Для того чтобы стабилизировать форму сыра и обеспечить опорожнение форм, отформованный сыр нужно охладить. Чтобы сократить период охлаждения и затвердения, технологическая линия «Паста Филата» должна включать в себя «туннельную закалочную».
Производственная линия для сыров типа «Паста Филата» показана на рис. 14.34.

ПОСОЛ

В сыре, как и во множестве продуктов, соль обычно выступает в качестве приправы. Однако соль оказывает и другие важные воздействия, такие как замедление активности закваски и бактериальных процессов, связанных с созреванием сыра. Внесение соли в сырную массу приводит к вытеснению большего количества влаги – как посредством осмотического эффекта, так и воздействием соли на белки. Осмотическое давление можно рассматривать как создание разрежения на поверхности сырной массы, при котором влага будет выделяться наружу.
За некоторым исключением, содержание соли в сыре составляет 0,5–2 %. Однако содержание соли в голубом сыре и разновидностях белого рассольного сыра («Фета», «Домиати» и т. д.) обычно составляет 3–7 %.
Замена кальция на натрий в параказеинате, которая происходит при добавлении соли, также оказывает значительное влияние на консистенцию сыра, делая его более гладким. В общем в полутвердых сырах сырная масса выдерживается в соли при рН 5,3–5,6, т. е. через 5–6 часов после добавления закваски при условии, что молоко не содержало веществ, ингибирующих бактерии.

ВИДЫ ПОСОЛА

СУХОЙ ПОСОЛ

Сухой посол может выполняться вручную или механически. Соль добавляют вручную из ведра или аналогичного контейнера, содержащего достаточное ее количество (предварительно взвешенное), которое как можно равномернее распределяется по поверхности сырной массы после удаления сыворотки. Для лучшего распределения творог нужно перемешивать в течение 5–10 минут.
Существует несколько механизированных способов распределения соли по сырной массе. Первый аналогичен способу, применяемому для посола крошек сыра «Чеддер» во время последней стадии прохождения через установку чеддеризации непрерывного действия.
Другая – это система частичного посола, применяемая при производстве сыра «ПастаФилата» («Моцарелла»), как показано на рис. 14.26. Устройство для сухого посола устанавливается между варочно-вытяжным аппаратом и формовочной машиной. При такой компоновке время нормального посола (8 часов) может быть сокращено до 2 часов, при этом для посола требуется меньшая площадь.

ПОСОЛ В РАССОЛЕ

Существуют различные конструкции систем посола в рассоле – от совсем простых до высокотехнологичных. Наиболее широко используется система, при которой сыр помещают в контейнер с рассолом. Контейнеры должны находиться в холодной комнате при температуре 12–14 °С.
Для крупного производства рассольных сыров используется ряд систем, в основе которых лежит посол в неглубоком рассоле или посол в контейнерах для стеллажей.

Неглубокий или поверхностный посол рассолом

В неглубокой системе посола сыр плывет в отделения, в которых происходит посол рассолом в один слой. Для поддержания поверхности влажной сыр периодически погружается ниже уровня рассола с помощью ролика, установленного на ободе каждого отделения. Процедуру погружения можно запрограммировать.

Засол в глубоком рассоле

В системе глубокого засола сыры погружаются в поднимаемых контейнерах. Контейнер состоит из нескольких перфорированных слоев, заполняемых по очереди сырами. Обычно заполнение начинаетсяссамогонижнегоуровня. Послетогокакодинслой заполняется, контейнер опускается на один слой. Контейнеры высотой 2,5–3 м, как правило, по своим размерами рассчитаны на партию, занимающую несколько слоев.
Обычно глубокое засаливание используется при длительном засаливании из-за разницы во времени засаливания первого и последнего сыра. Эта система работает по принципу «первый вошел – последний вышел».

В случае короткого времени посолки будет разница в абсорбции соли. Для получения примерно одинакового времени засола загруженные контейнеры можно разгружать спустя половину требуемого срока, а сыры загружать в пустой контейнер. Сыры с верхнего слоя первого контейнера попадут на нижний слой следующего контейнера.
Циркуляция рассола через заполненные контейнеры необходима для поддержания концентрации рассола вокруг сыров. Турбины в передвижных каналах отвечают как за транспортировку сыров в/из клетки, так и за циркуляцию рассола.

Система посола в стеллажах

Другая система глубокого посола базируется на использовании стеллажей. Эти стеллажи заполняются сырами, и заполненные стеллажи опускаются в ванну с рассолом. Размеры и загрузка стеллажа устанавливают ограничения на выдержку в рассоле. Все операции – заполнение стеллажей, размещение их в растворе рассола, подъем стеллажей из рассола и направление их на станцию разгрузки – могут быть полностью автоматизированы. Принцип посола в стеллажах показан на рис. 14.29.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАССОЛА

Разница осмотического давления рассола и сыра приводит к вытеснению из сыра некоторого количества воды с растворенными в ней компонентами (сывороточными белками, молочной кислотой, минеральными веществами) и замещению ее хлоридом натрия. При подготовке рассола важно принимать это во внимание. Рассол необходимо регулярно проверять на состав и температуру.
Соль обычно растворяется втранспортных каналах. Кроме растворения соли до необходимой концентрации, нужно отрегулировать рН до значения 4,6–4,8, например с помощью пищевой соляной кислоты, но всегда ниже, чем окончательный показатель рН для сыра. В соляной кислоте должны отсутствовать тяжелые металлы и мышьяк. Конечно, может использоваться и молочная кислота, так же как и другие «безвредные» кислоты.
Кальций в виде хлорида кальция (CaCI₂) нужно также добавлять, чтобы довести содержание кальция до 0,1–0,2 %. Обычно содержание Са в рассоле поддерживается на должном уровне
посредством обмена Ca и Na.
Таблицу 14.2 можно использовать как руководство для приготовления рассола. Обычно есть емкость для рассола, из которой рассол накачивается, если ванна с рассолом не полностью заполнена сыром. Рассол откачивается обратно, когда контейнеры заполнены.

Таблица 14.2

Плотность в зависимости от концентрации соли в рассоле при 15°С


кг/л	°Bé	кг соли в 100 л воды	% соли в растворе
1.10	13.2	15.7	13.6
1.12	15.6	19.3	16.2
1.14	17.8	23.1	18.8
1.16	20.0	26.9	21.2
1.17	21.1	29.0	22.4
1.18	22.1	31.1	23.7

ПРОНИКНОВЕНИЕ СОЛИ В СЫР

Приведенное далее краткое описание на основе отчета № 22 Statens Mejeriforsøg, Hillerød, Дания, дает представление о том, что происходит, когда сыр солят.
Сырные зерна пересечены капиллярами: было обнаружено приблизительно 10 000 капилляров на 1 см². Есть несколько факторов, которые могут влиять на проницаемость капилляров и способность раствора соли протекать по ним, но не на все такие факторы зависят от изменения в технологии. Это относится, например, к содержанию жира. Так как жировые шарики блокируют структуру, на проникновение соли в сыре с высоким содержанием жира потребуется больше времени по сравнению с сыром с низким содержанием жира.
Значение рН во время посолки значительно влияет на скорость абсорбции соли. Большее количество соли может абсорбироваться при более низком рН. Однако при достаточно низком рН (< 5,0) консистенция сыра становится твердой и хрупкой. При высоком рН (> 5,6) консистенция становится эластичной.
Важность значения рН сыра во время посола была описана научной группой датского государственного исследовательского института молочной промышленности в Hillerod: некоторые частицы кальция связанысказеином нетак прочно, иво время посола слабосвязанный кальций при ионном обмене заменяется на натрий. Консистенция сыра определяется количеством слабосвязанного кальция.
Этот слабосвязанный кальций также чувствителен к присутствию ионов гидроксония (Н+). Чем больше ионов Н⁺, тем больше ионов кальция (Са⁺⁺) покинут казеиновый комплекс, а Н⁺ займет место кальция. При посоле Н⁺ не заменяется на Na⁺ (натрий) соли. Это означает, что:

при высоком значении рН (6,0–5,8) в казеине содержится больше кальция. Следовательно, больше натрия будет связано с казеиновым комплексом, и сыр будет мягче; во время
созревания его форма даже может измениться;
при значении рН 5,2–5,6 в казеиновом комплексе может быть достаточно ионов Са⁺⁺ и Н⁺, чтобы необходимое количество ионов Na⁺ присоединилось к казеину. Полученная консистенция будет хорошей;
при низком значении рН (< 5,2) может быть включено слишком много ионов Н⁺; поскольку ионы Na⁺ не могут заменять ионы Н⁺, консистенция будет твердой и ломкой.

Вывод: важно, чтобы перед посолом рассолом сыр имел рН примерно 5,4.
Температура также влияет на скорость абсорбции и, таким образом, на потерю влаги. Чем выше температура, тем больше скорость абсорбции.
Чем больше концентрация соли в рассоле, тем больше соли будет поглощено. При слабых концентрациях соли (< 16 %) казеин разбухнет, и поверхность будет грязной и липкой.

Концентрации соли до 18–23 % часто используются при температуре 10–14 °С.
Продолжительность посолки зависит от:

содержания соли, типичного для данного вида сыра;
размера сыра: чем он больше, тем больше уходит времени;
содержания соли и температуры рассола.

ОБРАБОТКА РАССОЛА

Помимо регулирования концентрации соли, необходимо контролировать микробиологическое состояние рассола, т. к. это может вызвать различные дефекты качества сыра. Некоторые микроорганизмы, устойчивые к соли, могут разлагать белок, создавая слизистую поверхность, другие могут образовывать пигменты и изменять цвет поверхности сыра. Самый большой риск микробиологических нарушений, вызванных рассолом, может иметь место при использовании слабых растворов рассола (< 16 %).

Иногда при ограниченных количествах рассола применяют пастеризацию.

Асептическая конструкция системы рассола очень важна: легко чистить, нет мертвых зон и нет труднодоступных мест. Именно пена и остатки жира на границе между рассолом и воздухом позволяют бактериям расти. Это должно быть очищено вручную.
Система посолки должна быть спроектирована так, чтобы пастеризованный и непастеризованный рассолы не перемешивались.
Рассол–коррозионно активная среда, поэтому длятеплообменников должны использоваться коррозионностойкие материалы, такие как титан; эти материалы, однако, имеют высокую стоимость.
Пастеризация нарушает баланс соли в рассоле и вызывает осаждение фосфата кальция; некоторое количество фосфата кальция может осесть на пластинах, а какое-то количество осядет на дно рассольного контейнера как шлам.

Другие способы снижения или устранения микробиологической активности:

прохождение рассола через ультрафиолетовый свет при условии, что рассол был профильтрован и не будет смешан с необработанным рассолом после обработки ультрафиолетом;
микрофильтрация, которая стала очень популярным методом для очистки рассола.

В таблице 14.3 указано процентное содержание соли в некоторых типах сыра.

Таблица 14.3

Содержание соли в различных типах сыра

		% соли
Домашний сыр	0.25	-	1.0
Эмменталь	0.4	-	1.2
Гауда	1.5	-	2.2
Чеддер	1.75	-	1.95
Лимбургер	2.5	-	3.5
Фета	3.5	-	7.0
Горгонзола	3.5	-	5.5
Другие голубые сыры	3.5	-	7.0

Неправильная ферментация может вызвать растрескивание сыра.

СОЗРЕВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ СЫРА

СОЗРЕВАНИЕ

После свертывания во всех сырах, кроме свежих, проходит целый ряд процессов микробиологического, биохимического и физического характера. Эти изменения затрагивают лактозу, белок и жиры и составляют цикл созревания, который сильно различается у твердых, полутвердых и мягких сыров. Значительные различия имеют место даже внутри этих групп.

РАСЩЕПЛЕНИЕ ЛАКТОЗЫ

Технологии, разработанные для производства различных видов сыра, всегда направлены на контроль и регулирование роста и активности кисломолочных бактерий. Таким образом, есть возможность оказывать влияние одновременно на степень и скорость ферментации лактозы. Ранее было сказано, что в процессе чеддеризации лактоза уже ферментирована до формования сырного зерна. Что касается других видов сыра, ферментация лактозы должна контролироваться таким образом, чтобы большая часть расщепления происходила во время прессования сыра и самое позднее – во время первой недели или первых двух недель хранения.
Полученная молочная кислота нейтрализуется в сыре в основном буферными компонентами молока, большая часть которых была включена в сгусток. Таким образом, молочная кислота присутствует в готовом сыре в форме лактатов. На более поздней стадии лактаты образуют подходящую питательную среду для бактерий, вырабатывающих пропионовую кислоту, чтоочень важно для микробиологической флоры «Эмменталя», «Грюйера»ианалогичных типов сыра. Кроме пропионовой и уксусной кислоты, образуется значительное количество двуокиси углерода, что приводит к формированию больших глазков в вышеуказанных сырах. Лактаты также могут расщепляться бактериями, вырабатывающими масляную кислоту. Если условия подходят для такой ферментации, то выделяется водород вместе с некоторыми летучими жирными кислотами и двуокисью углерода. Такая дефектная ферментация возникает на последнем этапе, при этом водород может вызвать растрескивание сыра.
Закваски, обычно применяемые в производстве большинства твердых и полутвердых сыров, не только вызывают ферментацию лактозы, но также могут одновременно сбраживать цитраты и лимонную кислоту, присутствующую в сыре. При этом вырабатывается двуокись углерода, которая способствует образованию глазков круглой и неправильной формы.
Ферментация лактозы происходит под действием фермента лактазы, вырабатываемого кисломолочными бактериями.

РАСЩЕПЛЕНИЕ БЕЛКА

Созревание сыра, особенно твердого, характеризуется, прежде всего, степенью разложения белка. Степень разложения белка влияет на качество сыра и больше всего – на его консистенцию и вкус.

Белок расщепляют следующие ферментные системы:

сычужный фермент;
ферментные системы микроорганизмов;
плазмин – фермент, являющийся частью фибринолитической системы.

Воздействие сычужного фермента заключается исключительно в расщеплении молекул параказеина на полипептиды. Это раннее воздействие на белок сычужным ферментом, однако, позволяет бактериальным ферментам расщепить казеин значительно быстрее, чем если бы эти ферменты воздействовали непосредственно на молекулы казеина. В сырах с высокой температурой второго нагревания, таких как «Эмменталь» и «Пармезан», плазмин также участвует в этом первом воздействии.
В полутвердых сырах, таких как «Тильзитер» и «Лимбургер», два процесса созревания проходят параллельно друг другу – нормальный процесс созревания твердого сычужного сыра и процесс созревания при участии микроорганизмов на поверхности. В последнем процессе распад белка продолжается до тех пор, пока не образуется аммиак как результат сильного протеолитического действия бактерий, присутствующих на поверхности.

ХРАНЕНИЕ

Целью хранения является создание внешних условий, необходимых для того, чтобы как можно дольше контролировать цикл созревания. Для каждого типа сыра во время различных этапов созревания в разных помещениях хранения должны поддерживаться определенное сочетание температуры и относительной влажности, а также циркуляция воздуха.

УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ

Для различных сыров требуется определенная температура и относительная влажность (отн. вл.) в помещениях для хранения.
Климатические условия очень важны для скорости созревания, потери веса, образования корки и развития микрофлоры на поверхности (в «Тильзитере», «Ромадуре» и других сырах) – другими словами, для всех характеристик сыра.
Сыры с корками – чаще всеготвердые и полутвердые типы – могут быть покрыты пластичной эмульсией, парафином или воском.
Сыр без корки покрывают полупроницаемым или усадочным пластиковым пакетом.

Покрытие сыра выполняет две задачи:

предотвращает чрезмерное высыхание;
защищает поверхность от микроорганизмов и грязи

Четыре приведенных ниже примера помогут создать представление о разнообразии условий хранения различных типов сыра.

1 Сыры семейства «Чеддер» часто созревают при низких температурах, 4–8 °С, и отн. вл. ниже 80 %, т. к. они обычно упакованы в пластиковую пленку или пакет и складываются в картонные коробки или деревянные ящики перед транспортировкой на хранение. Продолжительность созревания может меняться от нескольких месяцев до 8–10 месяцев, чтобы соответствовать запросам различных групп потребителей.
Для других типов сыра, таких как «Эмменталь», возможно, потребуется хранение
«несозревшего» сыра в помещении при температуре 8–12 °С в течение 3–4 недель, после чего последует хранение в «ферментационном» помещении при температуре 22–25 °С в течение 6–7 недель. Далее сыр хранят в течение нескольких месяцев в хранилище для созревания при температуре 8–12 °С. Относительная влажность в помещениях должна быть обычно 85–90 %.
Сыры, созревающие при участии микрофлоры на поверхности, «Тильзитер», «Хаварти» и другие, обычно хранятся в ферментационном помещении в течение 2 недель при температуре 14–16 °С и относительной влажности около 90 %, за это время поверхность покрывается слоем из особой культуры микроорганизмов, смешанной с раствором соли. Как только образуется требуемый слой таких микроорганизмов, сыр обычно переводят в комнату созревания при температуре 10–12 °С и отн. вл. 90 % еще на 2–3 недели. В конце концов после того как этот слой смоют и сыр обернут в алюминиевую фольгу, его помещают в холодное хранилище, в котором поддерживается температура 6–10 °С и отн. вл. примерно 70–75 %, где сыр остается до реализации.
Другие типы твердых и полутвердых сыров – «Гауда» и аналогичные сыры – могут вначале храниться пару недель в помещении для «незрелого» сыра при температуре 10–12 °С и отн. вл. 75 %. После этого период созревания в течение 3–4 недель может протекать при 12–18 °С и отн. вл. 75–80 %. В конце концов сыр помещают в комнату для хранения, в которой поддерживается температура 10–12 °С и относительная влажность примерно 75 %, где окончательно формируются его характеристики.

Приведенные значения температуры и относительной влажности (отн. вл.) являются приблизительными и меняются в зависимости от сорта сыра в пределах одной итой же группы. Значения влажности не существенны для сыра, упакованного в пленку или пакеты.

СПОСОБЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Для поддержания необходимой влажности и температуры в хранилище сыров необходима целая система кондиционирования воздуха, поскольку влагу из сыра нужно удалять, что будет трудно сделать, если наружный воздух имеет высокую влажность. Входящий воздух нужно осушать охлаждением, после которого следуют контролируемое увлажнение и подогрев до необходимого уровня.
Также могут возникнуть трудности с обеспечением равномерной влажности воздуха во всех частях хранилища.
Для этого могут быть использованы распределительные воздуховоды, но трудно исключить образования в них плесени. Поэтому воздухопроводы должны быть спроектированы так, чтобы их можно было мыть и дезинфицировать.

ПЛАНИРОВКА ХРАНИЛИЩА И ТРЕБОВАНИЯ К ПЛОЩАДИ

Планировка зависит от типа сыра. Установка в хранилище постоянных стеллажей для сыра стала традиционным решением как для твердых, так и для полутвердых сыров. Вместимость склада для сыров весом 8–10 кг с десятью полками, установленными одна над другой, составляет примерно 300–350 кг/м². Проходы между стеллажами имеют ширину 0,6 м, а главный коридор в середине склада обычно 1,50–1,80 м шириной. Оснащение стеллажей колесами или подвешивание на верхних направляющих устраняют необходимость в проходах между стеллажами. Их можно поставить рядом друг с другом и передвигать, только когда сыр выгружается. Система увеличивает вместимость хранилища на 30–40 %, но стоимость хранения и здания остается на том же самом уровне из-за более высокой стоимости таких стеллажей. Широко используются стеллажи с палетами или контейнеры. Палеты или палетные контейнеры можно установить на специальные палеты на колесах, движущиеся по рельсам. Такой метод обеспечивает компактное хранение. На рис. 14.30 показан механизированный склад сыра. Деревянная полка, вмещающая 5 сыров, транспортируется в хранилище незрелого сыра и затем в специально разработанный подъемник (на рисунке не показан), который опускает или поднимает полку до установленной высоты и ставит на место хранения. На рис. 14.31 показан
склад для созревания, спроектированный на основе палет.
Сыр, созревающий в пленке, упаковывается в картонные коробки и складывается на палеты для дальнейшего хранения. Это означает, что сыр можно хранить компактно. Палеты нельзя устанавливать друг на друга, но для них можно использовать стеллажи. Необходимо принимать во внимание нагрузку на единицу площади в тех случаях, когда применяется метод палет на стеллажах, т. к. вес будет намного превышать обычную нагрузку, допустимую в старых зданиях.
Система контейнеров значительно увеличивает объем хранилища по сравнению с постоянными стеллажами.
Есть компании, которые специализируются на системах хранения различной степени сложности: от традиционных стеллажей до компьютеризированных систем. Они могут также дать совет относительно оптимального кондиционирования воздуха для различных систем.

Следует учитывать загрузку на единицу площади при использовании палет, так как совокупный вес может превысить нормальную нагрузку, разрешенную в старых зданиях.

Производственные линии для твердых и полутвердых сыров

Следующая часть этой главы описывает только примеры технологических процессов для отдельных типичных видов сыра.

ТВЕРДЫЕ СЫРЫ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ СЫРА «ЧЕДДЕР»

Сыр «Чеддер» и аналогичные сыры являются самыми распространенными в мире.
У сыра «Чеддер» содержание воды в обезжиренной основе (MFFB) обычно составляет 55 %, что указывает на его принадлежность к классу твердых сыров, хотя данное значение находится на границе с классом полутвердых сыров. Принцип высокомеханизированного производства показан на рис. 14.32.
Сгусток обычно изготавливают из пастеризованного молока, нормализованного по жиру. При рН, примерно равном 6,3, после 2–2,5 часов производства сыра смесь зерна и сыворотки перекачивается из сырной ванны в машину для чеддеризации непрерывного действия (2). Предварительное удаление сыворотки обычно не применяется.
Для обеспечения непрерывной подачи рассчитанное число сырных ванн по графику последовательно и регулярно выгружается с равными интервалами, например каждые 20 минут.
После чеддеризации, продолжающейся примерно 2,5 часа, включая размалывание и сухой посол сырных крошек с рН 5,3, куски под действием сжатого воздуха направляются в установку, формирующую блоки (3). Для обеспечения непрерывности производства должно быть соответствующее количество установок, формирующих блоки.
На выходе из каждой установки, формирующей блоки, устанавливается пластиковый пакет, куда и попадает отрезанный блок. На линии может быть также установлен автомат для подачи пакетов. Затем блок в пакете по конвейеру направляют в вакуумную упаковочную машину (4). После герметизации сыр взвешивают (5) и направляют в упаковочную машину (6), где его упаковывают в картонную упаковку, а затем транспортируют в помещение быстрого охлаждения (7). Сыр охлаждают до внутренней температуры примерно 15 °C за 24 часа при температуре в хранилище 2–3 °C. Затем сыр помещают на палету и выдерживают на складе для созревания от 4 до 12 месяцев при температуре 5–10 °С.

ПОЛУТВЕРДЫЕ СЫРЫ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ СЫРА «ГАУДА»

Сыр «Гауда», вероятно, наиболее известный представитель типичных сыров с глазками. Технологическая линия производства сыра «Гауда» показана на рис. 14.33.
Пастеризованное молоко, нормализованное по жиру, перерабатывается в смесь «зерно/ сыворотка» обычным способом в течение 2 часов. Обычно часть или иногда весь подогрев происходит путем прямого добавления горячей (50–60 °С) воды в количестве, равном 10–20 % от первоначального объема молока. Для этого сначала нужно слить примерно 20–30 %сыворотки. После завершения производства сырного зерна и слива сыворотки для получения пропорции
«зерно/сыворотка» 1:3,5–5,0 содержимое из сырной ванны выгружается и отправляется в буферный танк (2), у которого имеется мешалка для необходимого распределения зерна в сыворотке. Наличие двойных стенок танка позволяет охлаждать зерно до 1–2 °С ледяной водой и контролировать содержание влаги в данной партии.
Смесь сыворотки и зерна перекачивают из заполненного дополнительного танка в одну или более дренируемых колонн (4). В самом начале, однако, эту колонну сначала заполняют сывороткой, для того чтобы последующая порция сырного зерна при входе в колонну не контактировала с воздухом.
Для обеспечения непрерывной работы соответствующее число сырных ванн используется последовательно и выгружается с равными интервалами, например 20–30 минут.
После предварительного прессования сырные блоки выталкиваются из машины. Обычно блоки под действием силы тяжести поступают в чистые формы, прошедшие моечную машину и находящиеся под колонной. Полностью механизированная система также включает:

механическое закрывание форм крышкой (5);
передачу форм на транспортер или туннельный пресс с заранее запрограммированными давлением и продолжительностью прессования (6);
заполнение и выгрузку прессов;
транспортирование форм через устройство снятия крышки (7), устройство для переворачивания формы, систему опорожнения формы, весы (8) к усовершенствованной системе посола (9).

Формы и крышки отдельно подаются конвейером в комбинированную моечную машину перед повторным использованием.
После посола сыр хранится на складе незрелого сыра в течение 10 дней при 10–12 °С, после чего хранение продолжается в помещении для созревания при 12–15 °С в течение 2–12 месяцев.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ СЫРА «ТИЛЬЗИТЕР»

«Тильзитер» выбран как типичный сыр с зернистой структурой. Принцип работы механизированной производственной линии аналогичен линии для сыра «Гауда», но с некоторыми исключениями. Предварительная обработка молока и производство творога аналогичны производству сыра «Гауда». Первым фундаментальным отличием является то, что перед подачей смеси
«зерно/сыворотка» в колонну происходит отделение сыворотки от зерна. Это осуществляется с помощью фильтра (4) в верхней части колонны.
После посолки, однако, сыр «Тильзитер» подвергается специальной обработке, включая смазывание поверхности бактериальной культурой в 5-процентном растворе соли, чтобы придать ему специфический запах. Поэтому вначале сыр «Тильзитер» хранится в помещении для ферментации с высокой относительной влажностью (90–95 %) и температурой примерно 14–16 °С. Процедура нанесения бактерий на поверхность сыра выполняется либо вручную, либо частично механизированным способом, после чего сыр хранится примерно 10–12 дней. После этапа обработки поверхности сыр попадает в хранилище для созревания при температуре 10–12 °С, часто пройдя моечную машину. Продолжительность этого этапа –
2–3 недели.
После выдержки в хранилище для созревания сыр «Тильзитер» перед отправкой на холодное хранение при 6–10 °С может быть промыт и упакован в алюминиевую фольгу.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ СЫРА «ПАСТА ФИЛАТА»

«Formaggio a pasta filata» – итальянское название типов сыра, который у нас обычно называют сыр «Паста Филата» и характерной чертой которого является «эластичная» волокнистая структура (сгусток), как, например, у сыров «Моцарелла» и «Проволоне». Производственная линия показана на рис. 14.34.
Типичный сыр «Моцарелла» первоначально изготавливалсяивсе еще делается на основе молока, которое получают от буйволиц, разводимых в Центральной Италии. Сыр «Моцарелла» также делают из смеси молока буйволиц и коров, но сейчас наиболее частотолько из коровьего молока. Есть «высоковлажный» сыр «Моцарелла» в виде общеизвестных шариков, упакованных в сыворотке, например часто употребляемый вместе с помидорами, растительным маслом и базиликом. Другой разновидностью является «обезвоженная» «Моцарелла», на самом деле являющаяся сыром для пиццы, продаваемым блоками или предварительно измельченным.

Обычно производство сыра «Моцарелла» включает:

производство сырного зерна обычным способом;
чеддеризацию, в том числе помол, но без посола;
варку и растягивание для придания эластичной, волокнистой структуры;
формование, отверждение и посол;
упаковку, например впластиковые пакеты. В пакеты для розничной продажи егоупаковывают вместе с сывороткой;
короткое хранение до реализации.

Пастеризованное молоко, нормализованное по жиру, перерабатывается в сырное зерно обычным путем. Затем зерно и сыворотку перекачивают в механическую машину для чеддеризации (2) несколько упрощенноготипа по сравнениюстой машиной, которая используется в производстве сыра «Чеддер», где сырная масса уплотняется и размалывается на куски. Процесс уплотнения и размалывания занимает примерно 2–2,5 часа.
После чеддеризации куски сырной массы подаются в устройство для варки и растягивания (4). Затем пластифицированный сыр постоянно выдавливается в формовочную машину (6), по пути к которой он может быть посолен сухой поваренной солью (5), чтобы сократить время посола с обычных 8 часов примерно до 2.
Сыр обрабатывают в варочно-вытяжном аппарате, заполняют в форму, затем транспортируют через туннель затвердения, где сыр охлаждают с 55–65 °С до 35–45 °С распылением охлажденной воды над формами. В конце туннеля формы проходят устройство для удаления форм.

Сыр падает в ванну с медленнотекущим холодным рассолом (2–5 °С), а пустые формы поступают по конвейеру в моечную машину.
Перед погрузкой на палеты сыр может быть упакован в пакеты или картонные коробки, которые затем отправляются на склад.

Полутвердый, полумягкий и мягкий типы сыра

Часто трудно классифицировать тип сыра как полутвердый, а не полумягкий, или как полумягкий, а не мягкий, так как многие типы существуют в промежуточных формах. Сыры типа «Тильзитер» являются типичными представителями первых промежуточных форм, так же как и голубые и голубые с прожилками сыры, в то время как сыры типа «Бри» могут представлять последнюю категорию.

Следующие короткие описания относятся к методам производства:

Голубого (с прожилками) сыра, представителя полутвердых и полумягких сыров с образованием плесени внутри (используется Penicillium roqueforti);
сыра «Камамбер», представителя полумягких/мягких типов сыра с образованием плесени на поверхности с помощью Pencillium camemberti и Penicillium candidum;
домашнего сыра и «Кварка» (как представителей мягкого свежего сыра).

Полутвердый и полумягкий сыр

ГОЛУБОЙ СЫР

Прототипом голубого сыра является «Рокфор», который происходит из городка Рокфор, расположенного в округе Аверон во Франции.
Сыр «Рокфор» вырабатывают из овечьего молока; если в производстве аналогичного типа сыра используется какой-либо другой вид молока, то он не должен называться «Рокфор». Голубой сыр – это общее название сыров, внутри которых развивается сине-зеленая плесень. Другими широко известными представителями голубых сыров являются британский «Стилтон«, датский «Голубой» и итальянский «Горгонзола».
Для как можно более точного воспроизведения характерного вкуса сыра «Рокфор» коровье молоко для производства сыра должно быть частично гомогенизированным, т. е. нормализованным путем смешивания обезжиренного молока с гомогенизированными сливками, содержащими примерно 20 % жира. Причина этого в повышенной чувствительности жира, подвергшегося гомогенизации, к воздействию липолитических ферментов, образующихся в результате развития плесени Penicillium roqueforti.
После нормализации молоко обычно пастеризуют при температуре примерно 70 °С, охлаждают до 31–32 °С и направляют в сырную ванну. После добавления обычной закваски и суспензии, содержащей споры P. roqueforti, молоко тщательно и мягко перемешивают для достижения хорошего распределения микроорганизмов перед сычужным свертыванием.
Блок-схема процесса производства голубого сыра показана на рис. 14.35. Поскольку эта блок-схема не требует пояснений, ниже приводятся только краткие комментарии.
Через 5 дней после нахождения в хранилище для созревания сыр прокалывают для облегчения доступа кислорода, который необходим для роста плесени. Прокалывание выполняется инструментом с иглами диаметром около 2 мм и длиной, примерно равной высоте сыра. Количество игл зависит от диаметра цилиндрического сыра, который часто прокалывают сверху или снизу, чтобы не допустить его растрескивания. Устройство для прокалывания показано на рис. 14.36.
Во время периода созревания в течение 5–8 недель при 9–12 °С и отн. вл. > 90 % сыр лежит на боку обычно на чашеобразных полках или на поворотных штангах, как показано на рис. 14.37. Последняя система упрощает переворачивание сыра, что периодически делается для сохранения цилиндрической формы.
После периода предварительного созревания сыр проходит через моечную машину для удаления как слизи, которая обычно образуется при высокой отн. вл. в хранилище,так и плесени. После промывки сыр обычно упаковывается в алюминиевую фольгу или пластиковую пленку, а затем его направляют в хранилище с температурой примерно 5 °С, из которого он через пару дней отправляется на склад розничного магазина.

Полумягкие/мягкие сыры

СЫР «КАМАМБЕР»

«Камамбер» можно рассматривать как характерный тип сыра, покрытого белой плесенью, образованной Penicillium camemberti и Penicillium candidum. Еще одним представителем является сыр «Бри».
Процесс сыроделия почти тот же, что и для голубого сыра.
Однако эти сыры изготавливаются маленькими и плоскими. Самопрессование в формах продолжается 15–20 часов, за это время сыры нужно переворачивать четыре раза. Посол осуществляется насыщенным рассолом (концентрация соли 25 %) в течение 1–1,5 часов.
После посола сыры помещают на стеллажи из нержавеющей стали, как показано на рис. 14.38, или на поддоны. Стеллажи компонуютпо 15–20 штук в высоту и затем автопогрузчиком подают в камеру хранения при 18 °С и отн. вл. 75–80 %, где сыр сушится в течение двух дней. Затем сыр транспортируют в хранилище для созревания при 12–13 °С и отн. вл. 90 %.
Во время периода созревания сыры нужно часто переворачивать. После развития белой плесени в достаточном количестве (обычно через 10–12 дней) сыр упаковывают в алюминиевую фольгу и зачастую укладывают в коробку, а затем отправляют на холодный склад, где до отправки в магазины его держат при 2–4 °С.

Мягкий сыр

ЗЕРНЕНЫЙ ТВОРОГ

Зерненый творог – это свежий сливочный творог с низкой кислотностью, так как коагуляция начинается при достижении изоэлектрическойточки рН около 4,7. Готовый творогпромывается, и его покрывают заливкой.

Производитель может выбрать любой из трех способов изготовления зерненого творога с характерной идентичностью:

метод длительного свертывания;
метод свертывания со средней продолжительностью;
метод быстрого свертывания.

Основные различия между этими методами приведены в таблице 14.4.

Таблица 14.4

Параметры технологического процесса для различных способов производства домашнего сыра

Этап процесса	Длительный	Средний	Быстрый
Время до резки	14 – 16 часов	8 часов	5 часов
Температура свертывания молока	22.0°C	26.5°C	32.0°C
Внесение закваски	0.5 %	3 %	5 %
Сычужный фермент (концентрация 1:104)	2 части на млн.	2 части на млн.	2 части на млн.

После резки, независимо от метода, сгусток оставляют в покое на 15–35 минут. Перед резкой производитель должен решить еще один вопрос: изготовить мелкозернистый, средне- или крупнозернистый творожный домашний сыр, что определяется размером зерен, образующихся при резке сгустка.
После периода покоя и перемешивания сгусток нагревают обычно косвенным способом в течение 1–3 часов до тех пор, пока температура не достигнет 47–56 °С.
Когда весь процесс производства зерненого творога проходит в одной ванне, некоторое количество сыворотки сливается, чтобы освободить место для соответствующего количества промывочной и охлаждающей воды.
Когда один и тот же танк используется для всего производства, сгусток обычно промывают тремя порциями воды при температуре 30 °С, 16 °С и 4 °С соответственно. Тщательное промывание приводит к разбавлению лактозы и молочной кислоты, а дальнейшее кислотообразование и уплотнение останавливаются путем охлаждения сгустка до 4–5 °С. Общее время промывания, включая периоды промежуточного слива смеси сыворотки и воды, длится примерно 3 часа.
Послетого как вся вода была слита, добавляют пастеризованные (80–90 °С) сливки при 4 °С, содержащие небольшое количество соли, и тщательно перемешивают. В «обычном» зерненом твороге содержится приблизительно 79 % влаги, 16 % сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), 4 % жира и 1 % соли.

На заключительном этапе зерненый творог упаковывается в контейнеры и хранится при 4–5 °С, до того как попадет в розничную торговлю.
Согласно приведенному описанию, зерненый творог может быть выработан в одной ванне. Тем не менее для рационализации производства были разработаны специальные системы для промывки и внесения сливок, в частности для промывки сгустка и добавления заливки. Принцип рационально функционирующей технологической линии производства зерненого творога показан на рис. 14.39.
Из закрытой ванны для производства сыра (1), которая служит, помимо прочего, для защиты молока от бактериального обсеменения воздушным путем во время длительного (16–20 часов) или относительно короткого (5 часов) коагуляционного периода, смесь сыворотки и зерна перекачивается через фильтр для сыворотки (3) в танк для охлаждения и промывки – CW (4). Пока сыворотка поступает в сборный танк, зерно падает в танк для охлаждения и промывки
с определенным уровнем свежей воды. Еще до того, как все зерно из сырной ванны переводится в танк для охлаждения и промывки, в танк через входное отверстие на дне закачивается свежая вода. В танке на определенном уровне находится выходное отверстие для избытка жидкости, которая проходит через внутреннюю перфорированную часть, а зерно остается. Через несколько минут, когда избыточная жидкость более или менее освобождена от сыворотки, подачу воды прекращают, после чего вода циркулирует через пластинчатый теплообменник (2), в котором температура постепенно понижается до 3–4 °С. В целом продолжительность процесса охлаждения и промывания составляет 30–60 минут без учета времени для заполнения и опорожнения танка CW.
После промывки и охлаждения зерно перекачивают через дренажное устройство (5) в смеситель (6), предназначенный для смешивания зерна и сливочной заливки. В заключение зерненый творог с добавлением сливок упаковывают и хранят в контейнерах.

КВАРК

«Кварк» определяют как «творожный сыр из обезжиренного молока, употребляемый несозревшим». «Кварк» часто перемешивают со сливками и иногда также с фруктами и приправами. Для каждой страны существует определенный стандарт на этот продукт – так, содержание сухих веществ в обезжиренном «Кварке» может составлять от 14 до 24 %. «Кварк» можно приготовить традиционным способом, но сейчас все чаще при производстве «Кварка» используется сепаратор.
Когда впервые появился сепаратор для «Кварка», молоко пастеризовалось примерно при 73 °C перед ферментацией и сепарацией. Это называется традиционным методом.
Сейчас все чаще используется длительная высокотемпературная пастеризация обезжиренного молока притемпературе 85–95 °С втечение 5–15 минут с дальнейшейтепловой обработкой сквашенного молока перед сепарированием. Этот метод называется термизацией, а рекомендуемая температура тепловой обработки составляет от 56 до 60 °С в течение 3 минут. Это вместе с высокотемпературной пастеризацией обезжиренного молока способствует повышению выхода.
Технология производства «Кварка» показана на рис. 14.40.
После пастеризации и охлаждения до 25–28 °С молоко направляется в танк (1). Также добавляют закваску, обычно содержащую бактерии Streptococcus Lactis/cremoris, часто вместеснебольшим количеством сычужногофермента, как правило,одну десятуюотколичества, используемого в обычном процессе изготовления сыра, или около 2 мл жидкого сычужного фермента на 100 кг молока. Это необходимо для получения более плотного сгустка.
Сгусток образуется через 16 часов при рН 4,5–4,7. После того как сгусток перемешан, производство «Кварка» начинается стермизации (3) и охлаждения до 37 °С. Следующим этапом являетсяцентробежное сепарирование (4). «Кварк»выгружается изсепаратора через форсунки, расположенные по периферии барабана, и попадает в циклон, из которого его перекачивают нагнетательным насосом через пластинчатый охладитель (5) в буферный танк (6). Сыворотка собирается из выходного отверстия сепаратора.
Конечная температура охлаждения зависит от общего содержания сухих веществ и, в частности, белка. При содержании сухих веществ 16–19 % температура составит 8–10 °С. При содержании сухих веществ 19–20 % «Кварк» следует охлаждать только до 11–12 °С.
Для охлаждения используются также трубчатые охладители, но они неэкономичны для небольших объемов производства, потому что из-за большого остаточного объема продукта в охладителе потери продукта, выраженные в процентах от загрузки, высоки.
Охлажденный продукт обычно собирается в буферном танке, а затем отправляется на упаковку.
При производстве жирного «Кварка» в поток добавляют соответствующий объем свежих или сквашенных сливок и перемешивают в динамическом смесителе (8), после чего продукт направляется на упаковочную машину (9).
Иногда есть спрос на «Кварк» с длительным сроком хранения. Для инактивации всех микроорганизмов в технологический процесс включают тепловую обработку продукта. В буферном танке к продукту необходимо добавить подходящие стабилизаторы и тщательно его перемешать. Они нужны для стабилизации системы белков перед конечным подогреванием, которое осуществляется в пластинчатом, трубчатом или скребковом теплообменнике.
Показанная здесь технологическая линияп роизводства «Кварка» может также использоваться для производства концентрированного йогурта или йогурта «Лабне», или творога, а также быть частью линии для производства сливочного сыра.

Плавленый сыр

Плавленый сыр делают путем дальнейшей переработки готового сыра, обычно смеси различных твердых сычужных сортов с разными добавками и степенью зрелости.

Существуют два типа этого сыра:

сырные блоки с твердой консистенцией, высокой кислотностью и относительно низким содержанием влаги;
сырные пасты с мягкой консистенцией, низкой кислотностью и высоким содержанием влаги.

Можно добавлять различные вкусовые добавки. Сюда же можно отнести и разновидности с копченым привкусом.
Плавленый сыр обычно содержит 30–45 % жира из расчета на общее количество сухих веществ, хотя производятся и с более низким, и более высоким содержанием жира. В остальном состав полностью зависит от содержания влаги и сырья, используемого для производства сыра.
Сыр, используемый как исходный материал, имеет то же качество, что и сыр для непосредственного потребления. В качестве сырья может быть также использован сыр с дефектами поверхности, цвета, структуры, размера и формы и сыр с ограниченным сроком хранения, а также сыр, в котором ферментация была вызвана, например, бактериями группы кишечной палочки, при условии, что он не имеет посторонних привкусов. Сыр, в котором обнаружено развитие маслянокислых бактерий, может доставить неприятности, так как эти бактерии могут вызывать ферментацию в плавленном сыре.
Высококачественный плавленый сыр можетбыть произведентолько из высококачественного сырья.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС

Производственный процесс начинается с зачистки и промывания сыра, который затем измельчается. На больших фабриках измельченный сыр непрерывно плавится. На мелких заводах его переносят в котлы для плавления (которые бывают различных типов).
Сначала в сыр добавляют и перемешивают воду, соль и эмульгатор/стабилизатор. Для ускорения плавления смесь подогревается до 70–95 °С или даже выше (в зависимости от типа плавленого сыра) в котле, в межстенное пространство которого подается пар, или прямой инжекцией пара. Это ускоряет процесс приготовления до 4–5 мин для блочного сыра и 10–15 мин – для спредов. Во время подогрева его постоянно перемешивают во избежание пригорания. Процесс обычно осуществляют под вакуумом, что положительно сказывается на подогреве и эмульгировании. Вакуум также удаляет нежелательные запахи и привкусы иоблегчаетрегулирование содержания влаги. Емкость котла для плавления сыра периодического действия – около 75 кг.
Показатель рН плавленого сыра должен составлять 5,6–5,9 для спредов и 5,4–5,6 – для типов, предназначенных для нарезки. Отклонение рН сырья регулируется путем смешивания сыров с различными рН и добавления эмульгаторов/стабилизаторов до требуемого уровня. Кроме того, эмульгаторы/стабилизаторы связывают кальций. Это необходимо длястабилизации сыра, что позволяет исключить в нем потери влаги и жира.
Затем плавленый сыр выгружается из котла для плавления в контейнер из нержавеющей стали, который транспортируется на упаковку, где опорожняется в приемный бункер упаковочных машин. Эти машины, как правило, полностью автоматизированы и могут производить упаковки разного веса и размера.
Обычно сыр упаковывают при температуре плавления.
Пастообразный плавленый сыр нужно как можно быстрее охладить, поэтому после упаковки он должен пройти через охладитель туннельного типа. Быстрое охлаждение улучшает качество его намазывания.
Сырный блок, наоборот, нужно охлаждать медленно. После формования сыр оставляют при комнатной температуре.

CblP

Традиции и основные сведения

Терминология классификации сыров

Определения

Классификация сыров

Производство сыра – общие процессы для твердых и полутвердых сыров

ОБРАБОТКА МОЛОКА

МОЛОКО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЫРА

Стандартизация по жиру

Пастеризация

Варианты

Механическое снижение числа бактерий

ОТ МОЛОКА К СЫРУ

В сырной ванне

Сгусток

ПЕРЕД ПРОИЗВОДСТВОМ СЫРА

СБОР МОЛОКА

ТЕРМООБРАБОТКА И МЕХАНИЧЕСКОЕ УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА БАКТЕРИЙ

ТЕРМИЗАЦИЯ

ПАСТЕРИЗАЦИЯ

МЕХАНИЧЕСКОЕ СНИЖЕНИЕ ЧИСЛА БАКТЕРИЙ

СЕПАРАТОРЫ BACTOFUGE УДАЛЯЮТ СПОРЫ И БАКТЕРИИ

Альтернативные технологии

Двухфазный сепаратор для удаления спор и бактерий с непрерывным выбросом бактофугата

Однофазный сепаратор для удаления спор и бактерий с периодической выгрузкой бактофугата

Два однофазных сепаратора для удаления спор и бактерий, работающие последовательно

МИКРОФИЛЬТРАЦИЯ

НОРМАЛИЗАЦИЯ

НОРМАЛИЗАЦИЯ ПО ЖИРУ

НОРМАЛИЗАЦИЯ ПО БЕЛКУ

ДОБАВКИ В МОЛОКО ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ СЫРА

ЗАКВАСКА

Нарушения в заквасочных культурах

ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ (CaCl2)

ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА (С02)

СЕЛИТРА (NaNO3 ИЛИ KNO3)

КРАСЯЩИЕ ВЕЩЕСТВА

СЫЧУЖНЫЙ ФЕРМЕНТ

Заменители животного сычужного фермента

ДРУГИЕ ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

Способы сыроделия

ПОЛУЧЕНИЕ СГУСТКА

ОБРАБОТКА МОЛОКА

ЗАПОЛНЕНИЕ

ВНЕСЕНИЕ ЗАКВАСКИ

ДОБАВКИ И СЫЧУЖНОЕ СВЕРТЫВАНИЕ

РАЗРЕЗАНИЕ СГУСТКА

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ СЛИВ СЫВОРОТКИ

ВТОРОЕ НАГРЕВАНИЕ

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ

ПОВТОРНЫЙ СЛИВ СЫВОРОТКИ

ОКОНЧАТЕЛЬНОЕ УДАЛЕНИЕ СЫВОРОТКИ И СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ СЫРНОГО ЗЕРНА

ПРИНЦИПЫ УДАЛЕНИЯ СЫВОРОТКИ

СЫР С ЗЕРНИСТОЙ КОНСИСТЕНЦИЕЙ

CЫР С КРУГЛЫМИ ГЛАЗКÁМИ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СЫВОРОТКИ

СИСТЕМА НЕПРЕРЫВНОГО СЛИВА

Буферные танки

Одноколонная система

Мультиколонная система

ВАННЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПРЕССОВАНИЯ

ФОРМЫ ДЛЯ СЫРА

СЫР С ПЛОТНОЙ СТРУКТУРОЙ

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЧЕДДЕРИЗАЦИИ

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА СЫРНОГО ЗЕРНА

ПРЕССОВАНИЕ

СИСТЕМА ПРЕССОВАНИЯ

СИСТЕМА ФОРМОВКИ БЛОКОВ

ВАРКА И РАСТЯЖКА СЫРА ТИПА «ПАСТА ФИЛАТА»

ФОРМОВАНИЕ

ПОСОЛ

ВИДЫ ПОСОЛА

СУХОЙ ПОСОЛ

ПОСОЛ В РАССОЛЕ

Неглубокий или поверхностный посол рассолом

Засол в глубоком рассоле

Система посола в стеллажах

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАССОЛА

ПРОНИКНОВЕНИЕ СОЛИ В СЫР

ХЛОРИД КАЛЬЦИЯ (CaCl₂)

ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА (С0₂)

СЕЛИТРА (NaNO₃ ИЛИ KNO₃)