Введение к работе
Актуальность работы. Актуальной проблемой современного сыроделия является сложность переработки на сыр сычужно-вялого молока. Согласно статистическим данным доля сычужно-вялого молока в разных странах составляет в процентах от общего его производства: в Швейцарии – 13%, в Швеции – 30%, в Финляндии – 43,6%, в Армении – 34%.
Сычужная вялость молока обуславливается комплексом многих причин: породой и индивидуальными особенностями животного; стадией лактационного периода; природно-климатическими условиями; качеством и количеством корма и воды; условиями содержания коров и состоянием их здоровья; режимами хранения и транспортирования молока и т.д.
Способность молока к сычужному свёртыванию является одной из основных характеристик, определяющих его пригодность для выработки сыра. Скорость сычужного свёртывания, плотность сгустка и его способность к обезвоживанию в первую очередь зависят от сыропригодных свойств молока, которые характеризуются комплексом показателей его химического состава, биологических, физико-химических и технологических свойств.
Основные отличия технологического процесса производства сыра из сычужно-вялого молока:
– более высокий расход сычужного фермента;
– длительный процесс формирования сгустка;
– заниженные реологические показатели сгустка;
– ослабленный синерезис сгустка;
– длительная обработка сырного зерна;
– замедленное нарастание активной кислотности по ходу технологического процесса выработки;
– снижение качества и выхода сыра.
Простая коррекция состава молока, используемая в сыроделии с помощью внесения в него хлористого кальция не во всех случаях способна придать сычужно-вялому молоку необходимые для сыроделия свойства «активного» молока.
Вопросы повышения качества молока и его сыропригодности наиболее полно изложены в трудах отечественных ученых: Я. С Зайковского, Г. С. Инихова, А. П. Белоусова, П. Ф. Дьяченко, А.М. Маслова, И.И Климовского, А.В. Гудкова, Т.А. Остроумовой, Л.А. Остроумова, Т.Г. Прошкиной, Н.Н. Липатова, Р.И. Раманаускаса, А.А. Майорова, М.С. Уманского, Н.Б. Гавриловой, А.М. Осинцева, И.А.Смирновой и др.
В работах Белоусова А.П. показано, что плохая свёртываемость молока сычужным ферментом обусловлена нарушениями в системе «казеин–соли молока». Распределение кальция в молоке между мицеллярной и водной фазами, а также солевой баланс Са/Р в значительной степени оказывают влияние на формирование структуры сычужного сгустка.
Для коррекции сыропригодности молока особую значимость приобретают технологические особенности подготовки молока к сычужному свёртыванию, основными из которых являются:
– режимы и продолжительность охлаждения молока при его хранении и транспортировании;
– режимы и способ созревания молока;
– температура и продолжительность тепловой обработки молока;
– санитарно-гигиенические условия, препятствующие росту бактериальной обсеменённости молока;
– солевой баланс и степень зрелости молока;
– кислотно-щелочной баланс смеси перед выработкой сыра.
Качество будущего сыра зависит от проведения процесса сычужного свёртывания – формирования структуры сгустка. Поэтому подготовка молока к сычужному свёртыванию с учётом коррекции его солевого баланса может послужить фактором, способствующим исправлению такого порока, как «сычужная вялость молока». Выявление причин и поиск путей устранения сычужной вялости молока в отечественном сыроделии остаётся на настоящий момент актуальной проблемой.
Цель работы и задачи исследований. Целью данной работы является исследование и разработка способов подготовки молока к сычужному свёртыванию, способствующих повышению выхода сыра.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
– провести анализ причин, способствующих получению сычужно-вялого молока;
– изучить влияние температуры на концентрацию ионного кальция в молоке, сычужном сгустке и сыворотке;
– исследовать взаимосвязь активной кислотности и концентрации ионного кальция в молоке и в сгустке;
– исследовать влияние солей-стабилизаторов на свойства и выход сычужных сгустков;
– разработать способ коррекции солевого состава молока при его подготовке к сычужному свёртыванию.
– провести системный анализ технологических схем подготовки молока к сычужному свёртыванию;
– провести систематизацию схем подготовки молока к сычужному свёртыванию и разработать рекомендации по способам коррекции солевого состава молока перед сычужным свёртыванием.
Научная новизна работы. Исследована динамика ионного кальция в сборном, индивидуальном и пастеризованном сборном молоке в зависимости от температуры. Зафиксирована высокая отрицательная корреляционная связь между концентрацией ионного кальция и температурой в диапазоне от 5 до 43 С: R = – (0,97-0,99). Установлено, что температурная зависимость при нагреве и охлаждении молока имеет различный характер. При нагреве скорость связывания Са2+ выше, чем его скорость перехода в растворимое состояние при охлаждении. Очевидно, это связано с релаксационными процессами перестройки структурных элементов «казеин-кальций». При одной и той же температуре концентрация ионного кальция имеет разные значения в зависимости от предистории обработки молока.
Зависимость «температура – концентрация ионного кальция» выражена степенной функцией. Интенсивный рост ионного кальция в молоке при температуре ниже 16С связан с понижением растворимости фосфатов и цитратов кальция и, как следствие, высвобождением мицеллярного кальция. В диапазоне технологических температур (от 30 до 45 С) концентрация ионного кальция в разных партиях молока выравнивается, поскольку ионный кальций представлен солевой формой в водной фазе молока.
Установлено, что изменение соотношения кальций/фосфор в водной фазе молока перед сычужным свёртыванием в большей степени влияет на продолжительность индукционного периода, чем на стадию структурообразования. При внесении солей кальция и фосфатов в молоко общая продолжительность свёртывания уменьшается за счёт сокращения индукционной стадии при сохранении продолжительности стадии структурообразования.
При одновременном увеличении концентрации ионов кальция и фосфора (за счёт добавлении однозамещённого фосфата кальция взамен хлористого кальция в молоко перед свёртыванием) образуется более плотный сгусток, ускоряется процесс обработки сырного зерна, повышается выход сыра за счёт повышения массовой доли сухих веществ в сгустке.
Практическая ценность работы. Проведена систематизация технологических схем и рациональных режимов подготовки молока к сычужному свёртыванию. Разработаны рекомендации по коррекции солевого состава молока на стадии его подготовки к сычужному свёртыванию. Предлагаемый способ коррекции состава молока путём внесения солей-стабилизаторов в сычужно-вялое молоко позволяет повысить выход сыра на 3-5% за счёт снижения перехода сухих веществ в сыворотку.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на трёх научно-практических конференциях (Кемерово, Барнаул) и на Международной научно-практической конференции «Пища, экология и качество» (Кемерово, 2009).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 11 печатных работах, в том числе две статьи в журнале «Сыроделие и маслоделие».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения; четырех глав: обзора литературы, методологии проведения исследований, результатов исследований и их анализа, практической реализации результатов исследований; выводов, списка литературы и приложений.
Похожие диссертации на Исследование и разработка способов подготовки молока к сычужному свёртыванию
