диссертация. Горбунова Ю.Б._ХТм-1701а. Модернизация технологии производства мягких и рассольных сыров Студент
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
2.2 Определение сыропригодности молока Перед тем как начать приготовление сыра, нам необходимо протестировать сырье из которого будет производиться продукт. В нашем случае сырьем служит коровье молоко имеющее паспорт и прошедшее ряд лабораторных исследований на обсемененность. Молоко не должно пахнуть посторонними запахами, содержать посторонних примесей, иметь несвойственный натуральному продукту цвет. Часто бывает, что некоторые из коров могут быть больны маститом и это некоторое число удается определить не сразу и молоко все же поступает на заводы [9]. Исходя из вышеперечисленных факторов молоко должно соответствовать последующим физико-химическим показателям - титруемой кислотности 17-20 ; - массовой доле жира не менее 3,2%; 25 - содержанию белка не менее чем 3,0; - степени чистоты по эталону не ниже I-II группы - бактериальной обсемененности на редуктазу не менее I класса. Молоко, которое содержит посторонние вещества и примеси не допускается к циклу производственного процесса. Также в продукте не должно быть большого количества маслянокислых бактерий и кишечной палочки, иначе впоследствии созревания сыров данные микроорганизмы вызывают ранее и позднее вспучивание сыра. Как нам известно молоко свертывается под воздействием сычужного фермента. В редких случаях наблюдается медленное свертывание молока, в нем развитие микроорганизмов несколько заторможено. Для того чтобы исключить вялое свертывание проводят сычужно-бродильную пробу, которая основана на контроле качества образовавшегося сгустка. Далее молоко можно отнести км классам сыропригодности [10]. Для изготовления сыра можно использовать I и II классы. Итогом сыропригодности молока является - определение массы - определение качества молока - определение органолептических показателей (цвет, температура, консистенция, запах. Молоко оценивают на органолептику только после кипячения пробы. 2.2.1 Метод титрования и определение показателя массовой доли общего белка в молоке При помощи формальдегида можно осуществить метод блокировки аминогрупп, содержащихся в белковой структуре молока, вследствие данной реакции образуются метилпроизводные аминокислоты. Метилпроизводные аминокислоты содержат в себе карбоксильные группы, которые впоследствии нейтрализуются щелочью. ОС ОН 26 НООС-R- +H-CHOOC-R-N H OH OH OH HJJC-R+NaOHNaOOC-R+ O OH OH При проведении данного эксперимента молоко должно быть свежими иметь кислотность не больше 22 . Перед проведением опыта необходимо подготовить лабораторную посуду, а именно пипетку на 20 , и коническую колбу на 100 Для проведения опыта необходимо подготовить растворы - раствор NaOH (0,1 H); - раствор спиртовой Фенолфталеина (2%); - раствор нейтрализованного формальдегида по фенолфталеину (40%); - раствор сульфата кобальта (2,5%). Проведение опыта В коническую колбу вместимостью 100 необходимо аккуратно отобрать пипеткой вместимостью 20 пробу молока. Затем в эту же колбу отобрать 0,25 2% раствора фенолфталеина. После тщательного перемешивания, необходимо провести метод титрования при помощи Н раствора NaOH. Титрование необходимо закончить при появлении неисчезающего красного окрашивания. Данную процедуру необходимо повторить после добавления к раствору 4 нейтрализованного раствора формальдегида 40% концентрации, до появления окрашивания. По окончанию данного опыта, количество щелочи, которое ушло на титрование раствора, необходимо умножить на 0,959. Таким образом, можно получить массовую долю белка, содержащегося в молоке в процентах. Стандартное содержание массовой доли белка должно составлять 4.2- 4.5%. При помощи данного опыта нам удалось протестировать три пробы молока, две из которых соответствуют нормам [12]. Таблица 1 - Результаты эксперимента определение массовой доли общего белка в молоке Проба молока Количество белка Партия 1 4,2 Партия 2 4,3 Партия 3 3,8 Вывод партия под номером 3 не соответствует стандарту содержания белка в цельном коровьем молоке. 2.2.2 Метод определения показателя массовой доли белка-казеина при помощи титрования кислотой Известно, что белок можно нейтрализовать щелочью с применением определенного индикатора- фенолфталеина. Перед началом работы в отобранную пробу 1 молока необходимо смешать со слабым раствором серной кислоты, а далее провести метод щелочного титрования. При этом нет необходимости фильтровать раствор от выделившегося осадка. Во вторую пробу 2 приливают слабый раствор серной кислоты, в следствии реакции выпадает осадок, который необходимо удалить при помощи фильтровальной бумаги, сложенной в 2 слоя. Оставшийся фильтрат нужно оттитровать. Количественная характеристика казеина в молоке определяется по разности показателей количества щелочи которое затрачено на оба титрования. Казеин выпадает в осадок полностью при значении рН молока 4,7. Перед проведением опыта необходимо подготовить лабораторную посуду, а именно две конических колбы на 200 , цилиндр и колбу мерные объемом 100 , воронку и бумажные фильтры, вырезанные по контуру воронки. Для проведения опыта необходимо подготовить растворы - раствор S (0,005 H); - раствор NaOH (0,1H); 28 - раствор фенолфталеина спиртовой (2%). Проведение опыта При помощи пипетки отбираем пробу объемом 20 молока и помещаем ее в колбу вместимостью 200 , затем необходимо тщательно промыть пипетку и отобрать 80 дистиллированной воды и хорошо встряхнуть полученную смесь. Далее в разбавленное молоко вводят по одной капле раствор 0,005 н концентрации S . Данный раствор необходимо вносить до полного окончания образования творожистого осадка казеина. При нормальном течении реакции раствора серной кислоты необходимо порядка 17-25 . Далее необходимо отфильтровать полученный осадок при помощи бумажного фильтра, а фильтрат поместить в колбу объемом Для того чтобы сэкономить некоторое количество времени, в процессе фильтрования первой колбы необходимо отобрать вторую пробу молока объемом 20 и поместить ее в подготовленную колбу объемом 20 и прилить 80 дистиллированной воды. Ко второй пробе в процессе постоянного перемешивания необходимо прилить подготовленный раствор серной кислоты в аналогичном объеме первой пробы. Далее во вторую пробу внести 4 капли индикатора фенолфталеина и провести щелочное титрование раствором NaOH (0,1 Н) до слабо-красной пигментации. Входе титрования выпавший осадок должным образом растворяется. Объем щелочи пошедшей для второго титрования отмечается в лабораторном журнале. Далее возвращаемся к первой отфильтрованной пробе. Фильтрат переливают в заранее подготовленную коническую колбу, объемом 200 , приливают несколько капель индикатора фенолфталеина и проводят щелочное титрование раствором NaOH (0.1 Н, до появления слабого окрашивания. Объем щелочи, израсходованной на первую пробу, фиксируется в лабораторном журнале и пересчитывается на полный объем жидкости в цилиндре (вода, молоко, кислота) по формуле , (1) где А - кол-во раствора NaOH (0,1 Н) пошедшего на титрование 100 фильтрата В - кол-во раствора серной кислоты (0,05 Н. Процентное содержание белка- казеина можно определить по формуле (2) гдe Р - объем раствора щелочи пошедшего на титрование первой смеси, ; Р - объем раствора щелочи пошедшего на титрование второй смеси, ; 0,1131 - количество белка, находящееся водном раствора щелочи NaOH (0,1 Н. Стандартное содержание массовой доли казеина должно составлять 2,2-4,0%. При помощи данного опыта нам удалось протестировать три пробы молока, одна из которых соответствуют нормам [13]. Таблица 2 - Результаты эксперимента определение массовой доли белка казеина при помощи титрования № Пробы Р Р Z Вывод Первая 9 1 4,5 Не норма Вторая 8,5 1 4,24 Не норма Третья 7 2 2,83 норма Вывод входе эксперимента была выявлена одна проба под номером 3, которая попадает под стандарт содержания казеина в молоке. 2.2.3 Опыт по определению кальция в молоке Данный способ базируется на коагуляции казеина под воздействием кальций ионов. Для проведения данного опыта нам понадобятся следующие составляющие - молоко цельное 30 - раствор Ca (1%); - пробирки, 5 штук - плитка - пипетка объемом 10 и пипетка объемом 2 с градуировкой. Проведение опыта В 5 пробирок отливают по 10 молока и при помощи бюретки приливают в каждую пробирку последовательно 0,3; 0,5; раствора хлорида кальция, данные пробирки необходимо встряхнуть для полного перемешивания смеси, и отправляют нагреваться в водяную баню на 10-15 минут. Все действия фиксируют в лабораторном журнале. После истечения времени, пробирки извлекают и отправляют в прохладное место для охлаждения растворов. После охлаждения наблюдают образование осадка в виде крупных хлопьев казеина. Данный осадок говорит нам о том, что молоко нестабильно при воздействии высокой температуры, следовательно, не термоустойчиво [14]. В зависимости от добавленного объема раствора хлорида кальция, молоко можно подразделить на группы - 1,1 раствора соли - группа 1; - 0,9 раствора соли - группа 2; - 0,7 раствора соли - группа 3; - 0,5 раствора соли - группа 4; - 0,3 раствора соли - группа 5. Вывод было проведено три эксперимента на трех разных партиях молока. Исходя, из результатов опыта мы получили молоко 2, 4, 5 групп. Молоко 2 группы более термоустойчиво. 2.3 Физико-химические методы оценки качества сыров На данном этапе работы было выделено 4 пробы мягкого рассольного сыра. Все они готовились по различным технологиям приготовления. Каждая из проб была подвергнута следующим экспериментам, методика которых представлена ниже [25]. 31 2.3.1 Определение содержания жира Молочный жир колоссально влияет наконсистенция зерна сыров и сырной массы в целом. Количественное содержание жира проводят согласно методики приведенной в ГОСТ Молоко и молочные продукты [10]. Данный метод основан на выделении жира из молочных продуктов путем взаимодействия продукта с серной концентрированной кислотой и изоамилового спирта. В чистый жиромер для молока, наливаем 10 мл соляной концентрированной кислоты, при помощи стеклянной палочки добавляем к кислоте 2 грамма мелко растертого или измельченного сыра и доливаем 9 мл кислоты. Уровень смеси необходимо контролировать так, чтобы он находился не ниже 5 мм от основания горла. Для дальнейшего исследования приливаем 1 мл изоамилового спирта и закрываем плотно пробкой. Содержимое необходимо тщательно встряхивать до полного растворения белка-осадка. Далее жиромер помещаем в водяную баню и оставляем его выдерживаться при 70-75 до полного растворения содержимого, при необходимости жиромер периодически встряхивают. После водяной бани жиромер отправляется в центрифугу на 5-10 минут. Далее регулируем столб жира, необходимо чтобы он находился в трубке со шкалой и отправляем жиромер на водяную баню пробкой вниз на 5 минут [15]. Необходимо учитывать, что вода в водяной бане должна быть выше уровня жира. После проведения вышеописанных процедур анализируем количество жира в соответствии со шкалой. При определении количества жира, жиромер необходимо держать в вертикальном положении, движением пробки вниз и вверх устанавливаем нижнюю границу столбика жира на целом делении шкалы и от него отсчитываем число делений до нижней точки мениска столбика жира. Граница раздела фаз должна быть резкой, столб жира прозрачным, бледно-желтого цвета. Массовую долю жира в сыре (%) вычисляют по формуле Ж=Р*11/м, (3) где Р- показание шкалы жиромера; М-навеска сыра в граммах 11- коэффициент пересчета показаний жиромера в проценты. Массовую долю жира в пересчете на сухое вещество сыра в (%) вычисляют по формуле Ж1=Ж*100/(100-В), (4) где Ж- массовая доля жира в сыре, %; В-массовая доля влаги в сыре. Таким образом, объем 10 малых делений на шкале жиромера равны 1% жира. Расхождения между параллельными определениями не должно превышать 0,1% жира. За окончательный результат принято принимать среднее двух параллельных значений [8]. Таблица 3- результаты эксперимента определение содержание жира Наименование пробы Показания шкалы жиромера Массовая доля жира Сыр 1 4,2 23,1 Сыр 4,3 23,6 Сыр 3 4,5 24,7 2.3.2 Определение содержания соли Хлористый натрий вносится в сырную массу и выполняет важную функцию, воздействуя (напрямую или через изменение активности воды) на развитие микроорганизмов и активность ферментов и, следовательно, оказывает влияние на созревание сыра в целом. Входе подсаливания продукта формируется характерный вкус, вследствие могут усиливаться или маскироваться вкусовые свойства некоторых веществ, проявляющихся входе созревания продукта. Все зависит оттого какие требования предъявляют к данной сырной массе и виду сыра, количество соли может достигать от 1 до 15%. Например, на востоке сыры длительное время пребывают в сильно концентрированном солевом растворе 8-15%, их употребляю только после предварительного вымачивания [16]. Массовую долю соли можно определить в соответствии с методическими указаниями из ГОСТ 3625-84 Молоко и молочные продукты [14]. Методика 5-10 грамм сырной массы переносят в стакан, заливают 50 мл горячей воды, температура воды колеблется в пределах от 75-89 , растирают массу до исчезновения комков. Далее переносим содержимое стакана в мерную колбу объемом 100 мл, смывая остатки горячей водой. Колбу необходимо охладить дои довести объем мерной колбы до метки 100 мл. дистиллированной водой. После проведенных выше манипуляций необходимо отфильтровать и перелить содержимое колбы. Затем необходимо оттитровать 50 мл фильтрата. Для этого переливаем 50 мл в коническую колбу, прибавляем 5-8 капель раствора хромовокислого калия и титруют раствором азотнокислого серебра при постоянном взбалтывании до появления слабого кирпично-красного окрашивания. Для определения процентного содержания хлористого натрия используют следующую формулу Х, (5) где У - кол-во азотнокислого серебра, 1 соответствует 0,01 г хлористого натрия, пошедшего на титрование 50 фильтрата, ; М-масса продукта взятого для анализа, г. Таблица 4- результаты эксперимента определение содержания соли Наименование пробы Кол-во растра азотнокислого серебра, мл Содержание хлористого натрия, % Сыр 1 15 15 Продолжение таблицы 4 Наименование пробы Кол-во растра азотнокислого серебра, мл Содержание хлористого натрия, % Сыр 2 15,1 15,1 Сыр 3 14,8 14,8 2.3.3 Определение зрелости сыра Точнее всего зрелость сыра устанавливается по буферным свойствам водной вытяжки сыра. Буферные свойства — это способность связывать кислоту и щёлочь удерживая определенный уровень рН. Зрелый сыр имеет буферность в два раза выше чем свежеприготовленный. Разность показателей количества раствора Н, который пошел на титрование 10 водной вытяжки с фенолфталеином, умноженная на 100, показывает степень зрелости сыра в градусах Шиловича (Методика определения Необходимо взять навеску сырной массы в размере 5 г, тщательно растереть и прилить 45-50 воды, температура воды должна составлять примерно 45-50 [17]. После того как раствору дали отстояться, его фильтруют через бумажный фильтр в колбу объемом 100 мл. Далее необходимо отобрать 20 мл фильтрата пипеткой и разлить по двум колбам 10 мл в одну и 10 мл в другую. В одну колбу приливают 3 капли фенолфталеина и начинают процесс титрования Н раствором щелочи до проявления слабо розового устойчивого окрашивания. Во вторую колбу, напротив, приливают 10-15 капель тимолфталеина и титруют раствором щелочи до проявления устойчивого синего окрашивания [18]. Степень зрелости сыра (СЗ) в градусах Шиловича вычесляют по формуле СЗ=(Ут-Уф)*100, (6) где Ут - кол-во щелочи, потраченное на титрование вытяжки с тимолфталеином, см Уф - количество щелочи, пошедшее на титрование вытяжки с фенолфталеином, Титрование проводится с точностью до 0,05 Результаты эксперимента определение зрелости сыра представлена наследующей странице Таблица 5- Результаты эксперимента определение зрелости сыра Наименование пробы Ут Уф СЗ Сыр 1 3,2 1,85 165 Сыр 2 3,7 2,1 160 Сыр 3 3,5 2,1 140 Вывод 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. 36 3 Описание стандартной технологии производства и ее модернизация. Производство сыра в научно-технологической лаборатории, размещенной на территории Тольяттинского государственного университета, осуществляется непосредственно в столовой, является качественными отвечает всем основным требованиям. Производственной деятельностью рабочие занимаются три или четыре раза в неделю с 9:00 до 18:00. Научно- технологическая лаборатория по производству сыра имеет небольшую мощность, порядка 200 литров молока, перерабатываемого за смену. Выход сыра зависит от его разновидности и сорта. С 250 литров молока мы можем получить около 20-23 килограмм мягкого сыра Фета (брынза) и около 1,5-2 килограмма сыра Рикотта в период времени за одну смену. На территории столовой Тольяттинского государственного университета, в отдельных помещениях для правильной организации сыроварни, оборудованы следующие помещения 1) два помещения для приемки и оценки качества молока, а именно разгрузочная и лаборатория. Разгрузочное помещение представляет собой комнату, в которой происходит разгрузка молока, в нем постоянно поддерживается прохладная температура, порядка 15 . Молоко находится в транспортировочной таре. В данном помещении находится тележка, для более удобного транспортирования в лабораторию. Лаборатория- представляет собой помещение для сепарирования молока, оценки качества молока по всем показателям. В лаборатории, как правило, установлен стол на котором располагается измерительное оборудование для проведение анализа. Сепарирование – процесс, необходимый для уменьшения концентрации жиров в молоке. Молоко доводят до жирности 2,5-3% в зависимости оттого какой продукт необходимо получить 2) линия производства по приготовлению сыра, находится на территории горячего цеха столовой. В линии находятся два 37 сыроизготовителя открытого типа на 250 и 100 литров, пресс тележка объемом 420 литров, производственный стол для хранения необходимого инвентаря 3) комната для созревания сыров, брожения и сушки. Помещение герметично закрывается, не выпуская холодный воздух и не впуская горячий. В комнате установлены стеллажи, выполненные из дерева, влагомер, термометр и кондиционер 4) моечная инвентаря 5) упаковочная. Помещение производственно-бытового характера, на территории которого расположен пресс для мягкого сыра, производственные столы, инвентарь. Признаки рассольных сыров Данные сыры бывают с низкой температурой второго нагревания. Как правило их можно изготавливать из коровьего, козьего, овечьего молока, а также из их смеси в пропорциях 1:1, 1:2, 1:3. При смешивании молока двух видов возрастает кислотность, из этого следует, что такую смесь необходимо пастеризовать при температуре 63-67 с выдержкой 30 минут (+ 5 мин) [20]. Для рассольных сыров используют следующие закваски - мезофильные молочные палочки - бактериальный сухой препарат для рассольных сыров (ТУ 49 956-83). Сыр необходимо нормализовать по жиру для усреднения сырья по физико-химическим показателям. Это значит, что в процессе нормализации молока или смеси молока необходимо внести водный раствор Хлорида кальция в пропорции 15 грамм сухого вещества на 100 кг продукта. Для рассольных мягких сыров важнейшим этапом при приготовлении является посол сырного зерна. Для данного вида продукта характерно высокое содержание влаги и соли в готовой продукции, что значительно увеличивает выход сыра [22]. Сыр солят, для придания ему характерного вкуса. Вовремя посолки, соль вступает в реакцию с белковой частью сырного зерна, тем самым регулируя все ферментативно- микробиологические процессы в период созревания. Таким образом выстраиваются органолептические показатели сыров. Мягкий рассольный сыр солят непосредственно в подготовленном растворе, в течении от 3 до 5 дней, в зависимости от вида. |