Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор CLASS литературы CLASS 7
1.1. Классификация натуральных сыров 7
1.2. Технологические особенности производства мягких кислотно- сычужных сыров 14
1.3. Технологии рассольных сыров 21
1.4. Заключение по обзору литературы и задачи собственных исследований 32
2. Методика проведения исследований 37
2.1. Схема проведения эксперимента 37
2.2. Методы исследований 40
3. Результаты исследований 42
3.1. Влияние дозы бактериальной закваски, содержания соли в продукте и продолжительности созревания на показатели мягкого кислотно-сычужного рассольного сыра 42
3.1.1. Зависимость вкуса и запаха сыра от изучаемых факторов ... 44
3.1.2. Зависимость консистенции сыра от изучаемых факторов 49
3.1.3. Зависимость общей балловой оценки сыра от изучаемых факторов 53
3.1.4. Влияние дозы закваски, содержания соли и продолжительности созревания на минимальную величину активной кислотности сырной массы 57
3.1.5. Содержание влаги в сыре при различных параметрах его производства 60
3.1.6. Расход смеси на выработку сыра с различными техноло гическими параметрами 67
3.1.7. Анализ формирования мягкого кислотно-сычужного рассольного сыра при изучаемых технологических параметрах 69
3.2. Изучение распределения соли в мягком кислотно-сычужном рассольном сыре 78
3.3. Исследование интенсивности протеолиза в сырах с различной посолкой 86
3.4. Разработка технологии сыра «Южный» 86
3.4.1. Созревание молока 88
3.4.2. Кислотно-сычужное свертывание молока 91
3.4.3. Второе нагревание сырного зерна с сывороткой 92
3.4.4. Уточнение режима самопрессования сыра 94
3.4.5. Посолка сыра 95
3.4.6. Продолжительность созревания сыра 96
3.5. Практическая реализация результатов 97
Выводы 101
Список литературы
- Технологические особенности производства мягких кислотно- сычужных сыров
- Заключение по обзору литературы и задачи собственных исследований
- Зависимость вкуса и запаха сыра от изучаемых факторов
- Влияние дозы закваски, содержания соли и продолжительности созревания на минимальную величину активной кислотности сырной массы
Введение к работе
В последние годы в большинстве стран с развитой молочной промышленностью наблюдается активное развитие сыроделия. Постоянно растет спрос на сыры, увеличиваются объемы их производства, расширяется и совершенствуется ассортимент продукции.
Мировая наука о питании признает сыр как высокопитательный, биологически полноценный, легкоусвояемый продукт. Он является незаменимым и обязательным компонентом пищевого рациона.
Среди большого разнообразия вырабатываемых в мире сыров особое место занимают мягкие сыры. Их производство широко распространено во Франции, Италии, Германии и других странах, занимая там до 25-35 % от общего объема производства сыров. В нашей стране выработка подобных сыров занимает не более 5 %.
Научные основы технологии мягких сыров заложены в работах З.Х.Диланяна, П.Ф.Крашенинина, А.В.Гудкова, И.У.Рамазанова, В.В.Бобылина и многих других исследователей.
Из мягких сыров в особую группу выделены сыры, в основе получения которых лежит кислотно-сычужное свертывание молока. Преимуществом этих сыров является эффективное использования сырья за счет более полного перехода составных частей молока в сыр, возможность реализации многих из них в свежем виде (без созревания) или с небольшим сроком созревания, возможность получения продукта различного состава и с широкой гаммой вкусовых характеристик.
В последние годы исследованиям мягких сыров уделяется большое внимание. Они явились одним из направлений исследований Кемеровского технологического института пищевой промышленности, в результате чего разработаны технологии сыров «Нежный», «Таежный», «Сосновский», «Кемеровский», «Молодежный» и другие (Остроумов Л.А., Бобылин В.В., Смирнова И.А., Захарова Л.М., Лобачева Е.М. и другие).
Следует отметить, что производство сыра в стране имеет выраженный региональный характер. Это связано с исторически сложившимися районами его производства. Однако выработка мягких кислотно-сычужных сыров возможна на большинстве действующих молочных предприятиях. Особенно целесообразно эти сыры вырабатывать в крупных промышленных центрах со сложной экологической обстановкой.
Одной из разновидностей мягких сыров являются мягкие кислотно-сычужные рассольные сыры.
Как правило, рассольные сыры вырабатываются с повышенным содержанием поваренной соли (до 4,0% и выше), что делает их не всегда востребованными покупателем. В основном рассольные сыры входят в рационы питания населения южных районов страны. Снижением в них содержания поваренной соли значительно расширяет регионы потребления таких сыров. Поэтому ставится задача исследовать особенности формирования мягких кислотно-сычужных рассольных сыров и на этой основе создать их новые виды с пониженным содержанием поваренной соли.
В работе изучено влияние дозы бактериальной закваски, содержания соли в продукте и продолжительности созревания на показатели мягкого кислотно-сычужного рассольного сыра. Изучено распределение соли в сыре, а также исследована интенсивность протеолиза в зависимости от концентрации соли.
Определены основные закономерности, способствующие получению продукта с выраженным вкусом и запахом с пластичной консистенцией. Особое внимание обращается на расход сырья при выработке сыра.
В заключении разработана технология нового вида мягкого кислотно-сычужного рассольного сыра «Южный». Уточнены его основные технологические параметры и их роль в формировании сыра.
Рассмотрены вопросы подготовки молока к свертыванию (созревание и термизация молока), особенности кислотно-сычужного свертывания молока, а также различные режимы самопрессования и посолки сыра.
Результаты исследований докладывались на различных научно-
t технических конференциях и опубликованы в 10 печатных работах.
Технологические особенности производства мягких кислотно- сычужных сыров
Среди большого разнообразия вырабатываемых в мире сыров особое место занимают мягкие сыры. Их производство широко распространено во многих странах с развитым сыроделием (Франция, Италия, Германия, США и другие), составляя до 25-35 % от общей выработки сыров [53, 124].
В России производство мягких сыров развито недостаточно. В общем объеме выработки они составляют менее 3 %. Научные основы технологии мягких сыров были заложены в работах С.А.Королева, В.М.Богданова, З.Х.Диланяна, А.Г.Храмцова, П.Ф.Крашенинина, А.В.Гудкова, В.В.Бобылина и других исследователей [3, 19,21, 112, 113].
Формирование мягких сыров определяют состав и свойства перерабатываемого молока, режимы его подготовки к переработке, способы свертывания молока и обработки получаемого сгустка, условия формования и созревания. Существенное влияние на органолептику мягких сыров оказывает применяемая при их выработке микрофлора [81, 82].
Из мягких сыров в особую группу выделены сыры, в основе получения которых лежит кислотно-сычужное свертывание молока. Они характеризуются чистым кисломолочным вкусом и запахом, а также нежной и пластичной консистенцией. Такие сыры пользуются заслуженным спросом у потребителя [1, 16, 17].
Преимуществом этих сыров является эффективное использование сырья за счет более полного перехода составных частей молока в сыр, возможность реализации многих из них в свежем виде (без созревания), возможность получения продукта различного состава и с широкой гаммой вкусовых характеристик, высокая пищевая и биологическая ценность.
К основным факторам видообразования сыров относятся состав и свойства перерабатываемого молока, состав микрофлоры, участвующей в формировании сыра, температура второго нагревания, содержание в продукте влаги и соли, величина активной кислотности и окислительно-восстановительный потенциал сырной массы, температура созревания сыра.
Особенно повышенные требования в сыроделии предъявляются к качеству молока [9, 29, 37, 64, 108, 115].
В связи с тем, что пищевая ценность и безвредность всех видов молочных продуктов во многом зависят от состава исходного молока, академиком Липатовым Н.Н. проведена систематизация показателей, характеризующих его качество [65, 62, 63].
Качество молока в сыроделии обуславливают следующие факторы: состояние здоровья животных, рационы их кормления, санитарно-гигиенические условия получения молока, его органолептические показатели, содержание в молоке белков, жира, минеральных веществ, микроэлементов, качественный и количественный состав микрофлоры молока, наличие в нем примесей анормального молока, антибиотиков, моющих и дезинфицирующих средств, пестицидов, минеральных удобрений, способность свертываться под действием сычужного фермента, биологическая полноценность молока и другие [20, 27, 106].
Серьезный ущерб сыроделию приносит такое заболевание коров как мастит [51]. В основном маститы имеют природу бактериологической этимологии. Показателем воспалительного процесса в вымени животного является наличие в молоке большого количества соматических клеток. Считается, что молоко, содержащее более 500 тысяч соматических клеток в 1 мл, получено от коров, больных субклиническим маститом. Заболевание коров маститом наряду с ухудшением бактериологического качества молока, оказывает влияние на его состав и технологические свойства [26, 28].
В требованиях Международной молочной федерации установлены следующие нормативы к наличию соматических клеток в молоке: не более 5 тысяч клеток в 1 мл, а в перспективе не более 400 тысяч клеток в 1 мл. В некоторых странах допустимый предел самотических клеток в молоке составляет от 50 тысяч до 100 тысяч в 1 мл.
Сыропригодность молока во многом зависит от рационов кормления коров. Недостатки в кормлении, заключающиеся в несбалансированости рационов, а также в их неполноценности, приводят к нарушению у животных обмена веществ, вследствие чего наступают отклонения в кислотно-щелочном равновесии.
При оценке молока как сырья для сыроделия важное место занимает его бактериальная обсемененность. Этот показатель характеризует санитарно-гигиенические условия получения молока, а также его свежесть и стойкость при хранении.
Королев С.А. указывает, что формирование микрофлоры молока происходит двумя путями: путем непосредственного попадания извне (первичная микрофлора) и путем размножения в самом молоке ранее попавших в него микроорганизмов (вторичная микрофлора). Такой же классификации микрофлоры сырого молока придерживаются Королева Н.С., Семенихина В.Ф., Банникова Л.А. [35].
Считается, что при соблюдении основных микробиологических правил машинного доения и сбора, включая хранение охлажденного сырого молока, можно получить молоко, содержащее менее 100 тысяч микробов в 1 см [38].
Учитывая влияние микрофлоры на процесс формирования сыров, во многих странах разработаны жесткие требования к микробиологической об-семененности молока, поступающего на сыродельные предприятия. Этот показатель входит в число обязательных критериев оценки качества заготовляемого молока [108].
Заключение по обзору литературы и задачи собственных исследований
Как видно из приведенного обзора литературы, мягкие кислотно-сычужные сыры приобретают все большую популярность среди научных работников и работников промышленности. В последние годы проведены широкие исследования по изучению особенностей их производства и созданию новых видов сыров.
Широкомасштабные исследования в этом направлении выполнены в Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности. В институте выполняется научно-исследовательская программа «Мягкие кислотно-сычужные сыры», суть которой заключается в разработке научных и практических основ производства сыров этой группы.
Рассмотрена роль сырья в формировании органолептических показателей сыров и создана система прогнозирования качества сыра по критериям сыропригодности молока.
Сформулирован термин «мягкие сыры», в основе которого лежит содержание влаги в обезжиренном продукте. Согласно международным оценкам этот показатель у мягких сыров должен составлять 67 %.
Одним из основных технологических процессов при выработке мягких сыров является пастеризация молока. Она способствует резкому снижению бактериальной обсемененности молока, разрушению ферментов сырого молока, а также оказывает значительное влияние на его состав и свойства, действуя, в первую очередь, на сывороточные белки, соли и витамины. Следствием теплового воздействия является изменение технологических свойств молока, которые необходимо учитывать при выработке мягких сыров.
Для этой группы сыров рекомендовано использование высокотемпературной обработки молока, как один из факторов, улучшающих выход продукции.
К технологическим приемам, улучшающим свойства молока в сыроделии, относится его созревание. Существует несколько режимов созревания молока.
Считаем, что наиболее целесообразно при выработке мягких кислотно-сычужных сыров проводить созревание термизованного молока (60-62 С) при температуре 10-12 С с добавлением 0,2-0,3 % закваски молочнокислых стрептококков.
При выработке мягких кислотно-сычужных сыров свертывание молока происходит под влиянием двух агентов (молокосвертывающий фермент и бактериальная закваска).
Многочисленные исследования показывают, что кислотно-сычужное свертывание молока является сложным многофакторным процессом. Варьируя дозы фермента и закваски можно влиять на продолжительность свертывания молока, активную кислотность получаемого сгустка, количество выделившейся сыворотки, содержание в ней сухих веществ и другие факторы.
Установлено, что важными приемами при выработке мягкого сыра являются температуры обработки сырного зерна, а также самопрессование и посолка сыра.
Проведенные исследования и полученные результаты послужили основанием для создания большой группы мягких кислотно-сычужных сыров. Объединяющим условием для всех этих сыров является кислотно-сычужное свертывание молока с последующей обработкой получаемого сгустка. Различия между отдельными видами сыров заключаются в степени выраженности кислотного и сычужного гелеобразования молока, условиях его подготовки к переработке, содержании в продукте жира, влаги и поваренной соли, а также в получении комбинированных сыров с использованием различных сырьевых компонентов растительного или животного происхождения.
Следствием этих исследований явилась разработка технологии мягких кислотно-сычужных сыров «Кемеровский», «Нежный», «Таежный», «Весенний», «Лесной» и других.
Среди мягких сыров особо следует выделить сыры, содержащие повышенное количество поваренной соли. Их можно отнести к рассольным сырам.
Производство рассольных сыров в основном распространено в южных районах страны. Типичные представители сыров этой группы (тушинский, кобийский, осетинский, чанах, грузинский и другие) вырабатываются с высоким содержанием поваренной соли, что достигается его длительной вы держкой в рассоле. Сырьем для выработки таких сыров часто служит овечье или козье молоко.
В последние годы наметилась тенденция по совершенствованию технологии рассольного сыра. Основным направлением этого процесса явилось создание промышленных технологий производства сыра, механизация процессов его выработки, разработка солеустойчивых бактериальных заквасок, создание новых видов рассольных сыров, пониженное содержание соли в продукте. Следствием этих исследований явилась разработка сыра «Ставропольский», брынзы «Армянская» и других.
Разработка технологий современных рассольных сыров с пониженным содержанием соли расширило их производство и потребление. Подобный сыр начал вырабатываться в нетрадиционных для сыроделия регионах, а также на молочных заводах крупных городов.
Как правило, такие сыры менее требовательны к составу и свойствам перерабатываемого молока и имеют более простую технологию. В настоящей работе продолжены исследования по изучению особенностей формирования рассольных сыров, объединив их преимущества с преимуществами технологий мягких сыров. Цель работы заключается в исследовании технологических особенностей мягких кислотно-сычужных рассольных сыров и создание на этой основе их нового вида.
Зависимость вкуса и запаха сыра от изучаемых факторов
Зависимость вкуса и запаха сыра (Уі) от дозы бактериальной закваски (X]), массовой доли соли в сыре (Х2) и продолжительности его созревания (Хз) в условиях нашего опыта выражена следующим уравнением: У] = 30,47 + 6,75Х, + 0,51Х3 - 1,13Х,2 - 0,008Х32 - 0,19ХіХ2 - 0,057Х,Х3 --0,062Х2Хз + 0,16ХіХ2Хз.
На рисунке 3.1 показана зависимость оценки вкуса и запаха сыра от массовой доли соли в сыре и продолжительности созревания при трех уровнях дозы бактериальной закваски (1,5, 3,0 и 4,5 %). Из рисунка видно, что показатель оценки вкуса и запаха наиболее высокие значения имеет при дозе закваски 3,0 %. Как малые количества закваски (1,5 %), так и большие (4,5 %) понижают оценку вкуса и запаха. В первом случае сыр имеет пустой, слабо-выраженный молочнокислый вкус, а во втором - излишне кислый вкус.
Средняя оценка по трем вариантам для сыров составила 38,3 балла (первый вариант), 40,0 баллов (второй вариант) и 36,8 баллов ( третий вариант). Колебания в балловой оценке соответственно находились в пределах от 41,0 до 35,5 и от 42,4 до 37,6 и от 38,5 до 35,7. Отсюда видно, что высокие дозы закваски (4,5 %) способствуют резкому понижению оценки вкуса и запаха мягкого кислотно-сычужного рассольного сыра.
Наивысшую балловую оценку получили сыры, содержавшие около 2 % поваренной соли. В этом варианте оценка сыра достигала 42,6 баллов. При увеличении процентного содержания соли в сыре оценка вкуса и запаха понижается. Так, при массовой доле соли в сыре около 4,0 % его максимальная оценка составляла 40,9 баллов, а при 6,0 % соли - 39,0 баллов. Среднюю оценку за вкус и запах сыры первого варианта получили 39,9 баллов, второго варианта - 38,5 баллов и третьего варианта - 37,0 баллов. Колебания в оценке сыров по вариантам составили от 42,6 до 37,2 (2 % соли в сыре), от 40,9 до 36,0 (4 % соли в сыре) и от 39,0 до 35,0 (6 % соли в сыре).
Влияние дозы бактериальной закваски и продолжительности созревания на оценку вкуса и запаха сыров имело единую направленность независимо от степени посолки, но абсолютные значения показателей были весьма различными. Так, около 75 % сыров, содержащих около 2 % соли, по показателю вкуса и запаха были оценены в 41-42 баллов. Увеличение количества соли в сыре до 4 % привело к исчезновению сыров с такой оценкой. В этом случае только около 50 % сыров получили оценку в 40 баллов. Дальнейшее увеличение соли в сыре (до 6 %) привело к еще большему ухудшению вкуса и запаха. Только около 20 % сыров получили оценку в 39 баллов, а остальные - более низкую.
Влияние продолжительности созревания сыра (10, 20 и 30 суток) видно из рисунка 3.3. Как правило, вкус и запах продукта незначительно зависел от этого фактора. Так, сыры, созревавшие 10 суток, получили среднюю оценку 38,4 баллов ( колебания от 41,8 до 35,1 баллов), сыры, созревавшие 20 суток, в среднем оценены в 39,2 баллов (колебания от 42,6 до 35,9 баллов), а сыры, созревавшие 30 суток, в среднем получили оценку в 38,4 баллов ( колебания от 41,8 до 35,0 баллов).
Из приведенного анализа видно, что наиболее действенными факторами, влияющими на вкус и запах мягкого кислотно-сычужного рассольного сыра, являются уровень просаливания сыра и доза применяемой бактериальной закваски. Зависимость консистенции сыра (У2) от дозы бактериальной закваски (Xi), массовой доли соли в сыре (Х2) и продолжительности его созревания подчиняется следующему уравнению: У2 = 24,3 - 0,53Х, + 0,124Х3 + 0,072Х,2 - 0,11Х22 - 0,0045Х32 - 0,097XjX2 -- 0,014X 3 + 0,0078Х,Х2Х3.
Графическое изображение данных зависимости изображено на рисунках 3.4, 3.5 и 3.6.
Из рисунка 3.4 видно, что доза закваски практически не влияла на оценку консистенции продукта. Ее значения составили для варианта с 1,5% закваски от 23,8 до 20,0 баллов (среднее значение 21,9 баллов), для варианта с 3,0% закваски от 23,3 до 19,5 баллов (среднее значение 21,4 баллов), а для варианта с 4,5 % закваски от 23,0 до 19,0 баллов (среднее значение 21,0 баллов).
Следует отметить, что при любой дозе закваски лучшую оценку за консистенцию получили сыры с небольшим уровнем посолки. Увеличение степени просаливания сыра приводило к понижению балловой оценки его консистенции.
Зависимость оценки консистенции сыра от дозы закваски и продолжительности созревания сыра показана на рисунке 3.5.
Показатель консистенции сыра, содержащего 2 % соли, колебался от 23,8 до 21,9 баллов, содержащего 4 % соли, колебался от 22,4 до 31,4 баллов, а у сыра, содержащего 6 % соли, колебался от 20,9 до 19,0 баллов.
Влияние дозы закваски, содержания соли и продолжительности созревания на минимальную величину активной кислотности сырной массы
Одним из важнейших экономических показателей при выработке сыра является расход сырья (смеси) на получение килограмма продукта.
Рассматривали влияние на этот показатель изучаемых факторов. Расход смеси на единицу сыра (У6) в зависимости от дозы бактериальной закваски (Xj), массовой доли соли в сыре (Х2) и продолжительности созревания (Хз) выражается следующим уравнением: У6 = 7,63 - 0,ЗХ2 + 0,058Х3 + ОДШХ + 0,032Х22 - 0,0015Х32 - 0,03Х,Х2 --0,0061Х,Хз + 0,011Х2Хз.
Зависимость расхода смеси от массовой доли соли и продолжительности созревания для различных количеств применяемой закваски показана на рисунке 3.16.
Из рисунка видно, что небольшие дозы закваски (1,5 и 3,0 %) приводили в среднем к меньшим затратам сырья. Они составили для сыров с 1,5 % закваски 8,20 кг на кг сыра, а с 3,0 % закваски 8,25 кг на кг сыра. Колебания величин расхода сырья составили для сыров первого варианта от 7,6 до 8,9 кг на кг, а для сыров второго варианта от 7,6 до 8,4 кг.
В третьем варианте (4,5 % закваски) расход сырья был выше и в среднем составил 8,4 кг при диапазоне колебаний от 8,8 до 8,0 кг на кг сыра.
При всех дозах закваски расход сырья увеличивался с увеличением массовой доли соли в сыре и увеличением срока его созревания.
Зависимость расхода смеси от дозы закваски и продолжительности созревания сыра при различной степени посолки (содержание соли в продукте 2, 4 и 6 %) показано на рисунке 3.17.
Расход смеси увеличивался с возрастанием содержания соли в сыре. Так, на производство сыра, в среднем содержащем 6 % соли, расход составлял 8,35 кг (колебания от 8,9 до 7,8 кг на кг сыра). У сыра, содержащего 2 % соли, расход смеси равнялся 8,0 кг (колебания от 8,4 до 7,7 кг), а у сыра, содержащего 4 % соли, он равнялся 8,1 кг (колебания 8,4 - 7,6 кг).
Расход смеси возрастал по мере увеличения продолжительности созревания сыра (рисунок 3.18). В среднем он составил при 10 сутках созревания 8,0 кг на кг сыра, при 20 сутках созревания 8,2 кг на кг сыра и при 30 сутках созревания 8,4 кг на кг сыра.
Из приведенных в разделах 3.1.1-3.1.6 экспериментальных материалов видно, что на органолептические показатели мягких кислотно-сычужных рассольных сыров, их физико-химические свойства, состав и расход сырья влияют все изучаемые технологические параметры, а именно, доза используемой бактериальной закваски, массовая доля поваренной соли в продукте и продолжительность его созревания. Однако влияние этих факторов на формирование сыра неоднозначно, часто находится во взаимодействии друг с другом, завися один от другого. Поэтому анализ их влияния на сыр представляет определенный научный и практический интерес.
Одним из важнейших критериев сыра являются его органолептические показатели. Они определяют качество продукта и его товароведческие характеристики.
К важнейшим технологическим характеристикам сыра относятся уровень активной кислотности сырной массы в процессе созревания и содержание влаги в продукте. Они влияют на уровень молочнокислого процесса в сыре, его вкус, запах и консистенцию. К важнейшим экономическим факторам производства относятся расход сырья на единицу продукции. Конечная цель получения сыра заключается в получении продукта с хорошими органолептическими показателями при минимальном расходе сырья.
Влияние дозы используемой бактериальной закваски на вкус и запах сыра, его консистенцию и общую балловую оценку, а также минимальную величину активной кислотности сырной массы, влажность сыра и расход смеси на выработку кг продукта видно из рисунка 3.19.
Доза закваски оказала влияние на вкус и запах сыра. Лучшие результаты получены при дозе 3,0 %. Уменьшение количества используемой закваски до 1,5 % приводило к незначительному снижению оценки вкуса и запаха. Однако резкое снижение оценки этого показателя происходит при больших дозах применяемой закваски.
Влияние дозы закваски на консистенцию сыра несущественно. Оценка консистенции при различных дозах закваски имела не большие различия.
Доза закваски сказалась на общей балловой оценке сыра. При дозах до 3,5 % общая органолептическая оценка сыра имела высокие показатели. Однако ее дальнейшее увеличение (до 4,5 %) привело к резкому снижению оценки органолептики сыра.
С увеличением количества вносимой закваски понижается минимальная величина активной кислотности сырной массы. Это очень важный показатель сыра, влияющий на вкус и консистенцию продукта, поэтому контроль за ним в процессе выработки и созревания сыра является обязательным условием.
