Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 8
1.1 Состав и основные свойства белков молока 8
1.1.1 Характеристика казеина 11
1.1.2 Сывороточные белки молока 23
1.2 Физико-химическая сущность сычужного свертывания молока 28
1.2.1 Механизм сычужной коагуляции казеина 28
1.2.2 Влияние физико-механических и химических факторов на кинетику сычужного свертывания молока 36
1.3 Кислотная коагуляция белков мол ока 48
1.3.1 Механизм кислотной коагуляции белков молока 48
1.3.2 Влияние физико-механических факторов на процесс кислотной коагуляции 51
1.4 Особенности формирования сгустка при кислотно-сычужном свертывании молока 54
1.5 Заключение по обзору литературы и задачи исследований 57
2 Постановка эксперимента и методы исследований 60
2.1 Организация работы 60
2.2 Методы исследований 65
3 Результаты исследований и их анализ 66
3.1 Исследование кинетики процесса кислотно-сычужного свертывания молока 66
3.1.1 Исследование продолжительности свертывания молока от изучаемых факторов 67
3.1.2 Изучение влияния количества фермента и дозы закваски на изменение активной кислотности получаемого сгустка 76
3.1.3 Изучение влияния количества фермента и дозы закваски на синеретические свойства получаемого сгустка 84
3.1.4 Влияние различного количества молокосвертывающего фермента и дозы бактериальной закваски на содержание сухих веществ в сыворотке при различных температурах свертывания 89
3.1.5 Влияние различного количества молокосвертывающего фермента и дозы бактериальной закваски на титруемую кислотность сыворотки при различных температурах свертывания 94
3.1.6 Особенности кинетики кислотно-сычужного свертывания молока 99
3.2 Исследование влияния кислотно-сычужного свертывания молока на переход составных частей молока в продукт и выделившуюся сыворотку 100
3.2.1 Исследование влияние изучаемых факторов на выход продукта при кислотно-сычужном свертывании молока 101
3.2.2 Исследование влияния изучаемых факторов на степень перехода составных частей молока в готовый продукт при кислотно-сычужном свертывании молока 106
3.2.3 Исследование влияния изучаемых факторов на содержание массовой доли жира в продукте при кислотно-сычужном свертывании молока 110
3.2.4 Исследование влияния изучаемых факторов на содержание массовой доли жира в сыворотке при кислотно-сычужном свертывании молока 114
3.3 Разработка нового вида мягкого кислотно-сычужного сыра 118
3.3.1 Технологические особенности производства сыра «Салаирский» 119
3.3.2 Расчет экономической эффективности производства мягкого кислотно-сычужного сыра «Салаирский» 128
Выводы 130
Список литературы 132
Приложения 148
- Сывороточные белки молока
- Особенности формирования сгустка при кислотно-сычужном свертывании молока
- Влияние различного количества молокосвертывающего фермента и дозы бактериальной закваски на титруемую кислотность сыворотки при различных температурах свертывания
- Технологические особенности производства сыра «Салаирский»
Введение к работе
Лк7_у^1льносчь работы- В настоящее время в основу произволе! на
достаточно большой группы молочных продуктов положено применение кнелогно-сычужного свертывания молока с целью совмещения процессов получения молочного сгустка и активизации молочнокислого процесса. Анализ регультатов исследований физической природы, химической кинетики и биохимии коагуляциоиных процессов показывает, что на данном лане состояния изученности вопроса пока трудно объяснить характер взаимодействий как внутрифазных (белковая фаза), так и межфазных на границе раздела мицелла-среда. Очевидно, чго обьяспения следует искать, прежде всего, в изменениях структуры казеиновой мицеллы и связанных с ними ее поверхностных свойствах.
Теоретические основы физико-химического перехода молока из жидкого состояния к гель изучали исследователи разных научных школ. І Ірсдложено несколько теорий, объясняющих существо этого явления (Дьяченко И.Ф., Липатов [І.И., Крашспинин П.Ф., Табачников ., Рамапаускас P.M., Кречман II.И., Крусь Г.П., Забодалова Л.А. и др.). Некоторые из них имеют принципиальные различия, что указывает на сложность изучаемых процессов.
Проведенные многочисленные исследования в этом направлении оставляют дискуссионным вопрос о модели структуры казеина — основною компонента коллоидной фазы — а, следовательно, и его дестабилизации в процессе гелсобразования.
Особый интерес представляют исследования комплексного воздействия кислої ного и ферментативного факторов на мицеллу казеина и возможностей их регулирования при кислотно-сычужном способе коагуляции. В этой связи тщательный анализ полученных результатов и проведение дальнейших исследований по обсуждаемой проблеме имеет научный и практический интерес.
Цель работы и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось исследование влияния количества вносимого молокосвертывающего фермента для различных уровней доз бактериальной закваски при разных температурах свертывания на кинетику кислотно-сычужного свертывания молока.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
исследование влияния дозы вносимого молокосвертывающего фермента и бактериальной закваски на кинетику кислотно-сычужного свертывания молока при различных температурах;
исследование влияния кислотно-сычужного свертывания молока на переход составных частей молока в готовый продукт и выделившуюся сыворотку;
разработка технологии производства мягкого кислотно-сычужного сыра с использованием выбранных технологических параметров; '
исследование пищевой и биологической ценности мягкого кислотно-сычужного сыра:
исследование качества выработанного сыра в процессе хранения.
Научная новизна: В работе установлены закономерности кинетики кислотно-сычужного свертывания молока при использовании различных доз бактериальной закваски и молокосвертывающего фермента при разных температурах свертывания. Изучено влияние изучаемых факторов на продолжительность свертывания молока, синсрстичсские свойства получаемых сгустков, степень перехода составных частей молока в готовый продукт и выделившуюся сыворотку. Получены математические модели, описывающие ли процессы. Определены рациональные технологические параметры, позволяющие получить продукт с заданными свойствами. Изучено влияние срока хранения па органолептические и физико-химические свойства сыра. Исследован состав и биологическая ценность нового вида мягкого кислотно-сычужного сыра.
1 фактическая ценность. Разработана технология нового вида мягкого кислотно-сычужного сыра.
Па основании зкепериментальнмх данных составлена и утверждена нормативная документация на сыр «Салаирский» (ТУ 9225-008-02068315-96).
Результаты работы могут быть использованы в молочной промышленности для обновления технологий производства с целью улучшения качества производимых сыров, что позволяет иолучигь значительный экономический эффект.
Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на научно-практических конференциях: «Нетрадиционные технологии и способы производства пищевых продуктов» (Кемерово, 1997г.), «Переработка сельскохозяйственного сырья» (Кемерово, 1999 г.) «Биотехнология и процессы пищевых производств» (Кемерово, 2000 г.).
Диссертация докладывалась на научно-техническом совете КемТИПП и получила одобрение (Кемерово, 2000г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в девяти печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований и их анализа, выводов, списка литературы (152 источника) и приложений.
Сывороточные белки молока
После осаждения казеина из сырого молока при подкислении его до рН 4,6 при температуре 20 С в сыворотке остаются сывороточные белки, которые, также как и казеин, являются неоднородной фракцией [2, 29, 61].
В зависимости от отношения к действию высоких температур, способности растворяться в различных веществах, электрофоретической подвижности сывороточные белки классифицируют следующим образом.
Основными сывороточным белком коровьего молока является (3- лактоглобулин (7-12% общего количества белков молока), количество которого достигает максимума к середине лактации.
Р-Лактоглобулин присутствует в молоке практически всех млекопитающих, однако биологическая функция его еще до конца не выяснена. Одной из его функций может быть транспортирование в кишечник важных для растущего организма кислотонеустойчивых веществ [2, 29]. Найдено два основных генетических варианта этого белка А и В, кроме которых существует еще несколько более редких вариантов. В последние годы стали известны 5 генетических вариантов, один из которых содержит углеводы [29].
Молекулярный вес мономера р- лактоглобулина 18000, однако, этот белок присутствует в молоке в двухмерной форме [99]. При значениях рН 8 и выше Р- лактоглобулин теряет стабильность: происходит медленное изменение вращения плоскости поляризации и образование агрегатов денатурированного белка. При нагревании Р- лактоглобулина происходит как денатурация, так и агрегирование денатурированного вещества[113].
а-Лактальбумин — второй по содержанию в молочной сыворотке белок (25% общего количества белков молока), имеется в любом молоке, содержащем лактозу, так как необходим для ее биосинтеза. С помощью фермента лактосинтеза он был разделен на 2 элемента: А и В. Установлено, что а- лактальбумин состоит из 123 аминокислотных остатков, молекулярной массой 14000 [2].
В молоке а-лактальбумин тонкодиспергирован (размер частиц 15-20 нм).Он не коагулирует в изоэлектрической точке (рН 4,2 - 4,5) в силу своей большой гидратированности, не свертывается под действием сычужного фермента. При рН 5,4-9,0 а-лактальбумин имеет устойчивую конформацию. В интервале рН от 4 до 5 белок плохо растворим. Наиболее характерным свойством его является склонность к ассоциации в зависимости от времени при значениях рН ниже изоэлектрической точки. При рН ниже 4 наблюдается незначительная обратимая денатурация. При рН 6,6 и выше а- лактальбумин находится, главным образом, в виде мономера. Считается, что в целом структура а- лактальбумина довольно устойчива [2].
Третьей по содержанию в молоке является протеозо-пептонная фракция, характеризующаяся как смесь теплостойких фосфоглико-протеидов. Протеозо-пептоны не осаждаются из обезжиренного молока при рН 4,6 после нагревания до 95-100 С в течение 20 минут (их можно выделить 12-%-ной трихлоруксусной кислотой). Они составляют около 24 % сывороточных белков и 2-6% белков молока. Протеозо-пептонная фракция неоднородна по составу, состоит из четырех компонентов, которые называют 3, 5, 8 "быстрый" и 8 "медленный" [2, 29]. Компонент 3 представляет собой сывороточный белок с молекулярной массой 41000 и высоким содержанием углеводов (до 17 %). Остальные компоненты являются фосфопептидами, образующимися вместе с у- казеинами при расщеплении р-казеина протеиназами молока. Например, компонент 8 "быстрый" (молекулярная масса около 4000) образуется из Р- казеина одновременно с у\- казеином. Содержание протеозо-пептонной фракции увеличивается в процессе длительного хранения молока при 3-5 С.
Выделенная из сыворотки при насыщении ее сульфатом магния, иммуноглобулиновая фракция при диализе делится на эвглобулин (нерастворимый в воде) и псевдоглобулин (растворимый в чистой воде) [113]. Установлено, что эти белки являются носителями иммунитета и были названы иммунными глобулинами, стоящими на четвертом месте по своему содержанию в молоке (1,9-3,3% от общего количества белков). Особенно велико их содержание в молозиве (50-60% всего белка молока или 85-90% сывороточных белков).
В молочной сыворотке обнаружено 3 класса иммунных глобулинов: иммуноглобулин (HrGi и ИЮг), иммуноглобулин М (ИгМ) и иммуноглобулин А (ИгА). Было обнаружено, что их концентрации соответственно составляют 0,33; 0,07; 0,08; 0,04 мг/мл. [29, 103, 113].
Все иммуноглобулины являются, по-видимому, или мономерами или полимерами с 4-мя цепями (ос-цепи, М в 20000) и 2-х "легких " полипептидных цепей (Н-цепи, М в 50000 -70000) [113]. Антигенные и некоторые другие физико-химические расхождения иммуноглобулинов заключаются, прежде всего, в "тяжелых" цепях. Обе "тяжелые" цепи имеют области с соответственно постоянной аминокислотной последовательностью в пределах подкласса, а также области с вариабельной последовательностью [29,103,113].
HrGi — основной иммуноглобулин молока и молозива.
HrG2—в количественном отношении распространен менее, чем HrGi. В сыворотке эти иммуноглобулины существуют в виде мономеров и содержат от 2 до 4% углеводов.
ИгМ— присутствует в молоке в небольших количествах, имеет молекулярную массу около 900 тысяч и содержит до 12% углеводов.
ИгА — отличается от иммунных глобулинов классов G и М по антигенности. Из всех иммуноглобулинов он является наиболее термостабильным, наименее устойчив к нагреванию ИгМ.
Также как и иммунные глобулины из сосудистой системы животных в молоко попадает и следующий белок молока — сывороточный альбумин. Молекулярная масса его 690000.Его свойства полностью совпадают со свойствами сывороточного альбумина крови коровы.
Также в молоке присутствуют в незначительных количествах лактоферрин, трансферрин и белки мембран жировых глобул.
Лактоферрин, или красный протеин. Это железосвязывающий белок, представляющий собой гликомакропептид, содержащий 6-7% полисахаридов и два атома железа, молекулярной массы около 27000 и обладающий бактериостатическим действием по отношению к Е.соїі. В коровьем молоке содержится в малых количествах (0,1-0,35 мг/мл). Молозиво содержит 1-6 мг/мл лактоферрина.
Трансферрин подобен лактоферрину, за исключением последовательности аминокислот в цепи.
Белки мембран жировых глобул — комплекс гетерогенных белков, многие из которых являются ферментами. По аминокислотному составу значительно отличаются от белков молока. Чувствительны к нагреванию.
Сывороточные белки представляют собой питательную ценность, так как содержат весь набор незаменимых аминокислот. Высокое содержание в них лизина, аспарагиновой, глютаминовой кислот, лейцина, изолейцина, треонина и других. Отмечено, что суточная потребность человека в аминокислотах полностью удовлетворяется при потреблении 17,4 г яичных белков, или 28,4 г белков коровьего молока или 14,5 г белков молочной сыворотки. Добавление 4% сывороточных белков к пшеничной муке или шлифованному рису увеличивает их питательную ценность в 2 раза.
Содержание триптофана в казеине 1,7%, а в сывороточных белках 7,0% [103,113]. Содержание незаменимой серосодержащей кислоты цистина в р- лактоглобулине почти в 7 раз больше, а в а-лактальбумине в 19 раз больше, чем в казеине. Эти аминокислоты имеют жизненно важное значение в структурном обмене и защитных функциях организма, а также в восстановлении белков печени, образовании гемоглобина и плазмы крови. Сывороточные белки отличаются от казеина структурой и свойствами, обусловленными разницей в последовательности аминокислот [103].
Особенности формирования сгустка при кислотно-сычужном свертывании молока
Если изучению процессов сычужной и кислотной коагуляции посвящено достаточно много работ, то обсуждение вопросов кислотно-сычужного свертывания встречается довольно редко, причем они касаются, в основном, исследований кислотно-сычужного способа производства творога. Характер воздействия кислотного и ферментативного факторов на мицеллы казеина в этом случае во многом отличается от такового в производстве кислотно-сычужных сыров, что обусловлено различной степенью их воздействия и различными задаваемыми параметрами получаемых сгустков, а также физико-химическими, биохимическими и структурно-механическими свойствами продуктов.
По предположению Е.А. Богдановой, под действием молочной кислоты и сычужного фермента происходит разрушение водных оболочек казеина, полная или частичная дегидратация их. На первой стадии коагуляционного процесса частицы освобождаются от покрывающего их вещества, которое в виде тяжей отходит от них, оголяя поверхность. Тяжи образуются за счет покрывающего мицеллу вещества, содержащего кальций в форме фосфата, поэтому крупные частицы, содержащие на поверхности большее количество фосфата кальция, будут быстрее свертываться. При повышении кислотности молока кислотно-сычужное свертывание ускоряется. Это связано, вероятно, с тем, что наряду с увеличением кислотности происходит сцепление частиц через кальциевые мостики, вследствие чего уменьшаются их свободная поверхность и продолжительность свертывания [15, 17].
Следует отметить, что при кислотно-сычужном способе коагуляции казеин под действием сычужного фермента превращается в параказеин, имеющий изоэлектрическую точку в менее кислой среде (при рН 5,0-5,2). Электронно-микроскопические исследования структурных изменений казеинового комплекса при кислотно-сычужном свертывании белков молока, проведенные Е.А. Богдановой, показали, что тенденция к агрегированию частичек казеина наблюдается при рН молока 5,68. При достижении кислотности (рН 5,6) наблюдается появление тяжей или нитей вокруг частиц казеина, связывающих последние и образующих подобие мостиков между ними. Изменение шарообразной формы и заметное ее удлинение начинается с более крупных частиц. Образованные ими тяжи связывают более мелкие частицы. При рН молока 5,4 шарообразные частицы почти полностью теряют свою сферическую форму, они связываются во всех направлениях и превращают золь молока в гель. С. Урбене приводит сведения о влиянии температуры сквашивания молока, хлористого кальция и сычужного фермента на характер изменения дисперсности казеиновых частиц. Установлено, что при разных температурах сквашивания (от 20 до 31 С) характер изменения дисперсности казеиновых частиц сохраняется, однако с повышением температуры сквашивания наибольшая дисперсность соответствует меньшей кислотности молока. Добавление хлористого кальция и сычужного фермента значительно снижает степень дезагрегации казеиновых частиц, особенно при совместном действии.
В сгустках, полученных различными способами коагуляции (сычужной, кислотной, сычужно-кислотной) дисперсность белковых частиц значительно различалась и была наименьшей в сычужном. При сычужном свертывании в сгустке преобладали крупные белковые частицы диаметром 40 мкм и более (56 %), количество частиц с диаметром до 10 мкм составляло 2,3 %. При кислотном свертывании наблюдалось преобладание частиц диаметром до 10 мкм, крупные вообще отсутствовали, а основную часть составляли частицы размером от 10 до 30 мкм. Сгустки, полученные при кислотно-сычужном свертывании, по дисперсности белковых частиц занимали промежуточное положение: в них мелкие частицы (до 10 мкм) составляли 23 %, а крупные (размером 30-50 мкм) — 45,8 % [17,45]. Установлено, что вязкость и прочность получаемых сгустков характеризуется различными показателями. Наиболее высокие показатели отмечены при сычужном свертывании и наименьшие — при кислотном. Кислотно-сычужное свертывание по этим показателям занимает промежуточное положение. В соответствии с этими характеристиками сгустков изменяется и их синеретическая способность. Наибольшее количество сыворотки выделяется из сычужного сгустка, наименьшее — из кислотного и промежуточное — при кислотно-сычужном способе коагуляции.
Изучению влияния различных факторов на процесс кислотно-сычужного свертывания посвящены исследования [17, 19,75, 76, 119]. Исследованиями констатированы обратно пропорциональная зависимость между продолжительностью достижения гель-точки при формировании кислотно-сычужного сгустка и дозами фермента и хлорида кальция, а от величины рН — прямо пропорциональная [17].
Установлено, что повышение температуры пастеризации молока до 88 С способствует увеличению дисперсности белковых частиц сгустка, уменьшению вязкости и замедлению процесса синерезиса. Значительные изменения вязкости сгустка наблюдались при повышении доз хлорида кальция и сычужного фермента, что связано с уменьшением дисперсности белковых частиц. Прочностные свойства и интенсивность отделения сыворотки повышалась с увеличением дозы сычужного фермента [17].
Результаты показали, что формирование структуры в гомогенизированном молоке начиналось и заканчивалось раньше, а сгусток имел более высокие прочностные показатели, чем сгусток из негомогенизированного молока [76].
Исследуя влияние перечисленных выше факторов на продолжительность отдельных стадий формирования сгустков и их кинетические закономерности, Р.К. Буткус установил, что соотношение продолжительности отдельных стадий с общей продолжительностью образования сгустка сохраняется постоянным [19, 21]. Такая закономерность была уже отмечена в исследованиях кислотных сгустков Л.А. Забодаловой [48, 49] и сычужных — В.П. Табачниковым [108].
Влияние различного количества молокосвертывающего фермента и дозы бактериальной закваски на титруемую кислотность сыворотки при различных температурах свертывания
Изучали влияние выбранных доз бактериальной закваски и количества молокосвертывающего фермента на титруемую кислотность сыворотки, выделившейся из сгустка при различных температурах свертывания молока.
Интенсивность изменения титруемой кислотности сыворотки (Y5) в зависимости от изучаемых факторов выражается следующими уравнениями регрессии.
Для температуры свертывания 25 С: Y5 = 40,1 - 0,25 X! - 0,026 Х2 - 0,004 Хх2 + 0,0016 Х22 + 0,0058 X! Х2 (13).
Для температуры свертывания 35 С: Y5 = 6,85 + 0,069 X! - 0,014 Х2 - 0,0057 Xj2 + 0,006 Х22- 0,0076 X! Х2 (14).
Для температуры свертывания 45 С: Y5 = 14,33 - 0,14 Xt - 0,072 Х2 + 0,011 X,2 + 0,029 Х22+ 0,0034 X, Х2 (15).
Адекватность полученных уравнений при уровне значимости р=0,05 проверялись по критерию Фишера, который составил для первого уравнения 1,25; для второго уравнения — 1,64; для третьего — 0,95.
Это доказывает, что полученные уравнения адекватно описывают исследуемый процесс.
Графические изображения полученных зависимостей приведены на рис. 3.5.
На интенсивность изменения величин титруемой кислотности влияют оба изучаемых фактора (доза молокосвертывающего фермента и количество бактериальной закваски).
Установлено, что при температуре свертывания 25 С величина титруемой кислотности изменялась от 10 до 52 Т.
При отсутствии молокосвертывающего фермента величина титруемой кислотности сыворотки менялась от 32 до 39 и 52 Т с увеличением дозы бактериальной закваски от 2,0 до 4,0 и 6,0 %. А при отсутствии бактериальной закваски — от 12 до 10 и 11 Т с повышением количества фермента от 0,75 до 1,5 и 3,0 г на 100 кг молока.
При внесении фермента в размере 0,75 г на 100 кг молока величина титруемой кислотности сыворотки для различного уровня дозы закваски (2,0; 4,0 и 6,0 %) составляла 11, 14 и 15 Т по вариантам.
Увеличение количества фермента до 1,5 г на 100 кг молока приводит к увеличению титруемой кислотности сыворотки, которая для дозы закваски 2,0 % составляет 13 Т; для дозы закваски 4,0 %— 14 Т и для дозы закваски 6,0%—16 Т.
Дальнейшее увеличение количества фермента до 3,0 г на 100 кг молока при дозе закваски 2,0 % увеличивает величину титруемой кислотности сыворотки до 13 Т; при дозе закваски 4,0 % — до 14 Т; при дозе закваски 6,0% —до 15 Т.
При температуре свертывания 35 С величина титруемой кислотности сыворотки менялась от 10 до 52 Т.
При отсутствии молокосвертывающего фермента величина титруемой кислотности сыворотки варьировалась от 36 до 52 и 51 Т с увеличением дозы бактериальной закваски от 2,0 до 4,0 и 6,0 %. При отсутствии бактериальной закваски — от 13 до 11 и 10 Т с повышением количества фермента от 0,75 до 1,5 и 3,0 г на 100 кг молока. При внесении 2,0 % закваски величина титруемой кислотности сыворотки для различного уровня количества вносимого фермента (0,75; 1,5 и 3,0 г на 100 кг молока) составила 23; 15 и 12 Т по вариантам.
Увеличение дозы закваски до 4,0 % привело к изменению величины титруемой кислотности сыворотки до 20 Т для количества фермента 0,75 г на 100 кг молока, 17 Т — для количества фермента 1,5 г на 100 кг молока и 15 Т — для количества фермента 3,0 г на 100 кг молока.
Дальнейшее увеличение дозы закваски до 6,0 % для различного уровня количества вносимого фермента (0,75; 1,5 и 3,0 г на 100 кг молока) меняет величину титруемой кислотности сыворотки от 20 до 18 и 16 Т соответственно.
Для температуры свертывания молока 45 С величина титруемой кислотности сыворотки колебалась от 12 до 47 Т.
При отсутствии молокосвертывающего фермента величина титруемой кислотности сыворотки возрастала от 32 до 45 и 47 Тс увеличением дозы бактериальной закваски от 2,0 до 4,0 и 6,0 % по вариантам. А при отсутствии бактериальной закваски величина титруемой кислотности сыворотки уменьшалась от 21 до 14 и 12 Т с повышением количества фермента от 0,75; 1,5 до 3,0 г на 100 кг молока соответственно.
При внесении фермента в размере 0,75 г на 100 кг молока величина титруемой кислотности сыворотки для различного уровня дозы закваски (2,0; 4,0 и 6,0 %) составляла 32, 26 и 22 Т по вариантам.
Увеличение количества фермента до 1,5 г на 100 кг молока приводит к уменьшению величины титруемой кислотности сыворотки, которая для дозы закваски 2,0 % составляет 17 Т; для дозы закваски 4,0 % — 18 Т и для дозы закваски 6,0%—18 Т.
Дальнейшее увеличение количества фермента до 3,0 г на 100 кг молока при дозе закваски 2,0 % уменьшает величину титруемой кислотности сыворотки до 14 Т; при дозе закваски 4,0 % — до 16 Т; при дозе закваски 6,0% — до 17 Т.
Технологические особенности производства сыра «Салаирский»
Сыр вырабатывают из нормализованного по жиру, пастеризованного при температуре (76 ± 2) С молока. Для лучшего использования составных частей молока и получения продукта гарантированного качества температуру пастеризации молока поднимают до (84 ± 2) С с выдержкой (12 ± 3) секунд.
Пастеризованное молоко охлаждают до температуры (36 ± 2) С и проводят его свертывание. С этой целью в молоко вносят водный раствор хлористого кальция из расчета (20 ± 5) г на 100 кг, бактериальную закваску молочнокислых стрептококков в количестве (3 ± 1) % и от 1,0 до 2,0 г молокосвертывающего фермента на 100 кг молока.
Закваска молочнокислых бактерий готовится на основе сухой бактериальной закваски для твердых (с низкой температурой второго нагревания), мягких и рассольных сыров или бактериальных препаратов, разработанных ВНИИМС.
Молоко с внесенными компонентами вымешивают в течение (5±1) минут и оставляют в покое для свертывания.
Сыр «Салаирский» вырабатывают без подогрева сырной массы в процессе ее обработки, поэтому свертывание молока проводят при несколько повышенной температуре (36 ± 2) С. Продолжительность свертывания молока занимает от 45 до 60 минут.
Готовый сгусток должен быть плотным, иметь на разрезе острые края и выделять небольшое количество прозрачной сыворотки. Сгусток осторожно разрезают с получением частиц с размером грани от 20 до 30 мм и вымешивают в течение (20 ±5) минут. В конце вымешивания проводится отбор сыворотки. Обработанная сырная масса распределяется по индивидуальным формам и направляется для самопрессования.
Изучали влияние режимов самопрессования сыра на его влажность и рН. На основе анализа литературных источников и проводимых опытов для изучения были подобраны следующие режимы: первый — самопрессование сыра в течение 6 часов; второй — в течение 10 часов; третий — в течение 14 часов. Во время самопрессования сыры периодически переворачивают. Первое переворачивание производят через (20 ± 5) минут.
Результаты исследований приведены в таблице 3.10
Сыры первого варианта в сравнении с сырами второго и третьего вариантов имели более высокое содержание массовой доли влаги и несколько пониженное значение величины активной кислотности. Эти отличия повлияли на органолептические показатели продукта (таблица 3.11). Сыры первого варианта характеризовались кислым вкусом и крошливой консистенцией. Использование в технологическом процессе более длительного самопрессования улучшило органолептические показатели продукта. Он приобрел кисломолочный вкус и удовлетворительную консистенцию.
Общая балловая оценка сыров второго варианта в сравнении с сырами первого варианта повышалась на 4,0 балла, а сыров третьего варианта — на 4,8 балла.
На основании полученных результатов при выработке сыра «Салаирского» рекомендовано проводить самопрессование сырной массы в течение 12-16 часов. К концу самопрессования сыр приобретает необходимую форму, а его тесто становится достаточно монолитным.
Уточняли условия посолки сыра, для чего проводили специальную серию опытов. Вырабатывали три варианта сыров: первый — полная посолка сыра в зерне из расчета один кг соли на 100 кг перерабатываемого молока, второй — посолка в зерне из расчета (gOO+ЮО) г на 100 кг перерабатываемого молока с досаливанием в рассоле в течение 60 мин, третий — посолка сыра в рассоле в течение 6 часов.
Основанием для выбора условий посолки сыра служили литературные данные и результаты исследований.
Влияние условий посолки сыра на содержание в нем влаги и соли приведено в таблице 3.12.
По содержанию соли сыры имели незначительные различия. Однако, по содержанию влаги они более существенны. Следует отметить, что в сырах первого варианта и, особенно, в сырах третьего варианта наблюдалась выраженная анизотропия в распределении соли по слоям продукта. Наружные слои содержали соли значительно больше, чем внутренние слои продукта.
Некоторая неравномерность отмечалась в этих сырах и в распределении влаги. Среднее содержание влаги в сырах первого варианта равнялась 57,3 %. Применение посолки в рассоле привело к повышению влажности сыра (на 8,3 % у сыров второго варианта и на 5,8 % у сыров третьего варианта).
Изменения в содержании влаги в сырах сказались на их органолептических показателях.
Результаты органолептической оценки опытных сыров представлены в таблице 3.13.
Лучшую оценку получили сыры второго варианта (28,5 баллов). Они имели хорошо .выраженный кисломолочный вкус и запах, а также хорошую консистенцию. Полная посолка сыра в зерне привела к некоторому снижению степени выраженности вкуса и запаха продукта и к существенному ухудшению его консистенции. Оценка сыров первого варианта понизилась на 1,8 балла. При полной посолке в рассоле оценка сыров третьего варианта снизилась на 4,0 балла.
На основании проведенных исследований, при выработке сыра «Салаирский» рекомендовано применять частичную посолку в зерне из расчета (800±100)гсоли на каждые 100 кг перерабатываемого молока и досаливание в рассоле с массовой долей поваренной соли от 18 до 24 % при температуре от 8 до 12 С. Продолжительность посолки сыра, в зависимости от наличия в нем влаги, составляет от 15 до 60 минут. Конкретное количество соли зависит от состава и свойств перерабатываемого сырья, активности молочнокислого процесса в сырной массе, ее влажности и ряда других факторов.
После посолки сыр обсушивают и упаковывают в пергамент, целлофан или полимерные пленки.
При разработке технологии данного вида сыра подразумевалось, что сыр будет вырабатываться без созревания и реализовываться в свежем виде. Нами была проведена возможность хранения сыра в течение до 15 суток при температуре (8 ± 2) С при относительной влажности воздуха (80 ± 5)%. Во время хранения сыров наблюдали за изменением рН сыра и массовой долей влаги в нем, а также за изменением его органолептических показателей. Результаты исследований представлены в таблицах 3.14 и 3.15.
Во время хранения влажность сыра практически не изменялась, что объясняется нахождением продукта в полимерной пленке. Однако, при этом происходило понижение величины рН сырной массы (от 5,13 до 4,92).
В течение первых пяти суток хранения органолептические показатели сыра оставались без особых изменений. Балловая оценка сыров в этот период равнялась 28,6; в том числе за вкус и запах 14,8; за консистенцию —9,3 балла.
Через 10 суток хранения эти показатели сыра начинают ухудшаться. Продукт приобретает слегка горький вкус, а консистенция становиться слегка крошливой. К этому периоду оценка сыра снижается на 2,9 балла.
При дальнейшем хранении сыра (до 15 суток) появившиеся пороки вкуса и консистенции продолжают усиливаться, снижая оценку продукта на 5,6 баллов, в том числе по вкусу и запаху на 4,2 балла, и по консистенции на 1,7 баллов.
Таким образом, хранить данный сыр более 10 суток нецелесообразно .