Первичная обработка и технология приготовления основных продуктов из молока

       Сыропригодному  молоку свойственны определенные физико-химические и гигиенические показатели. Так, плотность молока должна быть не менее 1027 кг/м³, титруемая кислотность –16–18ºT, массовая доля жира– не менее 3,2%, белка– не менее 3,0%. Температура поступающего на завод молока должна быть не выше 10ºC. Высокие требования предъявляют к молоку по гигиеническим показателям: степени чистоты, бактериальной обсемененности, наличию ингибирующих веществ, количеству спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий; определяют класс молока по сычужно-бродильной пробе, количеству соматических клеток.

         На выработку сыра направляют  молоко с оценкой по степени  чистоты по эталону не ниже  Ι группы; бактериальной обсемененностью по пробе на редуктазу не ниже Ι класса, т.е. в 1 см³ молока должно содержаться не более 500 тыс. клеток бактерий.

       Молоко  с наличием веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов (остатков моющих и дезинфицирующих средств, консервантов, антибиотиков, химических средств защиты животных и растений), не допускается перерабатывать на сыр.

       Молоко  не должно содержать значительного  количества газообразующей микрофлоры (маслянокислые бактерии, кишечная палочка): кишечная палочка вызывает ранее вспучивание сыров, маслянокислые бактерии – позднее вспучивание.

       Одно  из важнейших свойств молока–способность свертываться под действием сычужного  фермента. Часто свертывание молока происходит медленно, для ускорения его требуются увеличенный дозы сычужного фермента; в таком молоке, называемом сыжучно-вялым, плохо развиваются микроорганизмы. Для характеристики молока по его способности свертываться сычужным ферментом и определения бактерий группы кишечных палочек проводят сычужно-бродильную пробу, основанную на контроле качества сгустка. По результатам  сычужно-бродильной пробы молоко делят на три класса. Для производства сыра пригодно молоко Ι и ΙΙ классов.

       Многие  заболевания коров приводят к  изменению состава и свойств  молока, поэтому по действующим санитарным и ветеринарным правилам сдача молока от больных коров на заводы категорически запрещается.

       Непригодно  на сыр молоко, получаемое в хозяйствах, неблагополучных по бруцеллезу, туберкулезу, ящуру и сальмонеллезу.

       Приемка молока заключается в определении массы молока и его качества и в проведении сортировки. После перемешивания молока определяют его органолептические показатели: запах, цвет, консистенцию и измеряют температуру. Отбирают пробу молока. Оценку вкуса проводят только после кипячения пробы. Ежедневно в пробах молока от каждой партии определяют кислотность, группу чистоты, массовую доля жира, плотность и число соматических клеток. В пробах молока от каждого поставщика определяют класс молока по сычужно-бродильной пробе, наличие в молоке веществ, ингибирующих рост кисломолочных микроорганизмов, количество спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых бактерий. При подозрении на фальсификацию молоко проверяют на натуральность. При этом дополнительно определяют массовую долю СОМО, а при необходимости–точку замерзания, присутствие аммиака, соды, перекиси водорода. На основании результатов органолептической оценки, а также физико-химических и гигиенических показателей устанавливают сыропригодность молока. 

       Резервирование и созревание молока

       Механизация и автоматизация производства сыра могут быть осуществлены только при использовании одинакового по составу и свойствам сырья. Однако состав и свойства партий молока, поступающих на завод, неодинаковы. С целью получения однородного сырья на сутки работы завода молоко резервируют.

       Резервирование  молока заключается в его хранении при температуре от 2 до 6 ºC не более 24 ч после дойки, очистки и охлаждения.

       Сыр нельзя вырабатывать из парного молока и охлажденного непосредственно после дойки до 4±2ºC. Поле дойки молоко находится в бактерицидной фазе; в таком молоке микрофлора не развивается. Для получения сыра высокого качества необходимо, чтобы свежее молоко созрело.

       На  созревание оставляют до 30% перерабатываемого  молока. Созревание молока заключается в выдержке его при температуре 10±2ºC в течение 12±ч с добавлением 0,1–0,3% или без добавления закваски молочнокислых бактерий. Во время созревания состав и свойства молока изменяются.

       Во  время созревания молока развиваются  молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Образующаяся молочная кислота содействует переходу гидрофосфатов кальция в более растворимые гидрофосфаты. Созревание молока сопровождается повышением титруемой кислотности (на 1–2 ºT) и понижением pH на 0,09±0,05. При снижении pH происходит частичная деминерализация мицелл казеина с образованием растворимых солей кальция в водной фазе молока. Увеличением числа свободных ионов кальция при одновременном снижении pH молока приводит к укрупнения мицелл казеина.

       При созревании молока происходит ферментативный распад белков (протеолиз), в результате чего в молоке увеличивается содержание различных азотистых соединений.

       Созревание  сопровождается снижением окислительно-восстановительных  потенциалов молока.

       Все эти изменения состава и свойств  молока при созревании положительно влияют на свертывание молока, развитие микробиологических и биохимических процессов в сыре и его качество. Значительно улучшается свертываемость молока сычужным ферментом, активнее развивается микрофлора закваски, что обеспечивает  нормальную обработку сгустка. При этом ускоряется выделение сыворотки  из зерна и энергичнее нарастает кислотность. Ускоряются процессы выработки и созревания молока. 

       Нормализация  молока

       Для получения стандартного по составу сыра молоко нормализуют. В нормализованном молоке необходимо добиться такого соотношения массовых долей жира и белка, чтобы обеспечить стандартное соотношение этих частей в готовом продукте. Регулируют это соотношение в сырье путем увеличения или уменьшения массовой доли жира в исходном молоке, для этого необходимо рассчитать массовую долю жира в нормализованном молоке по формуле  

                              Ж_н.м =К_р Б_м,

Где Ж_н.м -требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке, %; К_р -расчетный коэффициент; Б_м -массовая доля белка в исходном молоке, %.

       Расчетный коэффициент определяется опытным  путем. Для этого проводят несколько  выработок сыра, устанавливая ориентировочную  жирность нормализованного молока при помощи таблицы, имеющейся в технологической инструкции по производству сыра. В исходном молоке определяют массовую долю белка, а в сыре после прессования – массовую долю жира в сухом веществе. Последняя должна быть на 1 или 1,5 % выше стандартной (с учетом того, что в результате посолки массовая доля жира в сухом веществе уменьшается).

       Нормализацию  молока проводят в потоке с использованием сепаратора – нормализатора или путем смешивания цельного молока с рассчитанной массой сливок или обезжиренного молока. 

       Пастеризация молока

       Проводят  пастеризацию молока для уничтожения  технически вредной для сыроделия  и патогенной микрофлоры, вирусов  и бактериофагов.

       В результате пастеризации изменяются нативные свойства молока. Происходит частичное  денатурация казеина, растворимые  гидро- и дигидрофосфаты кальция переходят в нерастворимую форму– фосфат кальция. При пастеризации денатурируют сывороточные белки при этом β-лактоглобулин образует комплекс с æ-казеином, в результате чего уменьшается атакуемость казеина сычужным ферментом. Вследствие этого, в свою очередь, ухудшается свертываемая способность молока под действием сычужного фермента. Денатурированные сывороточные белки при свертывании молока захватываются казеиновым сгустком, поэтому задерживается  обезвоживание, (так как сывороточные белки имеют более высокие гидратные свойства, чем казеин) и ухудшается качество сгустка.

       Продолжительность свертывания значительно увеличивается  с ростом температуры пастеризации. Поэтому в сыроделии приняты  не очень высокие температуры  пастеризации (от 70 до 72ºC) с выдержкой 20–25 с. В случае повышения бактериальной обсемененности молока допускается увеличение температуры пастеризации до 76ºC с той же выдержкой. Молоко пастеризуют непосредственно перед переработкой на сыр. Поскольку режимы пастеризации, применяемые в сыроделии, таковы, что споровые формы микроорганизмов и часть термофильной микрофлоры не уничтожаются, то целесообразно сочетать обработку молока  на сепараторе-бактериоотделителе  с последующей пастеризацией. Обработка молока на сепараторе-бактерио-отделителе позволяет очистить молоко от вегетативных клеток спорообразующих бактерий, термофильных микроорганизмов и спор маслянокислых бактерий. Такая очистка молока с последующей пастеризацией при температуре от 70 до 72 ºC снижает содержание общего числа бактерий на 99,9 % первоначального числа бактерий в молоке.

       Для пастеризации молока используют пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, в которых молоко нагревают до температуры пастеризации, выдерживают и охлаждают до температуры свертывания.  
 
 

       Свертывание молока

       Для свертывания молока в сыроделии  применяют молокосвертывающие ферменты животного происхождения: сычужный фермент и пепсин, а также ферментные препараты на их основе.

       Сычужный  фермент получают из желудков (сычугов) молочных телят, ягнят и козлят. Он представляет собой смесь ферментов химозина (реннина) и пепсина. Количественное соотношение химозина и пепсина в сычужном ферменте зависит от возраста и индивидуальных особенностей животного. В сычужных телят 1–2 месячного возраста  преобладает ренин (70%), в дальнейшем соотношение ферментов меняется, и желудках взрослых животных содержится преимущественно пепсин. Промышленный препарат сычужного фермента содержит 30–40% пепсина. Используют его в виде порошка, состоящего из смеси сычужного фермента и хлорида натрия в таких пропорциях, что молокосвертывающая активность сычужного порошка составляет 100000 усл. ед. Молокосвертывающую активность определяют по количеству частей молока, свертываемых одной частью порошка при температуре 35ºC в течение 40 минут.

       Важные  условия для действия сычужного  фермента – кислотность и температура  молока.

       Кислотность молока. Оптимальная кислотность молока для действия сычужного фермента соответствует pH 6,0–6,3. При значении pH выше 6,5 фермент теряет активность. При созревании молока кислотность его повышается. При этом  pH приближается к значению, оптимальному для действия сычужного фермента. Поэтому зрелое молоко свертывается быстрее, чем свежее (pH 6,68).

       Температура молока. Оптимальная температура действия сычужного фермента 40–41 ºC . Однако в сыроделии эту температуру не применяют, потому что она выше оптимальной температуры развития лактококков (25–35 ºC). Кроме того, при температуре 40–41 ºC быстро образуется и уплотняется сгусток, прочность которого в 5 раз больше, чем сгустка, полученного при температуре 20 ºC, вследствие чего затрудняется его механическая обработка.

       В сыроделии обычно применяют температуру  свертывания молока 28–36 ºC.

       Пепсин получают из желудков взрослых животных: КРС, овец, коз, свиней и птицы (цыплят и кур). Свертывающая способность препаратов пепсина такая же, как и сычужного порошка. Активность пепсина усиливается в более кислой среде. Рабочие растворы пепсина для свертывания молока готовят на кислой (60–70ºT) пастеризованной сыворотки. 

       Формование  сыра

       Цель  формования сыра  – соединение сырных зерен в монолит, которому придают определенную форму, и выделение части межзерновой сыворотки. Важный фактор формирования сыра и получения плотной массы–   температура, поэтому, чтобы сырная масса на охлаждалась ее формируют быстро, а в помещении поддерживают температуру 18–20 ºC. В зависимости от вида вырабатываемого сыра применяют следующие способы формования: из пласта, наливом и насыпью.

       Формование  из пласта. Из сырного зерна получают пласт сырной массы. Этим способом формуют преимущественно твердые сыры с плотной однородной структурой сырной массы, с правильным рисунком, характеризующимся сравнительно крупными глазками округлой формы.

       Формование  насыпью. Осуществляют формование после удаления из аппарата выработки сырного зерна 60–70% сыворотки(от массы перерабатываемого молока). Зерно с оставшейся сывороткой подают на отделитель сыворотки, затем зерно заполняют в формы с помощью дозатора или без него.

       При этом способе формования практически невозможно(если не применять вакуум) получать сыры со сравнительно плотной структурой и правильным рисунком. Однако этот способ формования экономичен и высокопроизводителен.

       Формование  наливом. Применяют формование наливом в производстве сыров различных видов и особенно в производстве мягких сыров. Наиболее эффективно формование наливом в групповые или большие формы крупноблочных сыров, где отпадает необходимость в строгом дозировании сырной массы. Процесс ведут после удаления из аппарата выработки сырного зерна 50% сыворотки (от массы перерабатываемого молока), разливая по формам смесь зерна и оставшейся сыворотки. Смесь сырного зерна с сывороткой подается в формы, которые располагаются близко одна к другой. Заполняются сразу несколько форм.