Пищевая промышленность

Обработка сычужных сгустков при приготовлении сыра

 

Целью обработки сгустка является создание условий для микробиологических и ферментативных процессов, необходимых для выработки сыра. Это достигается частичным обезвоживанием сгустка. В полученной сырной массе должно оставаться определенное количество сыворотки с растворенными в ней молочным сахаром и солями.

В готовом сгустке продолжается молочнокислое брожение и размножение внесенных в молоко молочнокислых бактерий. По мере уплотнения структурные элементы сгустка сближаются, вследствие чего уменьшаются капиллярные пространства и освобождается находящаяся в них сыворотка.

Степень и скорость выделения сыворотки при обработке сгустка зависят от состава молока, его кислотности, режимов предварительной обработки и других факторов, из которых решающим является кислотность молока.

Накопившаяся в сгустке молочная кислота снижает электрический заряд белков и тем самым уменьшает их гидрофильные свойства: белки легко отдают влагу и сгусток обезвоживается. Однако из молока с излишне высокой кислотностью образуется сгусток, быстро выделяющий сыворотку, что приводит к сильному обезвоживанию сырной массы и ухудшению ее структурно-механических свойств.

В целях ускорения выделения сыворотки, интенсификации молочнокислого процесса, увеличения объема микрофлоры и повышения кислотности сырной массы сгусток дробят, вымешивают (обрабатывают) и проводят второе нагревание сырного зерна. Технологические операции проводят в следующей последовательности:

  • разрезка сгустка и постановка сырного зерна;
  • отбор сыворотки;
  • вымешивание зерна;
  • второе нагревание и вымешивание зерна.

Продолжительность этих операций строго не лимитируется – она зависит от вида сыра, свойств сгустка и сырного зерна, интенсивности развития молочнокислого процесса. Ориентировочная продолжительность
этих операций указывается в инструкциях по выработке отдельных видов сыров.

При обработке сырного зерна допускается проведение дополнительных технологических операций – разбавление сыворотки водой и частичная посолка сыра в зерне.

Разрезка сгустка и постановка сырного зерна

Операцию производят механическими ножами-мешалками. При этом необходимо обеспечить получение сырного зерна требуемых размеров при максимально возможной его однородности по этому показателю.

Обработку сгустка низкой плотности ведут осторожно, в замедленном режиме. Постановку излишне плотного или быстроуплотняющегося сгустка осуществляют, по возможности, ускоренно, но без резких движений, способствующих образованию сырной пыли.

Режимы вымешивания должны исключать слипание и слеживание сырных зерен, так как при этом чрезвычайно затрудняется выделение сыворотки из внутренней части образовавшихся комков.

Продолжительность разрезки сгустка и постановки зерна составляет в среднем для сыров с высокой температурой второго нагревания – (20±5) минут; для сыров с низкой температурой второго нагревания – (15±5) минут.

Основная часть зерна после постановки должна иметь следующие размеры: для сыров с высокой температурой второго нагревания – (6±1) мм; для сыров с низкой температурой второго нагревания – (8±1) мм.

Чем меньше зерно, тем больше его удельная поверхность и быстрее выделяется из него сыворотка. Однако следует учитывать, что слишком мелкие зерна быстро пересушиваются, грубеют, теряют клейкость. Эта часть сырной массы при формовании концентрируется на пограничной части сырного пласта и отрицательно влияет на его замыкаемость и прочность, что в дальнейшем может привести к возникновению порока «самокол».

Кроме того, с уменьшением размеров зерна увеличивается отход в сыворотку белковых фракций.

Для нормального протекания технологического процесса имеет значение также и форма сырного зерна. Наиболее желательна округлая форма, при которой зерно менее подвержено слипанию.

Отбор сыворотки

В процессе постановки зерна, когда выделится достаточное количество сыворотки, вымешивание прекращают, очищают стенки ванны от оставшегося прилипшего сгустка и удаляют часть сыворотки: для сыров с высокой температурой второго нагревания – (15±5) %; для сыров с низкой температурой второго нагревания – от 20 до 50 % от первоначального количества перерабатываемого молока.

 

Перед вторым нагреванием допускается удаление еще некоторой части сыворотки (от первоначального количества молока): (15±5) % – для сыров с высокой температурой второго нагревания; до 25 % – для сыров с низкой температурой второго нагревания.

Допускается проводить отбор сыворотки в один прием. В этом случае его проводят через (15±5) минут обязательного вымешивания после постановки зерна.

Вымешивание зерна

Зерно вымешивают до определенной степени упругости, конец вымешивания определяют по степени уплотнения зерна и нарастанию титруемой кислотности сыворотки.

Общая продолжительность процесса от начала разрезки до второго нагревания составляет в среднем для сыров с высокой температурой второго нагревания – (60±10) минут; для сыров с низкой температурой второго нагревания – (25±10) минут.

Зерно, хорошо подготовленное ко второму нагреванию, характеризуется упругостью, потерей первоначальной клейкости. Слегка сжатое в комок, оно не продавливается между пальцами. При нормальном течении молочнокислого процесса при вымешивании зерна нарастание кислотности сыворотки составляет (1±0,5)оТ – для сыров с высокой температурой второго нагревания и (1,5±0,5)оТ – для сыров с низкой температурой второго нагревания.

При накоплении молочной кислоты, кроме снижения электрического заряда белков, происходит потеря кальция из казеиновой мицеллы. Потеря кальция оказывает значительное влияние на консистенцию сыра. При недостаточном отщеплении кальция сыр может приобрести слишком связную твердую консистенцию, а при значительном – происходит излишнее снижение вязкости сырной массы.

Второе нагревание

Второе нагревание проводится с целью дальнейшего обезвоживания сырного зерна. Температура и продолжительность второго нагревания оказывают значительное влияние на микробиологические и  биохимические процессы в сыре, а следовательно, на формирование органолептических показателей готового продукта. Для отдельных видов сыров установлены следующие температуры второго нагревания:

  • для советского – 52-55оС;
  • для горного – 48-52оС;
  • для алтайского – 50-54оС;
  • для бийского – 50-52оС;
  • для голландского брускового – 38-42оС;
  • для голландского круглого – 38-41оС;
  • для костромского – 38-42оС

При медленном нарастании кислотности сыворотки температуру снижают, при интенсивном – повышают (в указанных в инструкции пределах). Продолжительность второго нагревания для сыров с высокой температурой второго нагревания составляет (25±5) минут; для сыров с низкой температурой второго нагревания – (15±5) минут.

Во время второго нагревания не рекомендуется проводить отбор сыворотки.

При необходимости, для предотвращения развития в сыре излишне высокого уровня молочнокислого процесса и для получения сыра с более нежной консистенцией, проводят разбавление (раскисление) сыворотки водой. Раскисление проводят в начале второго нагревания питьевой пастеризованной водой. Доза добавляемой воды зависит от интенсивности молочнокислого процесса, обычно она составляет 5-15 % от количества перерабатываемого молока.

Частичная посолка в зерне проводится при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания. Она способствует увеличению массовой доли влаги в продукте на 2,5±0,5 %. При этом увеличивается количество связанной влаги в продукте, что обусловливает сохранение ее на последующих стадиях производства и благоприятно сказывается на консистенции сыра. Кроме того, при частичной посолке сыра в зерне продолжительность последующей посолки в рассоле, в зависимости от вида сыра и дозы поваренной соли, сокращается на 0,5-1 сутки.

Доза поваренной соли, используемой для частичной посолки в зерне, обычно составляет от 200 до 300 г на 100 кг перерабатываемого молока и зависит от конечного влагосодержания сырного зерна.

Частичную посолку сыра в зерне проводят во время второго нагревания или сразу после его окончания.

После второго нагревания продолжают вымешивание сырного зерна до готовности. В конце вымешивания зерно должно быть упругим и в меру клейким. Для сыров с высокой температурой второго нагревания продолжительность вымешивания примерно составляет 30-60 минут, для сыров с низкой температурой второго нагревания 20-60 минут. При этом кислотность сыворотки в конце вымешивания не должна превышать 14оТ – для сыров с высокой температурой второго нагревания и 16оТ – для сыров с низкой температурой второго нагревания.

Готовое сырное зерно при сжатии в руке должно склеиваться в монолит, который при растирании между ладонями распадается на отдельные зерна.

Факторы, влияющие на выделение сыворотки

Факторы, которые влияют на выделение сыворотки, условно принято делить на постоянные, устанавливаемые до начала свертывания, и регулируемые, изменяемые в процессе обработки сгустка. К постоянным факторам относятся жирность смеси, режимы пастеризации, состав молока. К регулируемым – кислотность сырной массы; температура свертывания молока, температура обработки сгустка, величина сырного зерна, посолка сырной массы в зерне, скорость, продолжительность и температура второго нагревания, продолжительность обработки сырной массы при температуре второго нагревания.

Постоянные факторы

  1. Массовая доля жира в нормализованной смеси. В процессе синерезиса сгустка в нем создается внутреннее напряжение (давление). Из-за этого из сгустка по тончайшим капиллярам начинает выделяться сыворотка. Жировые шарики закупоривают эти капилляры и задерживают выделение сыворотки.
  2. Режимы пастеризации молока. Сырная масса из пастеризованного молока обезвоживается медленнее, чем из сырого молока, из-за частично денатурированных сывороточных белков. Денатурированные сывороточные белки обладают большими влагоудерживающими свойствами, чем казеин.
  3. Способность молока к свертыванию. Сычужно-вялое молоко медленно свертывается, образуя рыхлый, дряблый сгусток, плохо отделяющий сыворотку.
  4. Содержание растворимых солей кальция в сырье. При недостаточном количестве солей кальция в молоке образуется дряблый сгусток, сыворотка из него выделяется медленно. Достаточное количество кальциевых солей способствует образованию прочного сгустка, хорошо отделяющего сыворотку.

Регулируемые факторы

  1. Кислотность сырной массы. Кислотность внутри сырного зерна нарастает быстрее, чем в сыворотке. При этом белковые молекулы слабее удерживают влагу и она легче выделяется из сырных зерен.
  2. Температура сырной массы. При повышении температуры сырной массы усиливается выделение сыворотки из нее. Чем выше температуры свертывания и второго нагревания, тем больше сыворотки выделяется из сгустка. Это наиболее доступный фактор регулирования содержания влаги в сырной массе. Однако резкие отклонения температуры обработки сырной массы от требуемой могут повлиять на типичность вырабатываемого сыра, так как изменение температуры второго нагревания приводит к изменению вкуса и консистенции сыра.
  3. Разрезка сгустка – самый важный фактор, усиливающий выделение сыворотки. Ускорение синерезиса из разрезанного сгустка объясняется значительным увеличением поверхности выделения сыворотки. Продолжительность этой операции составляет 3-5 минут. Размеры кубиков от 8 до 12 мм, в зависимости от вида сыра.
  4. Величина сырного зерна. Чем мельче зерно, тем быстрее оно выделяет сыворотку. Удельная поверхность мелкого зерна больше, чем крупного, и расстояние от центра зерна до его поверхности меньше. Следовательно, мелкое зерно отдает сыворотку быстрее. В связи с этим размеры сырного зерна у крупных сычужных сыров с довольно низким содержанием влаги (твердых) меньше, чем у мелких сыров.
  5. Частичная посолка сырной массы в зерне. Этот технологический прием задерживает выделение сыворотки, так как частичная посолка способствует увеличению количества связанной влаги в сыре на 2-3 % и удерживанию ее при последующих стадиях производства в сравнении с сыром, выработанном без такой посолки. Именно поэтому твердые сыры вырабатывают без частичной посолки сырной массы в зерне.
  6. Продолжительность обработки сырной массы. Более длительная обработка способствует выделению сыворотки. Степень обсушки сырного зерна индивидуальна для каждого вида сыра. Нормально обсушенное зерно при сжатии в комок не теряет клейкости, при легком встряхивании распадается на кусочки, а при растирании между ладонями – на отдельные зерна. При пробе на вкус готовое зерно несколько хрустит – особенно это важно в производстве твердых сычужных сыров. Для мелких сыров продолжительность обработки сырной массы, а значит, и степень обсушки сырного зерна меньше.