диссертация. Горбунова Ю.Б._ХТм-1701а. Модернизация технологии производства мягких и рассольных сыров Студент
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
1.3 Микроорганизмы и их значение в сыроварении Молоко в сыроварении играет основную роль. Оно является полноценным продуктом питания, который представляет жидкость физиологической природы богатую белками, жирами и углеводами. Условия в которых содержаться сельскохозяйственные животные играют большую роль, и влияют на - качественный состав молочной смеси, - количественный состав, - полноценность продукта, - пищевую ценность, - здоровье животного. Химический состав молока также может варьироваться, и зависит от - возраста особи, - периода лактации, - здоровья, - условий кормления, - периодичности доения, - условий содержания. Наиболее подвержены количественному изменению - содержание жира в молоке, - количественное содержание белка, - лактоза, - минеральные вещества. Так, как данные критерии оказывают влияние на технологические свойства получаемого сырья. С увеличением жировых частиц и рост мицелл белка казеина увеличивается количество масла, сыра, творога, сливок на выходе молочного производства. Также все технологические операции проходят в более интенсивном режиме. Органолептические свойства выпускаемых продуктов значительно улучшаются. Биологическая ценность продуктов, получаемых из полноценного коровьего молока варьируется от химического состава сырья. Благодаря селекционным работами кормлению животных кормом богатым всеми необходимыми микроэлементами изменяется - химический состав компонентов молочной смеси, - дисперсность жировой фазы, - количество и качество белка. Определенный сорт сыра имеет свой качественный и количественный состав микрофлоры. Приварке сыра принимают участие различные ферменты и их системы палочки, стрептококки, пропионовокислые бактерии. Данные виды микроорганизмов осуществляют функции липолитических и протеолитических процессов. Молочнокислые бактерии отвечают за вкус, запах, консистенцию сыра за счет образования молочной кислоты и расщепления белка. Такие вещества, как витамин Б, пропионат кальция, пролин и пропионовая кислота образуются за счет работы пропионовокислых бактерий. Сыры имеют свойство покрываться светло-коричневой, липкой пленкой, которая содержит в себе некоторое количество микроорганизмов. Данное образование-слизь включает в себя дрожжи и пигментообразующие бактерии, благодаря котором вырабатывается цвет поверхности обсемененного сыра. При изготовлении сыров с содержанием плесневых культур с наружной и внутренней частей, чаще используют род плесени Penicillium. Для изготовления закваски в качестве материала используют некоторые из штаммов энтерококков. Данный вид микроорганизмов влияет на качество сыра освобождая аминокислоты за счет расщепления белков. Применение энтерококков не рекомендуется, так как существует мнение о том, что они способны провоцировать пищевые инфекции токсикологического рода и вызывать пороки сыра на стадии созревания. Наряду с опасными микроорганизмами вредными являются кишечные палочки, гнилостные и маслянокислые бактерии. 1.3.1 Микробиологические процессы на стадиях сыроварения Производство сыров состоит из нескольких стадий - созревание молока, - пастеризация молока, - подготовка молока к свертыванию, - свертывание молока, - резка и обработка сырного сгустка, - нагревание сгустка, - посол сырного зерна, - формование сырного зерна, - созревание сыра. Такие технологические параметры как, температура пастеризации молока, количество вносимой бактериальной культуры, температура нагрева молока и молочного сгустка, степень зрелости молока, размер сырного зерна можно менять. За счет них создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов. Первая стадия созревание молока. Данный процесс осуществляется в герметично закрытых резервуарах. Свежее парное молоко не является пригодным для дальнейшей переработки в сырный продукт так как, оно обсеменено, и его среда является непригодной для дальнейшего развития молочнокислых бактерий, вследствие чего сырье обладает небольшим коэффициентом свертываемости. Для устранения данных проблем, молоку необходимо созреть при помощи выдержки. В период созревания молока допускается внесение закваски для экономии времени. После того как закваску внесли в молоко, к нему добавляют 0,6- 0,9% стрептококков (молочных) и 0,15-0,35% палочек. Сырьевой продукт выдерживают в диапазоне от 19 до 24 по достижении необходимой кислотности, ноне более 20 . Если кислотность выходит за пределы 20-21 градусов, то сырье является непригодным для дальнейшей переработки. Время выдержки варьируется от десяти до пятнадцати часов. Для сыроварения допускают использование смеси сырого молока со зрелым в соотношении 1:2 или 1:6. Остатки зрелого неиспользованного молока допускается хранить в герметичном резервуаре (бидоне) при температуре от 6 до 9 . Вторая стадия подготовка молока к створаживанию сырного сгустка. Для того, чтобы белок молока стал створаживаться необходимо внести бактериальную закваску. Закваски, предназначенные для кисломолочных продуктов, отличаются от заквасок, используемых в сыроварении. Закваски, применяемые для приготовления сыра должны иметь свойство разложения белка- протеолитической активности. Для сыров меньшего размера и низкой температурой второго нагревания до 32 в закваску вводят совокупность штаммов для основного бактериального фона. При производстве плесневых сортов сыра в молоко вносят молочнокислые мезофильные стрептококки и плесень. Культура плесени наноситься на поверхность будущего продукта при помощи распылителей. Плесень является заразной для других сортов сыра, поэтому хранение таких сыров строго изолированно. Третья стадия створаживание молочной смеси. Сычужные сорта сыра изготавливаются при помощи створаживания молочной смеси сычужным ферментом. Сычужный фермент образуется входе образования молочной кислоты при процессе молочнокислого брожения. Свертываемость сгустка при сычужном створаживании занимает от 30 до 70 минут. Для того чтобы молочная смесь створаживалась быстрее, ее нагревают до 34-35 . Приданном процессе происходит процесс размножения мезофильных бактерий, возрастает кислотность молочной смеси, свёртывание протекает быстрее. Для того чтобы сычужный фермент пришел в действие необходимо достичь значения pH 5,8-9. Четвертая стадия резка и обработка сырного сгустка. После образования ровного срезана поверхности сырного сгустка, его подвергают резке в целях удаления излишней сыворотки и создания благоприятных условий для протекания микробиологических процессов, непосредственно, в сырном зерне. Момент отделения влаги, сыворотки, от сгустка называется синерезисом. Для ускорения данного процесса сгусток подвергается резке ручным приспособлением лирой или автоматизированным способом. Входе синерезиса, процессы молочнокислого брожения развиваются в сырном зерне, а в отделившейся сыворотке ослабевают. Для того, чтобы сыворотка наиболее качественно отделилась от сырного зерна необходимо провести второй нагрев образовавшейся массы (для мягких и рассольных сортов сыра температура составит от 38 до 45 ). Пятая стадия формование и прессование сырного зерна. Каждому виду сыра соответствует определенная форма. После окончания термической обработки сыворотку отделяют от зерна, осуществляют посоли переходят к формованию в специально предназначенной ванне. После формования, сыр отправляют под пресс установку или на самостоятельное уплотнение за счет собственного веса на 1.5-2 часа, с целью удаления излишков влаги и слипанию зернистых частиц. В течении самопрессования, сыр необходимо переворачивать каждые 5-10 минут. На сыр, прессуемый под пресс установкой, постепенно увеличивают давление при помощи отягощений. Входе осуществления данных манипуляций, в продукте протекают процессы брожения молочного сахара лактозы, в следствии чего сыр набирает кислотность и часть его массы обезвоживается. В процессе протекания данной стадии очень важен контроль температуры помещения, она не должна превышать 20-23 . Шестая стадия созревание сыра. Для того чтобы сыр приобрел свои конечные качественные характеристики, ему необходимо дозреть при определенных температурных и влажностных параметрах. В процессе созревания под действием ферментов происходят различные биохимические превращения, вследствие которых продукт приобретает необходимую плотность, вкус, запахи цвет [2]. Молочный сахар продолжает участвовать в процессе брожения с образованием молочной кислоты и углекислого газа. Помимо образования молочной кислоты также образуется уксусная, пропионовая, маслянная кислоты. Под действием различных ферментов белок сыра подвергается протеолизу. Количество и концентрация молочной кислоты влияет на течение микробиологических, биохимических процессов в сыре. Пик содержания молочной кислоты в продукте приходится на начальные периоды созревания сыра. В этот момент кислотность сырной массы достигает предела pH 5,1. Данный уровень pH способствует замедлению газообразования и развития патогенной микрофлоры [3]. Важно отметить, что при помощи применения заквасок и сахара, кислотность сыра легко регулируется. Для того чтобы процесс брожения проходил менее активно, в период второго нагревания часть сыворотки удаляют и заменяют ее на воду. Мягкий и рассольный сыры созревают в специальных отведенных холодильных цехах при температуре от 7 до 15 . Можно сделать вывод о том, что каждый сорт сыра имеет свой качественный и количественный состав микрофлоры. Данный продукт обладает рядом полезных свойств, которые состоят в том, что витамин группы B помогает организму человека бороться со стрессами и регулирует работу нервной системы человека. Содержание фосфора, кальция и белков способствует укреплению внутреннего скелета человека. Они регулируют работу сердечнососудистой системы за счёт содержания магния и калия. 18 2 Экспериментальные методы анализа качества используемого сырья и готового продукта В нашей стране вырабатывается широкий ассортимент сыров. Между собой они различаются по особенностям технологии приготовления, внешним признаками органолептическим показателям. По способу свёртывания молока сыры подразделяют на - сычужные (при приготовлении сыра белки свертываются под действием сычуга); - кисломолочные (при изготовлении сыра белки свертываются под действием молочной кислоты. От зависимости и от особенностей производства, сыры сычужные подразделяются на - твердые, - мягкие, - рассольные, - переработанные. По содержанию жира в сухом веществе на сыры 20, 30, 45, ной жирности. В процессе производства сыров решающим фактором являются физические свойства, химический состав, микробиологические показатели молока. Различные технологические схемы производства дают возможность получать сыры различные по химическому составу и органолептическим показателям [4]. При классификации сыров учитывают тип основного сырья, способы свертывания молока, используемые микроорганизмы, особенности технологии приготовления, химические показатели. По типу основного сырья сыры делят на - Натуральные, вырабатываемые из коровьего молока, овечьего, козьего, буйволового и плавленые основным сырьем для которых являются основные сыры 19 - Натуральные и плавленые, они имеют свои особенности и свойства. В сыроделии используют четыре типа свертывания молока - сычужное, - кислотное, - сычужно-кислотное, - термокислое. Сыры, получаемые кислотным свертыванием и считающиеся сырыми, представляют собой белково-жировые концентраты молока. В отличие от сыров, полученных в результате сычужного свертывания, где большая часть казеина расщеплена, в них он находится в нативной форме, что влияет на консистенцию и другие органолептические показатели. Кислотное свертывание происходит при рН 4,6-4,7, а сычужное – при рН 6,5-6,7, что влияет на состав сгустка и на содержание в нем кальция, фосфора, молочной кислоты. При сычужно-кислотном свертывании с использованием небольших доз молоко свертывающих ферментов рН составляет 5,0-5,3, но тип свертывания ближе к кислотному [5]. В этом случае сычужный фермент добавляется для повышения плотности сгустка и уменьшения потерь казеина. Используемые при производстве сыров микроорганизмы играют важную роль в формировании специфических органолептических свойств продукта. Они образуют ферменты, сбраживают молочный сахар, повышают кислотность и снижают окислительно-восстановительный потенциал до определенного уровняв которых протекают биохимические и микробиологические процессы в сырах. В зависимости от состава микрофлорысыры можно подразделить на вырабатываемые при участии мезофильных молочнокислых бактерий, с использованием мезофильных и термофильных молочнокислых, пропионовокислых и плесневых бактерий, микрофлоры поверхностной слизи, бифидобактерий или ацидофильной палочки. В развитых странах большое внимание уделяется проблеме снижения содержания жира в сыре, что диктуется требованиями гигиены питания. Сложность состоит в том, что простое снижение содержания жира вызывает ухудшение органолептических показателей,а, следовательно, и конкурентоспособности сыров на пищевом рынке. Принципиальный путь решения этой проблемы- модификация технологии (увеличение влажности сыров, использование заменителей или имитаторов жира, изменение состава заквасок) [7]. Часть молочного жира в сырах может быть заменена растительными жирами. Для достижения максимального результата и повышения качества сыра требуется хорошая испытательная база, а именно основанная на лабораторном анализе. В данной части работы приведены основные эксперименты, проведенные с сырьем и готовой продукцией в целях повышения качества мягкого и рассольного сыра. 2.1 Определение качества молока При приемке молока на производство необходим контроль входных параметров, цвет, запах, жирность. Согласно ГОСТ 13928-84 Молоко и сливки заготовляемые [20] происходит отбор проб, которые тестируются для определения качества продукта перед его дальнейшим использованием. К молоку предъявляются требования, описанные в стандарте ГОСТ Р 52054- 2003 Молоко натуральное коровье- сырье [9]. Содержание побочных веществ, токсинов, микроорганизмов и примесей должны строго соответствовать санитарным нормам. На протяжении всего технологического цикла молоко сопровождается специальным документом, ветеринарным свидетельством и удостоверением качества установленной формы. Периодичность отбора проб на проверку качества молока варьируется повремени. Ежедневно, определяют - органолептику молока, 21 - температуру, - титруемую кислотность, - массовую долю жира, - плотность, - температуру замерзания, - группу чистоты. 1-2 раза в десять дней - содержание соматических клеток. Данные виды лабораторного анализа проводят в соответствии с нормативной документацией ГОСТ 9225-84 Молоко и молочные продукты [17], ГОСТ 23453-2014 Молоко сырое. Методы определения соматических клеток [18]. Согласно ГОСТ 25179-2014 Молоко и молочные продукты раза в месяц определяют Массовую долю белка согласно. По согласованию с органами здравоохранения контролируют содержание - антибиотиков, - пестицидов, - ингибирующих веществ, - токсичных элементов микробиологических показателей, - радионуклидов, - афлотоксина. Данные эксперименты проводят в соответствии с порядком, гарантирующим безопасность молока и установленным производителем. Также мы проводили опыты на сыропригодность молока и его качества в соответствии с ГОСТами, используемыми при лабораторном анализе, определении органолептических показателей, определении плотности и кислотности [6]. Описание опытов проводимых на сырье 22 1. ГОСТ Р 3624-98 Молоко и молочные продукты [7]. Краткое описание Кислотность определяют при помощи титрования. В мерный стакан отмериваем 10 мл молока, приливаем 20 мл дистиллированной воды и капаем 2-4 капли фенолфталеина. Содержимое стакана титруют 0,1 Н раствором едкого натрия до слабо розовой окраски. Количество щелочи, пошедшей на титрование, умножают на 10 и получают результат, выраженный в градусах Тернера. Так как кислотность характеризует свежесть молока, поэтому определяется она всегда в неконсервированных пробах. Парное молоко имеет кислотность 17-18 . Кислотность молока нарастает в результате жизнедеятельности бактерий, которые преобразуют молочный сахар в молочную кислоту. 2. ГОСТ Р 54758-2011 Молоко и продукты переработки молока. Методы определения плотности [8]. Краткое описание Как правило, плотность молока и молочных продуктов определяют при температуре 20-25 . Пробы с отстоявшимся жиром и консервированные нагревают до 400 , выдерживают приданной температуре 5 минут и охлаждают до 20-22 . Перед определением пробу молока объемом 0,25 или 0,50 мл тщательно перемешивают и осторожно, во избежание образования пены, переливают по стенке в сухой цилиндр, который в этот момент следует держать слегка в наклонном положении. Далее оставляют отстояться на ровное место и погружают чистый ареометр в молоко и оставляют его плавать. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра. Первый отсчет показаний плотности проводят визуально со шкалы прибора через 3 минуты после установления неподвижного состояния. Затем прибор приподнимают до уровня балласта и опускают снова. После установления ареометра в неподвижном состоянии проводят второй замер плотности. Температуру пробы молока измеряют перед первыми после второго определения плотности. Расхождение в экспериментах по замеру плотности не должно превышать 0,5 кг . Считают среднее показаний прибора и температур. Если проба молока имела температуру выше или ниже 20 градусов, то результаты определения плотности при средней температуре должны быть приведены к 20 . Согласно стандартам, заготовляемое молоко не должно принимать значение плотности не менее 1,027 гс . 3. ТУ 9811-153-04610209-2004 «Молоко-сырье для сыроделия. При помощи данного метода проводят органолептическую оценку продукта. Краткое описание В градусах Тернера выражается кислотность сыров. Принцип определения кислотности состоит в том, что мы берем пробу сыра 5 грамм, растираем ее в ступке, приливая к ней постепенно 50 . воды нагретой до 35-40 . Добавляем 2-4 капли фенолфталеина и оттитровываем полученный раствор 0,1 Н раствором щелочи до появления розового окрашивания. Умножаем количество щелочи пошедшей на титрование на 20. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 4 . Результаты экспериментов Первая проба 1) органолептическая оценка. Молоко имеет однородную консистенцию, имеет желтовато-белый цвет. Вкус свойственный свежему молоку, имеет нежный приятный маслянистый вкус, свойственный жирному молоку. Запах приятный, без горечи 2) оценка кислотности. Кислотность составила 19 . Данное молоко, настоялось в течение суток. Полученная кислотность соответствует суточно настоянному молоку 3) оценка плотности. Ареометр показывает 1031 при температуре 15 . Фактическая плотность молока составляет 1030 при температуре 20 . Итог данное молоко пригодно для приготовления сыра, все показатели в норме. Вторая проба 1) органолептическая оценка. Молоко имеет однородную консистенцию, темновато-белый цвет с голубым оттенком по краям. Вкус, свойственный нежирному молоку. Запах, свойственный коровьему молоку 2) оценка кислотности. Кислотность составляет 18 ; 3) плотность составляет 1030,5. Итог молоко пригодно для приготовления сыра. Третья проба 1) органолептическая оценка. Имеет белый цвет со слегка желтоватым оттенком. Вкус кисло-сладкий. Обладает слегка кислым запахом свойственным скисшему молоку 2) кислотность составила 24 ; 3) плотность составила 1030. Вывод молоко непригодно для приготовления сыра. |