Підготовка молока до зсідання нормалізація молока — №1

Тема № 4. Підготовка молока до зсідання. Нормалізація молока.

1. Підготовка молока до зсідання.

2. Нормалізація молока з врахуванням вмісту білка, визначення поправочного коефіцієнту

3. Технологічний процес виробництва сиру з низькою температурою другого нагрівання

1. Мета підготовки молока до зсідання — забезпечити необхідні для виробництва сиру склад і властивості молока.

У підготовку молока до зсідання входить визрівання, пастеризація, нормалізація молока за жиром, внесення хлористого кальцію, заквашування, внесення харчового барвника для придання сиру необхідного за стандартом кольору.

Визрівання молока. Ще давно при виробництві сиру вдавалися до деякого зниження жирності молока шляхом відстоювання і підняття виділеного шару вершків — таблиця жирності молока. Сир з помірно збираного молока містить достатньо жиру, щоб одержати жирність 40 % і навіть 50 % сухої речовини сиру, тому спочатку відстоювання молока було поширено, зокрема, в Швейцарії при виробці швейцарського сиру. Поряд з відстоюванням жиру в молоці відбуваються й інші процеси. Виявилося, що витримування доброякісного молока протягом 10-15 год. при температурі 8-10°С призводить до розвитку і нагромадження молочнокислої мікрофлори, результатом чого є підвищення кислотності молока на 1 — 2°Т, збільшення динамічної в’язкості, підвищення вмісту розчинного фосфору й кальцію, зниження окисно-відновного потенціалу і зменшення дисперсності казеїну. Ці глибокі зміни (визрівання) позитивно позначаються на якості сиру. Витримування застосовують як для сирого, так і для пастеризованого молока. В останнє необхідно попередньо внести закваску чистих культур молочнокислих бактерій.

При виробництві сиру не обов’язково піддавати визріванню все перероблюване молоко — можна до не визрілого молока додати частину визрілого. Точних доз немає, та, виходячи з практики, вважають, що в суміші достатньо вводити до 50 % зрілого молока.

Пастеризація в основному знищує як шкідливу, так і корисну мікрофлору, але деякі бактерії виживають. Це остаточна мікрофлора, яка складається з термостійких видів бактерій, в тому числі часто не молочнокислих, а навіть сторонніх і шкідливих. Спорові форми бактерій також зберігаються під час пастеризації.

При пастеризації відбувається денатурація білків і зміна властивостей молока, в результаті чого молоко погано зсідається сичужним ферментом. У зв’язку з цим у сироварінні застосовують режим пастеризації, при якому зсідання суттєво не погіршується. Встановлено, що пастеризація при 72-75°С незначною мірою знижує зсідання, а вищі температури пастеризації призводять до повної втрати молоком здатності до зсідання. Низька температура пастеризації (63°С) меншою мірою впливає на зсідання. Але для досягнення необхідного ефекту потрібно збільшити час впливу, тобто застосувати витримку більших обсягів сировини. Тому такий режим пастеризації в сироварінні не застосовують.

Значення пастеризації для сироваріння неоднозначне, оскільки її застосування пов’язане з необхідністю послідовної додаткової обробки молока.

Нормалізація молока за вмістом жиру. Жирність — один з основних показників товарної якості сиру. Категорії жирності суворо визначені. Звичайно жирність сиру визначають не за абсолютним вмістом жиру в сирі, а за відношенням жиру до сухої речовини сиру, оскільки при коливаннях вмісту вологи абсолютна жирність сиру змінюється, а в перерахунку на суху речовину вона залишається незмінною. Для перерахунку застосовують формулу:

Де Жс — відносна жирність сиру, %

АЖс — абсолютна жирність сиру, %;

Сс — суха речовина сиру, включаючи сіль, яку вносять при солінні, %.

Встановлені градації жирності — 30, 40, 45, 50 та 55 % сухої речовини сиру.

Для виробництва сиру необхідно використовувати молоко (суміш) визначеної жирності. Частіше всього жирність молока надходить вищою, ніж потрібно, тому це молоко змішують у визначених співвідношеннях із знежиреним. Розрахунок жирності суміші має деякі особливості, оскільки відношення сухої речовини молока до вмісту жиру в ньому коливається в широких межах залежно від породи тварин, періоду лактації, годівлі та інших умов. Крім того, не весь сухий залишок молока переходить у жир, частина сухих речовин залишається в сироватці, в тому числі і деяка кількість жиру, враховуючи також те, що суха речовина сиру доповнюється кухонною сіллю при солінні.

Найбільше значення в розрахунках має відношення жиру до казеїну, бо в сир переходить в основному жир і казеїн, але це відношення в молоці непостійне. Встановлено, що чим вища жирність молока, тим більше в молоці казеїну, однак зазначена залежність не суворо пропорційна, а збільшення вмісту казеїну трохи відстає від збільшення вмісту жиру. Таким чином, відношення жир-казеїн є в жирному не зібраному молоці більшою величиною, ніж у мало жирному. Тому виникає необхідність складати суміш з високожирного і низько жирного молока з таким розрахунком, щоб наведене відношення було витримане на одному рівні в усіх випадках.

За показником жирності вихідного молока не можна точно встановити жирність суміші; для одержання сиру визначеної жирності потрібно знати також вміст білка або казеїну і відношення жир — казеїн, а суміш розраховувати за формулою:

Же — відносна жирність сиру, %;

К — коефіцієнт, установлений дослідним шляхом і рівний для сирів 50 %-ної жирності 2,07, для сирів 45 %-ної жирності 1,98.

За цим принципом розраховані спеціальні таблиці для складання суміші в сироварінні. Вони складені, виходячи з пасовищного або стійлового періоду для різної жирності молока і для ряду градацій жирності сиру. Якби відношення жир — казеїн завжди змінювалося за наведеною раніше закономірністю, то табличні дані мали б постійне значення. Але склад молока змінюється не завжди закономірно, і розрахунки, проведені за таблицями, не виключають відхилень у фактичній жирності сиру. Для контролю необхідно постійно визначати як жирність, так і вміст білків і на основі одержаних показників розрахувати жирність суміші за наведеною раніше формулою.

Для визначення вмісту білків у молоці (білкового титру) використовують метод формольного титрування. Розрахунок суміші за білковим титром проводять за фактичною жирністю свіжого_сиру з відповідною поправкою. Поправочний коефіцієнт К у випадку відхилень фактичної жирності від стандартної визначають за формулою:

Де Жст — жирність стандартна;

Рекомендується приймати стандартну жирність сиру після її перевірки у свіжому сирі на одиницю більше, тобто 46 %, 51 або 56 %. Жирність суміші множать на поправочний коефіцієнт і одержують уточнену жирність. Найдену уточнену жирність суміші використовують для визначення коефіцієнта перерахунку білкового титру на жирність суміші за формулою:

Перемноживши коефіцієнт титру Кт на вміст білка в молоці, одержують вміст жиру в суміші, яким користуються уже без змін.

3. Технологічний процес виробництва натуральних сичужних сирів об‘єднує такі операції: приймання молока, визначення його якості та кількості, очищення, резервування, визрівання, пастеризація молока, підготовка його до сичужного зсідання (нормалізація за жиром, внесення бактеріальної закваски, хлориду кальцію, калійної селітри, встановлення температури сичугового зсідання молока); сичужне зсідання молока, розрізання сичужного згустку, постановка та обробка сирного зерна вимішування до другого нагрівання, друге нагрівання, вимішування після нагрівання); формування сиру; само пресування і пресування, засолювання, визрівання, пакування, зберігання готового продукту. Приймання молока. Для переробки на сир використовують сиропридатне молоко, яке відповідає певним вимогам.

Сиропридатність молока – комплексна характеристика молока, яка містить органолептичні, фізико-хімічні та санітарно-гігієнічні показники.

Молоко повинно бути одержане з господарських підприємств відповідно до ветеринарно-санітарним правил, від здорових корів, що повинно бути підтверджено свідоцтвом виданим ветеринарним лікарем на період не більше 1 місяця. Рекомендується переробляти молоко на сир, охолоджене до температури не вище 10С.

Приймання молока передбачає такі операції: перевірку супровідних документів, огляд тари, органолептичну оцінку молока, визначення його температури, відбір проб на аналіз для оцінки якості, оформлення необхідної документації. Резервування молока проводиться шляхом зберігання його при температурі від 2 до 6 С не більше 24 годин після доїння, очистки та охолодження молока на фермах чи заводах.

Визрівання молока. Оптимальний режим визрівання молока в сиро виробництві є витримка його при температурі 10С протягом 12 годин з додаванням чи без додаванням закваски молочнокислих бактерій. У процесі визрівання змінюються фізико-хімічні і технологічні властивості молока, що впливає на сичужне зсідання молока та його якість. Після визрівання молоко обов‘язково пастеризують.

Пастеризацію молока проводять для знищення технологічно шкідливої для сиро виробництва і патогенної мікрофлори і вірусів. Оптимальний режим пастеризації є нагрівання молока до температури 70-72 з витримкою 20-25.

Нормалізація молока. Для одержання стандартних умов за масовою часткою жиру сирів молоко необхідно нормалізувати, тобто встановити в молочній суміші для виробництва сиру певну масову частку жиру.

Підготовка молока до згортання. Внесення в молоко хлориду кальцію при пастеризації молока частина солей кальцію переходить із розчинною в нерозчинний стан, що призводить до погіршення сичужного згортання молока і отримання більш крихкого, нетривкого згустку.

Для усунення цього недоліку в молоко добавляють розчин хлориду кальцію з розрахунку 10-40г солі на 100кг молока, яке переробляється. Сичужній фермент необхідно розчинити за 25 хвилин. Стійкість збільшується при рН=5,3-6,3, тому сичуговий фермент необхідно розчиняти в про пастеризованій і освітленій сироватці. Більше години розчин зберігати не рекомендується.

В підігріте до температури заквашування молоко вносять бактеріальну закваску. В суміш додають спочатку закваску, розчин хлористого кальцію і сичугового ферменту. При додаванні розчину сичугового ферменту до молока згусток утворюється не відразу.

Спочатку виникають окремі пластівці, молоко поступово густішає потім згусток стає міцним, при натиску відчувається пружність, а при його розрізанні з‘являється зелена прозора сироватка. Це вказує на закінчений процес згортання і придатність згустку до обробки. При виробництві сиру Російського оптимальна температура згортання 32-34 25-35 хвилин.

Обробка згустку і сирного зерна. Цю операцію проводять з метою його зневоднення, а також регулювання інтенсивності і рівня молочно кислого процесу. В результаті обробки сичугово згустку з нього виділяється сироватка об‘єм мікрофлори і встановлюється потрібна кислотність сирної маси.

В цілях прискорення видалення сироватки, інтенсифікації молочна кислого процесу, збільшення об‘єму мікрофлори і підвищення кислотності сирої маси згусток подрібнюють, вимішують і проводять друге нагрівання, температура 41-43о С.

Розріз згустку і постановка сирного зерна проводять механічними ножами мішалки. Тривалість розрізу 10-20 хв. Постанову ведуть до отримання потрібних розрізів. Для сиру Російського після постановки основна частина зерна повинна мати розміри 6-8 мм. В процесі постановки зерна, коли виділяється достатня кількість сироватки, вимішування припиняється і частина сироватки від першої початкової суміші видаляється Після постановки зерно вимішують до визначеної пружності. Тривалість вимішування залежить від швидкості зневоднення зерна і розвитку молочнокислого процесу. Тривалість вимішування 25 хвилин. Зерна, підготовані до другого нагрівання характеризуються щільністю, втратою першої початкової клейковини.

Підготовка молока до виробництва сиру

Підготовка молока до згортання включає наступні технологічні операції: резервування та дозрівання молока, його нормалізацію, Пастер-цію нормалізованого молока, охолодження до температури згортання, внесення бактеріальної закваски, хлориду кальцію і сичужного ферменту.

Після отримання молока його необхідно доставити на заводи. Про-тривалість зберігання молока на фермах залежить від їх розмірів, наявності транспорту. На заводах теж існує необхідність накопичення молока, щоб забезпечити безперебійну роботу підприємства. У зв’язку з цим при зберіганні молока треба вживати заходів для запобігання:

– розмноження шкідливої ​​мікрофлори до небезпечного рівня;

– небажаних для якості і виходу сиру змін складу і властивостей молока.

Щоб забезпечити перераховані вище умови, молоко піддають очищенню на відцентрових молокоочистителях для видалення механічних за-забруднень, які надають захисну дію на мікроорганізми. Після очищення молоко охолоджують до температури від 2 до 8 ° С і зберігають при цій температурі. Зберігання молока при низьких температурах супроводжується не-яким погіршенням фізико-хімічних властивостей молока – з мицелл казеїну виходить частина колоїдного фосфату кальцію і цитратів, що послаблює межміцеллярние зв’язку. Це призводить до підвищення стабільності міцели до сичужний згортання, що виражається в його уповільненні і отриманні в’ялого згустку, до низького синерезису, збільшення втрат жиру і білка.

Зниження виходу і якості сиру внаслідок тривалого зберігання при низьких температурах можна уникнути наступними способами:

– попередньої пастеризацией молока перед охолодженням і зберіганням;

– термізацей молока при температурі не вище 65 оС;

– внесенням в молоко перед зберіганням молочнокислих бактерій;

– внесенням в молоко після зберігання перед згортанням хлориду кальцію;

– змішанням довго зберігався молока зі свіжим молоком.

Дозрівання молока, його цілі і способи

У разі, коли молоко надходить на підприємства відразу після його напів-чення на фермах, його необхідно піддавати дозріванню. Свежевидоенное парне молоко має бактерицидні властивості і не придатне для сироваріння, так як є несприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів, погано згортається сичуговим ферментом, утворює в’ялий, погано відокремлює сироватку згусток.

Мета дозрівання молока – поліпшення його як середовища для розвитку мік-рофлори заквасок і молокозсідальної ферментів. В процесі дозрівання необхідно:

– инактивировать природні антибактеріальні системи молока;

– гідролізувати частина білків для освіти доступних для мікроорга-низмов азотистих сполук;

– знизити окислювально-відновний потенціал;

– перевести частину солей кальцію в розчинний стан;

– частково відновити структуру і склад міцел казеїну, порушених при холодильному зберіганні, якщо таке мало місце, збільшити розміри казеїнових міцел за рахунок вільних іонів кальцію.

Провідну роль в дозріванні молока відіграє мікрофлора, що і відрізняє дозрівання від резервування. В результаті розвитку мікрофлори кислотність молока зростає на 1-2 оТ.

Дозрівання молока позитивно впливає на його сиропрігодності якості, значно поліпшується згортання молока сичуговим ферментом, що забезпечує отримання згустку необхідної міцності і спрощує його обробку.

Існує кілька способів отримання зрілого молока:

1. Дозрівання сирого молока. Спосіб придатний тільки в разі використання сировини високої якості з низькою бактеріальної обсемененностью.

2. Дозрівання термізований молока. Термізація проводиться при темпе-ратурі 65 ° С протягом 25-ти секунд з наступним охолодженням і до-додану від 0,05 до 0,3% бактеріальної закваски. Гранична кислотність після дозрівання – 20 оТ. При використанні молока II класу по редуктаз-ної пробі молоко обов’язково пастеризують.

3. Визрівання пастеризованого молока. Після пастеризації в охолоджене до температури 20-22 ° С молоко вносять стрептококову закваску в кількості 0,5-0,8% і витримують при цій температурі не більше 1-го години. Потім молоко охолоджують до 10 ° С і зберігають 8-12 годин. Такий режим створює умови для переважного розвитку молочнокислих стрептококів, внесених з закваскою. Молоко після такого дозрівання не вимагає додаткової пастеризації, його відправляють відразу в сироробний ванну. Гранична кислотність в цьому випадку дозрівання 22-23 оТ.

На практиці найчастіше з метою економії часу і енергетичних ресурсів дозріванню піддають тільки частина молока, у сироробний ванні його змішують з незрілим. При цьому дотримуються наступних норм: киць-лотность суміші перед згортанням повинна бути 18-19 оТ – для сирів гол-ландської групи; 18-20 оТ – для сирів типу швейцарського; 21-22 оТ – для рос-сийской і Чеддер; 23-25 ​​оТ – для м’яких сирів.

Нормалізація молока в сироваріння

Зміст і ступінь використання жиру в сирі залежить від соотно-шення в суміші жиру і білка. Для отримання стандартного продукту проводять нормалізацію сировини. У сироваріння прийнято нормувати вміст жиру в продукті по відношенню не до загальної маси сиру, а по відношенню до маси його сухої речовини (масова частка жиру в сухій речовині сиру).

Вміст жиру в сухій речовині сиру залежить від співвідношення між жиром і білком, ступеня їх використання, від співвідношення між раз-особистими фракціями білків молока, ступеня посолки сиру і розпаду білкових речовин в процесі дозрівання і визначається за формулою:

де ЖС – абсолютна масова частка жиру в сирі,%;

Нд – масова частка вологи в сирі,%.

Розрахунок жирності нормализованной суміші проводять за формулою:

де К – коефіцієнт, що дорівнює 2,16 – для сирів 50% -ї жирності; 1,98 – для сирів 45% -ї жирності; 1,86 – для сирів 40% -ї жирності; 1,54 – для сирів 30% -ї жирності;

БМ – масова частка білка в молоці.

Якщо фактична масова частка жиру в сухій речовині сиру відрізняється від необхідної (нормативної), встановлюють поправочний коефіцієнт за формулою:

Кп = ЗТ • (100 – ЖФ) / [жф • (100 – ЗТ)],

де ЗТ – необхідна масова частка жиру в сухій речовині сиру,%;

Жф – фактична масова частка жиру в сухій речовині сиру,%.

За допомогою поправочного коефіцієнта уточнюють масову частку жиру в нормалізованому суміші при подальшій виробленні за формулою:

Таким чином, проводять 3-4 вироблення, знаходять середнє арифметичне коефіцієнта і користуються ним в наступних виробках.

В даний час при виробництві сиру досить часто стали при-міняти концентрування молока шляхом його ультрафільтрації, це дозволяє досягти в сирі необхідної масової частки білка і покращує якість згустку. Ультрафільтрація здійснюється після нормалізації молока по жиру перед його пастеризацією при температурі (50 ± 5) оС. При цьому зазвичай операція дозрівання молока виключається. Процес концентрації ведуть до масової частки сухих речовин (14 ± 2)% в залежності від виду сиру.

Одержуваний після ультрафільтрації концентрат має молочний чи-стий смак, текучу однорідну консистенцію, колір від білого до слабо-жовтого, кислотність – не більше 23 оТ. Підвищення кислотності обумовлено збільшенням масової частки білка в концентраті.

Пастеризація в сироваріння, цілі та режими

Головною метою пастеризації є зниження вмісту в молоці патогенних і технічно шкідливих мікроорганізмів до рівня, при якому вони при подальшому нормальному ході технологічного процесу не можуть завдати шкоди якості готового продукту. При цьому слід враховувати, що умовою, що обмежує параметри пастеризації, є максимальне збереження складу та фізико-хімічних властивостей молока, що впливають на вихід і якість сиру.

На жаль, повністю виконати ці вимоги поки не вдається, тому що навіть мінімальні режими пастеризації викликають зміни білкової фракції молока (зниження розчинних білків) і його сольового складу (оса-дження частини іонів Са2 +, які відіграють найважливішу роль в процесі утворення згустку).

З огляду на вищесказане, режими пастеризації в традиційному сиро-Делії встановлюють мінімально можливими. В даний час Пастер-зація молока при температурі 65 ° С з витримкою протягом 30-ти хвилин на сироробних заводах практично не застосовується через велику продовж-ності процесу. Тому в сироваріння прийняті режими пастеризації: 71-72 оС з витримкою 20-25 секунд – для сирів з високою температурою другого нагрівання; 74-76 ° С з витримкою 20-25 секунд – для сирів з низькою температурою другого нагрівання і в разі високої бактеріальної обсеме-нённості молока-сировини. Тільки для м’яких сирів допускається, а іноді і ре-Коменди за технологічним регламентом використовувати високотемпера-турне миттєву пастеризацію – 80-85 ° С і навіть 90-95 ° С – для сирів, по-отриманих способом термокислотні коагуляції білків молока.

Для видалення з молока дрібнодисперсного газової фази і летючих со-єднань, що обумовлюють сторонні присмаки і запахи, його при необ-хідності піддають вакуумній обробці, яку доцільно проводити одночасно з пастеризацією, використовуючи для цього спеціальні дезодор-тори. Дезодорація проводиться при наступних режимах: 70-72 оС при 68-62 кПа або 40-45 оС при 92-90 кПа. Після вакуумної обробки щоб уникнути повторного захоплення повітря молоко подається на дно сироробний ванни, щоб мінімально уникнути його контакту з повітрям.

Температурні режими пастеризації молока в сироваріння НЕ знищити-жают спорові форми мікроорганізмів і частина термофільної мікрофлори. Для бактеріальної очищення молока від вегетативних клітин спороутворюючих бактерій, термофільних мікроорганізмів, лейкоцитів, суперечка маслянокисле бактерій використовують Бактофугування молока, яке з подальшою па-стерізаціей його при температурі 70-72 ° С знижує вміст загального коли-пра бактерій до 99,97% від їх початкового кількості.

Бактофугування молока здійснюється одночасно з безперервною стерилізацією бактофугата і поверненням його в виробничий цикл. У разі великого забруднення молока бактофугат в молоко не вносять.

Внесення в молоко перед згортанням хлориду кальцію

Як вже говорилося, в результаті пастеризації молока порушується рівновага між різними формами солей кальцію, внаслідок чого різко знижується його здатність згортатися сичуговим ферментом.

Для отримання під дією сичужного ферменту згустку необхідної щільності в пастеризоване молоко вводять солі кальцію (головним чином, хлорид кальцію у вигляді 40% -го розчину). На 100 кг нормалізованої суміші вносять від 10 до 40 г кристалічного СаСl2.

Встановлено, що замість хлориду кальцію можна застосовувати і його фосфорнокислі

солі. Так, внесення 15-40 г монокальційфосфат Са (НРО4) 2 на 100 кг суміші відновлює згортання молока.

Внесення азотнокислим солей калію і натрію

Щоб запобігти спучування сирів, вироблених з молока, по-підозріло ме на наявність газообразующей мікрофлори, в молоко перед згортанням дозволяється вносити хімічно чисті азотнокислі солі ка-лія або натрію. Азотнокислі солі, будучи нестійкими хімічними соеди-нениями, в молоці відновлюються, втрачаючи кисень і перетворюючись в ніт-рити. Кишкова паличка при наявності в середовищі молекул кисню не утворює вуглекислоту, водень та інші продукти розпаду молочного цукру, спосіб-ціалу спучуванню сирів.

На молочнокислі бактерії нітрити діють в значно меншій мірі, не перешкоджаючи накопиченню молочної кислоти, яка також пригнічує газообразующие бактерії.

У сирі нітрити розкладаються, відновлюючись до аміаку. Тому внесення азотнокислим солей калію або натрію в кількостях 15-20 г на 100 кг молока не викликають вад в готовому продукті.

Внесення фарби для сирного тесту

Приємний кремово-жовтий колір молока в літній період обумовлений наявністю в молочному жирі барвника – каротину. У зимовий період молоко практично не містить каротину, що обумовлює його білий колір. Від кольору молока відповідно залежить і колір сирного тесту, тому в зимовий період для додання сирного тіста приємного жовтого кольору в молоко перед згортанням часто додають натуральні рослинні барвники – каротин або аннато у вигляді водних розчинів.