Лекция № 5
Тема1.3 Получение и обработка сгустка и сырного зерна
1 Обработка сгустка и зерна. Цель и стадии.
2 Факторы, влияющие на степень и скорость выделения сыворотки из сырной массы.
3 Методика определения готовности сырного зерна к формованию.
Лит №11стр. 196-204
1 Обработка сгустка и сырного зерна
Цель обработки сгустка — удаление не связанной с белками влаги (сыворотки) с растворенными в ней составными частями молока. От количества воды в сырной массе зависит развитие микробиологических и биохимических процессов при созревании сыра. Чем больше сыворотки выделится из сырной массы, тем меньше в ней останется молочного сахара и других веществ, которые служат питательной средой для микроорганизмов, тем замедленнее протекают микробиологические и биохимические процессы при созревании сыра и тем меньше образуется молочной кислоты. Молочная кислота играет важную роль в регулировании микробиологических процессов и образовании хороших консистенции и вкуса сыра.
Если массовая доля воды в сгустке составляет в среднем 87,5 %, то в свежей сырной массе должно содержаться оптимальное для каждого вида сыра количество влаги. Так, массовая доля влаги в свежей сырной массе твердых сыров после прессования должна составлять 38...47 %, мягких после самопрессования 47...65 %, а для отдельных видов мягких сыров 70...80 %. Допустимы незначительные отклонения в содержании влаги. При резком изменении содержания влаги может измениться процесс созревания, что повлияет на видовые особенности и качество сыра.
Для удаления избыточного количества влаги из сгустка служат следующие технологические операции: разрезание сгустка, постановка зерна, вымешивание зерна, тепловая обработка сырного зерна (второе нагревание), обсушка зерна.
Разрезание сгустка и постановка зерна. По мере старения происходит сжатие сгустка и из него через поры начинает выделяться сыворотка. Это явление, называемое синерезисом, объясняется тем, что силы притяжения между мицеллами параказеина при формировании сгустка продолжают действовать и после образования структурной сетки.
Сгусток разрезают специальными режущими устройствами вначале вдоль, а затем поперек режущим устройством с вертикально расположенными режущими элементами. В результате получаются столбики квадратного сечения со сторонами 7... 10 мм в зависимости от вида сыра. Затем сгусток разрезают режущим устройством с горизонтально расположенными режущими элементами и получают кубики с размером ребра от 8 до 12 мм. Разрезка сгустка длится 10...15 мин со скоростью, соответствующей прочности сгустка. Нежный сгусток режут медленно, чтобы не образовалась сырная пыль, более плотный сгусток режут быстрее, чтобы не допустить преждевременного уплотнения.
Чем мельче зерно, тем больше общая суммарная поверхность для синерезиса, тем быстрее обезвоживается сырное зерно, и наоборот, чем крупнее зерно, тем медленнее оно обезвоживается. Поэтому для каждой группы сыров получают зерно определенной величины — проводят постановку зерна. Так, при выработке швейцарского сыра в результате постановки получают зерно размером 2...3 мм, при выработке голландского сыра —5...6, а для мягких сыров — 20...30 мм.
Для постановки зерна разрезанный сгусток осторожно перемешивают, а затем приступают к постановке зерна. Чтобы получить зерно одинаковой величины, следует учитывать свойства сгустка. Нежный сгусток вначале дробят медленно, а затем по мере уплотнения зерна дробление ускоряют с таким расчетом, чтобы закончить постановку до полного закрепления зерна, когда оно уже больше не дробится. Прочный сгусток надо дробить быстрее, но без резких движений, способствующих образованию сырной пыли.
После постановки зерна, когда получится слегка закрепившееся зерно и выделится достаточное количество сыворотки, вымешивание прекращают и удаляют 30 % сыворотки. В начале обработки избегают продолжительных остановок, так как сырная масса очень нежная и осевшее зерно склеивается, образуя комки. По мере обработки зерна клейкость его уменьшается, и можно делать непродолжительные остановки.
Вымешивание зерна. После постановки продолжают вымешивание зерна в целях его дальнейшей обсушки.
В процессе вымешивания выделяется сыворотка, уменьшается объем зерна, оно становится круглым. В конце вымешивания зерно характеризуется упругостью, достаточной прочностью и потерей первоначальной клейкости.
Продолжительность вымешивания зависит от кислотности сырной массы, величины зерна и от температуры, при которой вымешивают зерно. При повышенной кислотности массы зерно обсушивается быстрее и продолжительность вымешивания сокращается. Продолжительность вымешивания сырной массы пониженной кислотности возрастает. Этим объясняется увеличение продолжительности обработки при переработке свежевыдоенного молока (без предварительного созревания).
При одинаковых условиях мелкое зерно обсыхает быстрее, чем крупное. В связи с этим продолжительность вымешивания мелкого зерна сокращают по сравнению с крупным.
На продолжительность вымешивания влияет температура, при которой вымешивают зерно. Температура сырной массы при вымешивании определяется температурой свертывания молока. При более высокой температуре ускоряется обсушка зерна и сокращается продолжительность вымешивания. Если необходимо ускорить обсушку сырной массы, молоко свертывают при более высокой температуре, допустимой для того или иного вида сыра.
Продолжительность вымешивания зерна до второго нагревания при выработке голландского сыра составляет 15...25 мин, при выработке швейцарского сыра — 40...70 мин.
Тепловая обработка сырного зерна. Тепловую обработку, или второе нагревание, проводят для ускорения обезвоживания сырного зерна. В производстве твердых сыров для обезвоживания сырной массы недостаточно только увеличить поверхность сгустка путем его дробления. Синерезис сгустка, т. е. его сжатие и выделение сыворотки, можно усилить повышением температуры, поэтому в сыроделии применяют второе нагревание. Чем выше температура второго нагревания, тем лучше обсыхает сырное зерно.
Температуру второго нагревания устанавливают с таким расчетом, чтобы она была благоприятной для развития микрофлоры закваски, используемой для данного вида сыра. Если закваска для сыра включает мезофильные молочнокислые бактерии, то температуру второго нагревания устанавливают от 38 до 42 °С и эти сыры составляют группу сыров с низкой температурой второго нагревания (голландский, костромской, ярославский и т. д.).
Закваска для других сыров состоит из термофильных молочнокислых бактерий, поэтому температуру второго нагревания устанавливают от 48 до 58 °С и сыры относят к группе сыров с высокой температурой нагревания (швейцарский, советский, украинский и др.). Мягкие сыры вырабатывают без второго нагревания.
Перед вторым нагреванием удаляют от 20 до 30 % сыворотки (от массы перерабатываемого молока).
Второе нагревание проводят путем косвенного нагрева смеси сырного зерна и сыворотки, направляя теплоноситель (пар или горячую воду) в межстенное пространство аппарата выработки сырного зерна. При нагревании повышается клейкость сырного зерна и легко образуются комки. Поэтому в процессе второго нагревания сырную массу постоянно перемешивают, не допуская образования комков, которые обсыхают значительно медленнее, чем зерно, в результате чего масса обсушивается неравномерно.
Второе нагревание проводят, как правило, со скоростью 0,5...2,0 °С за 1 мин. Поэтому при выработке сыров с низкой температурой второго нагревания продолжительность его составляет 10...20 мин, а для сыров с высокой температурой второго нагревания — 25...40 мин и более.
При замедленном развитии молочнокислого процесса второе нагревание проводят в две стадии: на первой стадии температуру устанавливают 38 ± 1 0С, на второй (в конце обработки сырного зерна) температуру повышают до установленной для каждого вида сырья.
Для регулирования молочнокислого брожения нагревание проводят путем добавления предварительно пастеризованной и охлажденной до 50...60 °С питьевой воды. При добавлении воды в количестве 5 % массы молока кислотность снижается примерно на 1 0Т. Количество вносимой в сырную массу воды зависит от кислотности сыворотки и составляет 5...20 % массы перерабатываемого молока. В результате снижаются кислотность сыворотки и содержание молочного сахара в отпрессованном сыре. Показателем нормального разбавления сыворотки водой служит обеспечение минимального для каждого вида сыра значения рН, которое достигается к моменту полного сбраживания молочного сахара в сыре на 2...5-й день после его выработки.
В начале второго нагревания сыворотку разбавляют, разбрызгивая горячую воду. В отдельных случаях добавление горячей воды может оказаться достаточным для достижения требуемой температуры второго нагревания.
Для регулирования влажности сырной массы используют частичную посолку в зерне. Посолка из расчета 200...300 г хлорида натрия на 100 кг молока при выработке сыров типа голландского и 500...700 г при выработке российского сыра способствует усилению гидрофильных свойств белков сыра, увеличению количества связанной влаги, повышению массовой доли влаги в сыре на 2...3 % и удержанию ее на следующих стадиях производства в сравнении с сыром, выработанным без частичной посолки. Частичная посолка благоприятно сказывается на консистенции сыра. Кроме того, при частичной посолке сыра в зерне продолжительность следующей посолки в рассоле сокращается на 0,5... 1 сут в зависимости от вида сыра и дозы хлорида натрия.
Частичную посолку сырной массы в зерне проводят во время второго нагревания или сразу после его окончания, а для некоторых видов сыров — после обсушки сырного зерна. Для посолки используют раствор соли, массовая доля хлорида натрия в котором должна быть не более 20 %. Просаливание сырной массы продолжается от 15 до 20 мин.
При замедленном обезвоживании сырного зерна частичную посолку сырной массы в зерне не проводят.
Однако нагревания недостаточно для выделения необходимого количества сыворотки из сырного зерна, поэтому после нагревания его вымешивают определенное время.
Вымешивание зерна после второго нагревания называют обсушкой. В производстве сыров типа голландского обсушка продолжается 15...30 мин, типа швейцарского, советского —40...60 мин. Продолжительность обсушки зерна зависит от многих факторов. Так, в производстве твердых сыров требуется больше выделить влаги из сырной массы и, следовательно, необходима более длительная обсушка зерна, чем при выработке мягких сыров. Если сыр приготовляют из пастеризованного молока, то зерно в этом случае обсушивается дольше, чем зерно, полученное из сырого молока.
2 Факторы, влияющие на степень и скорость выделения сыворотки из сырной массы
При выработке сыра из более жирного молока на обсушку зерна затрачивается больше времени, чем при переработке менее жирного молока. Крупное зерно обсыхает медленнее, чем мелкое. На продолжительность обсушки влияет кислотность сырного зерна; с повышением кислотности обсушка сырного зерна ускоряется.
В процессе обработки сгустка контролируют течение молочнокислого процесса, периодически определяя титруемую кислотность сыворотки. Значение ее находят после разрезания сгустка, перед вторым нагреванием и в конце обработки. Интенсивность кислотообразования зависит от вида сыра. Так, для сыров группы голландского кислотность изменяется от 12,5...13 0Т после разрезки до 14...15 0Т в конце обработки; для российского — от 13...14 0Т после разрезки до 16...17 0Т в конце обработки; для мягких сыров — до 20...22 °Т в конце обработки.
Степень обезвоживания сгустка и уровень молочнокислого процесса позволяют регулировать содержание молочного сахара и степень минерализации сгустка. Под действием молочной кислоты, образующейся при сбраживании лактозы, происходит деминерализация сгустка. Переход в сыворотку коллоидного кальция положительно влияет на процесс созревания сыра и формирование его консистенции.
Таким образом, окончание обработки сырного зерна определяется содержанием в нем влаги и кислотностью сыворотки.
По мере вымешивания из сырного зерна удаляется излишняя сыворотка; зерно обсыхает, сжимается, приобретает более округлую форму. По мере удаления влаги клейкость зерна уменьшается. В технологии сыра важно правильно установить момент окончания обсушки зерна. Если обсушка закончена преждевременно, то в сырной массе остается излишнее количество влаги, а сыр получается слишком мягким, легко деформирующимся и предрасположенным к вспучиванию. При пересушивании зерно может полностью потерять клейкость, и из него будет трудно сформировать головки сыра. Из такого зерна получается слишком твердый, медленно созревающий, иногда с трещинами, сыр.
3 Методика определения готовности сырного зерна к формованию
Существуют субъективный и объективный способы определения готовности зерна к формованию.
Субъективным способом готовность зерна к формованию определяют следующим образом. Небольшое количество зерна сжимают в руке и проверяют его клейкость и упругость. Достаточно обсушенное зерно при сжатии склеивается, при легком встряхивании комок рассыпается, а при растирании между ладонями зерна разъединяются. Для объективной оценки готовности сырного зерна к формованию создан прибор — тестер ВНИИМСа, позволяющий оценивать состояние сырного зерна на всех стадиях его обработки и определять готовность зерна. В основу прибора положен принцип измерения усилия, возникающего при разрезании сырного зерна струнным индентором.
Контрольные вопросы и задания
1 Укажите цель и стадии обработки сырного сгустка и зерна.
2 Как произвести разрезку сгустка и постановку сырного зерна?
3 Какие размеры должно иметь сырное зерно после постановки для различных видов сыров?
4 Как произвести вымешивание зерна перед вторым нагреванием?
5 Как определить готовность сырного зерна ко второму нагреванию?
6 В каком случае и чем раскисляют сыворотку?
7 Укажите температуры второго нагревания и технику его проведения.
8 Как произвести обсушку сырного зерна?
9 Укажите различные методы определения готовности сырного зерна к формованию.
10 Какие факторы влияют на степень и скорость выделения сыворотки из сырной массы?
