Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 7
1.1. Ассортимент и классификация натуральных сыров 7
1.2. Технологические особенности производства сыров с низкой температурой второго нагревания 15
1.3. Микробиологические основы выработки сыров с низкой температурой второго нагревания 33
1.4. Заключение по обзору и задачи исследований 41
2. Организация эксперимента и методы исследований 45
2.1. Методика выполнения работы 45
2.2. Основные методы исследований 48
3. Результаты исследований и их анализ 50
3.1. Исследование влияния технологических факторов на формирование сыров с низкой температурой второго нагревания 50
3.1.1. Влияние массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра на вкус и запах продукта 53
3.1.2. Влияние массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра на консистенцию продукта 58
3.1.3. Влияние массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра на формирование рисунка 62
3.1.4. Влияние массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра на содержание в нем влаги 68
3.1.5. Анализ формирования органолептических показателей сыра под влиянием изучаемых факторов 72
3.2. Отработка технологии нового вида сыра с низкой температурой второго нагревания 76
3.2.1. Влияние состава бактериальных заквасок на процесс созревания и качество сыра 76
3.2.2. Регулирование молочнокислого процесса при выработке сыра 81
3.2.3. Уточнение способа посолки сыра 86
2.3.3. Исследование сыра "Сузунский" в процессе созревания при различных способах ухода 90
3.3. Практическая реализация результатов исследований 97
3.3.1. Технология сыра "Сузунский" 97
3.3.2. Экономическая эффективность производства сыра "Сузунский" 102
Выводы 103
Список литературы 105
Приложения 117
- Технологические особенности производства сыров с низкой температурой второго нагревания
- Влияние массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра на вкус и запах продукта
- Анализ формирования органолептических показателей сыра под влиянием изучаемых факторов
- Технология сыра "Сузунский"
Технологические особенности производства сыров с низкой температурой второго нагревания
К твердым сычужным сырам с низкой температурой второго нагревания относятся костромской, голландский брусковый, голландский круглый, пошехонский, степной, ярославский, эстонский, угличский и другие. Это наиболее распространенная по объему производства группа сыров.
В технологический процесс производства натуральных сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания входят следующие последовательно выполняемые операции:
- приемка молока, определение его качества и количества;
- очистка, резервирование, созревание и пастеризация молока;
- подготовка молока к сычужному свертыванию (нормализация по жиру, внесение бактериальной закваски, хлористого кальция и других компонентов);
- сычужное свертывание молока; - разрезка сычужного сгустка, постановка и обработка сырного зерна (вымешивание до второго нагревания, второе нагревание, вымешивание после нагревания);
- формование сыра;
- самопрессование и прессование сыра;
- посолка сыра;
- созревание сыра;
- сортировка, упаковка, транспортировка и хранение готового
продукта [36, 91].
В справочнике по технологии сыра, разработанном сотрудниками ВНИИМС, приводятся основные факторы, определяющие видовые особенности сыров с низкой температурой второго нагревания [93]. К ним относятся следующие:
- применение бактериальных заквасок, состоящих в основном из мезофильных молочно-кислых стрептококков;
- проведение второго нагревания сырного зерна при температуре в пределах от 36 до 42С в зависимости от вида сыра и способности зерна к обезвоживанию;
- обеспечение влажности сыра после прессования в пределах от 43 до 48%;
- получение продукта с определенным уровнем активной кислотности на каждом этапе производства (в сыре после прессования рН от 5,3 до 5,6, в сыре трехсуточного возраста от 5,2 до 5,25 и в зрелом сыре от 5,1 до 5,4);
- умеренное содержание в сырах поваренной соли (от 1,5 до 2,5%);
- применение в процессе созревания нескольких температурных режимов (10-12, 14-16 и 10-12С).
В сыроделии повышенные требования предъявляют к качеству перерабатываемого молока [83]. Это в полной мере относится к выработке сыров с низкой температурой второго нагревания. Сформулировано понятие "сыропригодность молока", включающее набор основных требований к его составу и свойствам. Молоко, предназначенное для выработки сыров должно быть натуральным, белого или слабожелтого цвета, без осадка и хлопьев, должно иметь свойственные для него вкус и запах (без посторонних привкусов и запахов), иметь титруемую кислотность от 16 до 18Т, а степень чистоты по эталону не ниже первой группы. Его бактериальная обсемененность не должна превышать 500 тысяч в см3, содержание соматических клеток не более 500 тысяч в см3, а по сычужно-бродильной пробе молоко должно соответствовать требованиям не ниже второго класса. Содержание спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих бактерий в таком молоке должно быть не более 10 в см3. Молоко не должно содержать ин-гибирующих и нейтрализующих веществ (антибиотиков, аммиака, соды, перекиси водорода и других). Содержание в молоке тяжелых металлов, мышьяка, алфатоксина Mi и остаточных количеств пестицидов не должно превышать максимально допустимого уровня, утвержденного Минздравом РФ. Плотность молока должна быть не менее 1027кг/м3. Все эти требования к молоку для производства сыра оговорены в специальном документе (ГОСТ 13264-88. Молоко коровье. Требования при закупках) [25].
Состав и свойства молока оказывают существенное влияние на органолептические показатели вырабатываемых сыров. Переработка недоброкачественного молока может служить причиной появления в сырах таких пороков, как кормовой, горький, кислый вкус, крошливая, мажущаяся, колющаяся консистенция, а также рваный, броженый, ще-левидный рисунок [19, 22, 28, 31, 60, 61, 92].
Из компонентов молока на формирование сыра влияет его белковый, липидный и минеральный состав. Общее содержание белков в молоке может колебаться от 2,9 до 4,0% [23]. Молочные белки неоднородны. Основная их часть представлена казеином, который находится в молоке в виде казеинаткальций-фосфатного комплекса. Кроме того в молоке содержатся сывороточные белки (Р-лактоглобулин, а-лактальбумин и другие) [24].
Необходимо стремиться к повышению содержания белков в молоке, а особенно их as и р фракций. Они определяют процесс сычужного свертывания молока и влияют на выход готового продукта [73]. Считается, что в образовании сычужного сгустка кроме казеина принимают участие денатурированные сывороточные белки [45]. Это позволило ВНИИМС создать технологии сыров с такими белками [65].
В последние годы усилилось внимание к липидным компонентам молока. Установлено, что на ферментативный гидролиз жира при созревании сыра влияет жирнокислотный состав жира молока [98].
Из минеральных веществ молока для получения сыра важным является содержание в нем кальция и фосфора [23, 87].
Саакян Р.В. большое внимание уделяет микроэлементному составу молока [78].
Это связано с биологической активностью микроэлементов. Их недостаток в молоке отрицательно сказывается на созревании и качестве сыров. Рекомендуется для интенсификации процесса созревания и улучшения качества сыров регулировать микроэлементный состав молока путем внесения в него рассчитанных количеств солей микроэлементов [77].
Кроме истинных компонентов в молоке могут присутствовать несвойственные для него компоненты, попадающие в молоко через организм животного либо из окружающей среды.
Зависимость микробиологических,физико-химических и технологических показателей твердых сычужных сыров от остатков пеницилина изучали в Литовском филиале ВНИИМС. Установлено, что голландский и литовский сыры после прессования, выработанные из молока с ОД МЕ/мл пеницилина, имели рН 5,70-5,94, а с 0,3-0,5 МЕ/мл 6,16-6,48. В сырах без пеницилина величина рН составила 5,31-5,65. Кроме того наличие в молоке пеницилина создает благоприятные условия для развития в сырах различных пороков: горький и салистый вкус, твердая или рыхлая консистенция, неправильный рисунок и неравномерный цвет [88].
Инъекция пеницилина лактирующим коровам влияет на белковую фазу молока [99]. Отмечены достоверные изменения в их аминокислотном составе, а также ухудшилась способность молока к сычужному свертыванию.
Использование недоброкачественных кормов с повышенным содержанием нитратов и нитритов приводит к изменениям в составе молока. В нем увеличивается содержание сывороточных белков, изменяется фракционный состав казеина, а также понижается содержание витаминов [86].
Изучали влияние различного уровня нитратов в рационе коров на показатели сыропригодности молока (0,1В; 2,55 и 0,47 % в сухом веществе корма). Отмечено уменьшение содержания в нем казеина, кальция и фосфора, а также размера казеиновых мицелл [54].
Качество вырабатываемых сыров тесно связано с бактериальной обсемененностью перерабатываемого молока. 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) [43].
Влияние массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра на вкус и запах продукта
Зависимость вкуса и запаха сыра (Уі) от массовой доли жира в сухом веществе (Xi), температуры второго нагревания сырного зерна (Хг) и концентрации соли (Хз) в условиях проводимого опыта имела следующий вид: Уі = -65,7 + 4,4Х2 - 0,0084Хі2 - 0,055Х22 - 0,81Хз2 + 0,018ХіХ2 + + 0,42ХіХз-0,0086ХіХ2Хз.
Из уравнения видно, что все изучаемые факторы оказывают влияние на вкус и запах продукта.
Балловая оценка за вкус и запах сыра в зависимости от температуры нагревания сырного зерна и уровня посолки сыра для трех уровней жирности продукта (30, 40 и 50% жира в сухом веществе) приведена на рисунке 3.1.
Вариации оценки вкуса и запаха сыра, содержащего в сухом веществе 30% жира, находились в пределах от 32,5 до 38,0 баллов, для сыров с содержанием 40% жира в сухом веществе - от 35,7 до 40,6 баллов, а для сыров с содержанием 50% жира в сухом веществе - от 37,4 до 42,4 баллов. Средняя оценка по вариантам соответственно равнялась 35,2, 38,2 и 39,9 баллов. Отсюда видно, что увеличение содержания жира в сухом веществе сыра с 30 до 50% приводило к повышению оценки вкуса и запаха сыра. В сырах с пониженным содержанием жира начинали прогрессировать такие пороки как плохо выраженный сырный вкус и запах.
Влияние на вкус и запах температуры второго нагревания сырного зерна видно из графиков, приведенных на рисунке 3.2.
В этой серии опытов были получены сыры с весьма различными вкусовыми показателями, вследствие чего их опенка колебалась от 32,4 до 42,0 баллов. Для всех вариантов температура второго нагревания сырного зерна (38, 42 и 46С) характерно понижение балловой оценки вкуса и запаха сыра с увеличением концентрации соли в сыре и с уменьшением жирности продукта. Так, сыры с уровнем посолки около 3.0% соли в готовом продукте и с массовой долей жира в сухом веществе 30% при температуре нагревания сырного зерна до 38С получили оценку за вкус и запах 36,2 баллов, при температуре нагревания сырного зерна до 42С - 35,2 баллов, а при температуре нагревания сырного зерна до 46С - 32,4 баллов. При этих же температурах нагревания сырного зерна сыры с массовой долей жира в сухом веществе 50% и с содержанием соли в пределах от 1,0 до 2,0% имели максимальную оценку за вкус и запах соответственно по вариантам 41,5, 41,7 и 41,1 баллов.
Усредненный показатель оценки вкуса и запаха сыра при повышении температуры второго нагревания сырного зерна с 38 до 42С изменился с 39,1 до 38,5 баллов, а затем с повышением температуры нагревания зерна понизился до 36,8 баллов.
Зависимость вкуса и запаха сыра от массовой доли жира в сухом веществе продукта и температуры нагревания сырного зерна для трех вариантов посолки (содержание в зрелом сыре 1,0, 2,0 и 3,0% поваренной соли) показана на рисунке 3.3.
При небольших концентрациях соли (от 1,0 до 2,0%) оценка вкуса и запаха сыров находилась на одном уровне. Средние их значения составляли 39,1 и 38,8 баллов. С повышением концентрации соли в сыре до 3,0% показатель средней оценки вкуса и запаха сыров понизился до 37,4 баллов.
Независимо от концентрации соли в сыре лучшую оценку имели сыры, выработанные с применением температуры второго нагревания от 38 до 42С и содержащие от 45 до 50% жира в сухом веществе. Так, в варианте с 1,0% соли такой сыр имел максимальную оценку за вкус и запах 41,3 баллов, в варианте с 2,0% соли - 41,9 баллов, а в варианте с 3,0% соли - 42,4 баллов. Минимальную оценку этих сыров наблюдали при температуре второго нагревания сырного зерна 46С и массовой доли жира в продукте 30%. По вариантам опыта она равнялась 36,9, 35,7 и 32,5 баллов.
Анализ формирования органолептических показателей сыра под влиянием изучаемых факторов
Органолептические показатели натуральных сыров относятся к одним из главных критериев, определяющих качество продукта. Поэтому исследования, связанные с поиском путей управления их формированием, являются актуальными для сыродельной промышленности.
В обсуждаемой работе с привлечением методов математического анализа рассмотрено влияние трех факторов (массовая доля жира в сухом веществе сыра, температура второго нагревания сырного зерна, концентрация поваренной соли в сыре) на вкус, запах, консистенцию и рисунок сыров с низкой температурой второго нагревания.
Итоговый результат этих исследований приведен на рисунке 3.13, где показаны изменения балловых оценок основных органолептических показателей сыров под влиянием изучаемых факторов. Причем на графиках приведены результаты оценок максимальных и минимальных значений этих показателей.
В соответствии с принятой системой оценки органолептических показателей (ГОСТ 7616-85) сыры с удовлетворительным вкусом и запахом оцениваются в пределах от 37 до 39 баллов, а с хорошим вкусом и запахом - от 40 до 45 баллов. Оценка сыров ниже 37 баллов указывает на присутствие в продукте значительных пороков вкуса и запаха (кислый, горький и другие).
Сыры с удовлетворительной консистенцией оцениваются в 23 балла, с хорошей - в 24 балла, а с отличной - в 25 баллов.
По состоянию рисунка хорошими считаются сыры, получившие за этот показатель 9 или 10 баллов.
Из графиков видно, что с увеличением содержания жира в сырах (от 30 до 50% в сухом веществе продукта) улучшаются все его органо-лептические показатели, а с увеличением концентрации соли - ухудшается.
В наших опытах хорошие результаты по выработке высококачественных сыров наблюдали в вариантах с содержанием жира в сухом веществе от 40 до 50%. Максимальное значение органолептической оценки сыров, содержащих в сухом веществе 40% жира, равнялось 94,1 баллов, а сыров, содержащих в сухом веществе 50% жира - 96,9 баллов. В то же время сыры с 30% жира в сухом веществе получили максимальную оценку 88,3 баллов.
Влияние температуры второго нагревания сырного зерна на органолептику сыра имело следующий характер. Лучшие результаты получены в интервале температур от 38 до 42С. Максимальная оценка таких сыров находилась в пределах от 95,3 до 94,2 баллов. Повышение температуры в интервале от 42 до 46С приводило в основном к ухудшению консистенции продукта, что в конечном итоге сказывалось в целом на качестве сыра. Весьма существенное влияние на органолептические показатели сыра оказывает уровень его посолки. Особенно с увеличением концентрации соли в сыре ухудшается его консистенция и рисунок.
Учитывая, что влияние изучаемых факторов на формирование органолептических показателей сыров происходит во взаимосвязи. сделана попытка выяснить долевое участие каждого из них в этом процессе на фоне не изменяющихся условий производства, а именно, при переработке единого сырья, использовании одних и тех же бактериальных препаратов, а также при единых технологических параметрах.
Долевое участие массовой доли жира в сухом веществе сыра, температуры второго нагревания сырного зерна и концентрации поваренной соли в сыре в формировании вкуса, запаха, консистенции и рисунка продукта приведено в таблице 3.2.
Из таблицы видно, что из трех изучаемых факторов на все органолептические показатели сыра существенно влияют массовая доля жира в сухом веществе, а также уровень его посолки. Температура второго нагревания значительно влияет на консистенцию продукта.
Полученные данные использованы нами при разработке технологии нового вида сыра.
Технология сыра "Сузунский"
Практическим результатом выполненных исследований явилась разработка технологии сыра "Сузунский".
Новый сыр относится к твердым сычужным сырам с низкой температурой второго нагревания. Особенностью его технологии является:
- переработка пастеризованного молока, нормализованного по содержанию жира; - использование дополнительно к традиционной бактериальной закваске молочнокислых стрептококков закваски мезофильных молочнокислых палочек;
- регулирование уровня молочнокислого процесса в сыре путем внесения пастеризованной воды на стадии обработки сырного зерна;
- частичная посолка сыра в зерне с досаливанием в рассоле;
- сокращение созревания сыра.
Первоначально допускалась выработка сыра "Сузунский" трех разновидностей: с содержанием жира в сухом веществе продукта 30, 45 и 50% (до 2001 года). Различия в содержании жира в сыре вызывает необходимость в корректировке отдельных технологических параметров его выработки (температура второго нагревания зерна и продолжительность его обработки в ванне, доза используемой бактериальной закваски, режимы формования и прессования сыра и другие).
Выработка сыров с разным содержанием жира связана с переработкой молока в различные периоды года, с потребностью рынка и возможностью регулировать сопутствующий сыру ассортимент продукции (сливочное масло, сметана и другие).
Основные технологические параметры выработки сыра "Сузунский" приведены в таблице 3.24.
Сыр "Сузунский" вырабатывается в форме низкого цилиндра высотой от 8 до 13 см и диаметром от 24 до 28 мм. Масса сыра от 3,5 до 7,0 кг.
По составу сыр должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.25.
По органолептическим показателям сыр "Сузунский" должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.26.
На сыр "Сузунский" разработана техническая документация "ТУ 9225-007-118228110-94).
В 2001 году документация была переработана с учетом последних результатов настоящих исследований (ТУ 9225-020-00419710-01). Согласно этой документации сыр вьфабатывают с содержанием жира в сухом веществе 45 и 50%.
Промышленное производство сыра "Сузунский" освоено Сузун-ским маслодельно-сыродельным заводом Новосибирской области. За период с 1995 по 2001 годы заводом выработано 847 тонн этого вида сыра (таблица 3.27).
Сыр реализуется в Новосибирске, Кемерове, Тюмени, Красноярске, а также в других городах Сибири и Дальнего Востока.
