МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
advertisement
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» УДК637.334.36 На правах рукописи КАПЛЕНКО АЛЕКСЕЙ НИКОЛАЕВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СЫРОВ С ЧЕДДЕРИЗАЦИЕЙ И ПЛАВЛЕНИЕМ МАССЫ Специальность: 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: доктор технических наук, профессор И.А. Евдокимов Ставрополь – 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ 4 ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ. 10 1.1 Исторический экскурс в технологию приготовления и 10 использования бактериальных заквасок 1.2 Молоко как сырье для производства сыра 14 1.3 Подготовка молока и получение сырного зерна 16 1.4 Молочнокислый процесс во время чеддеризации сырной массы 22 1.5 Плавление сырной массы 33 1.6 Посолка и хранение сыра 35 1.7 Цель и задачи исследований 40 ГЛАВА 2.ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 42 2.1 Методы исследований 42 2.2 Используемое сырье и условия проведения экспериментов 46 2.3 Используемые закваски 48 2.4 Подготовка молока 51 2.5 Проведение опытных выработок сыров 56 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 61 3.1 Исследование влияния заквасок прямого внесения на процесс 61 производства сыра с чеддеризацией и плавлением массы 3.2 Исследование динамики молочнокислого процесса в зависимости 71 от вида применяемой закваски 3.3 Изучение влияния штаммового состава комбинированных и 74 термофильных заквасок прямого внесения на технологический процесс 3.4 Влияние способа плавления и посолки на качественные показатели 80 и выход сыра 3.5 Микробиологические показатели сыра при хранении 85 3.5.1 Исследование возможности повышения сроков хранения путем 90 глубокого замораживания сырной массы 3.6 Изменение консистенции сыра при хранении 97 3.7.Производственная проверка результатов исследований 106 3.8. Экономическая эффективность использования заквасок прямого 110 внесения 3.9 Экологический мониторинг и адаптация системы НАССР для 113 контроля технологического процесса производства сыров с чеддеризацией и плавлением массы 3.9.1 Экологичность процесса 113 3.9.2 Адаптация системы качества НАССР 115 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 129 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 131 ПРИЛОЖЕНИЯ 156 Протоколы дегустаций №№ 1-15 157 Акты промышленной выработки сыра №№ 1-2 189 Титульный лист нормативной документации 191 4 ВВЕДЕНИЕ Питание – один из важнейших факторов, обуславливающих здоровье населения. Правильное питание обеспечивает нормальный рост и развитие детей и гомеостаз взрослых, способствует профилактике различных заболеваний, продлению продолжительности жизни, повышению работоспособности людей и создает условия для адекватной адаптации к современной экологической обстановке [33]. Среди важнейших продуктов питания молоко занимает особое место, так как обеспечивает организм человека важнейшими биологически полноценными и легко усвояемыми соединениями. Не случайно в первые месяцы жизни именно благодаря молоку организм человека, и не только, получает все необходимые для построения костно-мышечных минеральные соли, тканей белки, ферменты, витамины, микроэлементы и целый ряд других биологически- активных веществ [90]. Установлено [148], что молоко и молочные продукты обладают лечебными и лечебно-профилактическими свойствами от целого ряда заболеваний и способствуют повышению иммунитета организма, как человека, так и домашних животных. Среди всего ассортимента молочных продуктов особое место занимают сыры, представляющие собой своего рода концентрат молока с высокой хранимоспособностью, что в древние времена было весьма важно, особенно в странах с жарким климатом. Вполне естественно, что в этих же регионах, в особенности в государствах Балканского полуострова и Средиземноморского бассейна, в течение веков сложилась своя, специфическая культура сыроделия, в результате которой сыр как продукт занял достойное место в рационе повседневного питания населения. Существенный количественный скачок в производстве сыра исторически связывают с развитием сельского хозяйства, в особенности молочного животноводства [190]. В современном мире на производство сыра направляется не менее 35 % от общего объема заготовляемого молока [134]. В этой связи, сыр вполне заслуженно считается 5 квинтэссенцией пищи [194]. Кроме того, своей популярностью среди потребителей сыр обязан фактору пищевой безопасности, так как технология его производства и, в особенности,хранения предполагает применение режимов (кислотность, низкая влажность, высокое осмотическое давление, обусловленное относительно большим содержание поваренной соли в водной фазе, низкая температура хранения и ряд других факторов) крайне неблагоприятных для развития не только патогенной, но и любой посторонней микрофлоры [118]. Если же сыр стал источником какой-либо инфекции, то это, как правило, является либо следствием грубого нарушения технологии и производственной санитарии, либо использования бактериальных заквасок с низкой активностью. В настоящее время мировой ассортимент сыров насчитывает свыше 1000 наименований [194]. Особую группу в плане безопасности представляют рассольные сыры, в том числе выработанные из сырого молока. Рассольное хранение сыров обуславливает повышенную массовую долю поваренной соли, что препятствует развитию практически любых микроорганизмов, включая болезнетворныe: Listeriamonocitogenes, Staphilococcusaureus и другие, которые можно отнести к так называемой случайной микрофлоре [109,146, 165]. Излишне соленый вкус этих сыров, безусловно, существенно снижает их потребительские свойства, однако исторически сложилось так, что приоритетом была высокая хранимоспособность продукта. В современном мире инновационных технологий сыроделие подверглось существенной модернизации, направленной на повсеместное увеличение объемов производства и повышение выхода готовой продукции из единицы сырья. Постепенно утрачиваются традиции, и гурманам приходится довольствоваться обезличенными сырами, изготовленными в стиле «техно», которых не касалась рука человека. Под термином «современное производство», по всей видимости, следует понимать не только промышленные предприятия с большими 6 объемами переработки молока, но и небольшие, частные и так называемые цеха при фермерских хозяйствах, которые производят «штучный» легко узнаваемый на прилавке товар с постоянными качественными показателями, имеющий своего потребителя и пользующийся устойчивым спросом. С целью защиты товарной марки и исключения подделок со стороны недобросовестных товаропроизводителей разработаны и используются технологии идентификации сыров, в том числе и по определению фактического производителя с помощью прибора облучающего головку лучами инфракрасного спектра [115]. Среди таких сыров достойное место занимают сыры с чеддеризацией и плавлением массы, российскому потребителю известные в основном по сыру сулугуни. Привлекательность технологии данного продукта состоит в том, что он может поступать в торговую сеть без созревания в свежем виде. Для производства сыров этой группы не требуются камеры созревания, а в ряде случаев и солильные бассейны. В СССР сулугуни вырабатывался в соответствии с ОСТ 4991-75 и ОСТ 49 91-84 «Сыры рассольные». Отнесенный, в соответствии с этими нормативными документами, к рассольным сырам сулугуни отгружался в реализацию в бочках с рассолом. За время в пути в обычных товарных вагонах массовая доля поваренной соли в головках достигала (5 – 6) % и более. Единственным позитивным моментом в данной ситуации было то, что повышенная массовая доля соли предохраняла сыр от микробиологической порчи. Покупатели перед употреблением сыра, как правило, вынуждены были отмачивать его в воде или молоке, для придания приемлемых потребительских свойств. Для кратковременного хранения (до 5 суток) допускалось упаковывание сыра сулугуни в деревянные или картонные ящики, выстланные полимерными пленками или пергаментом. В этой связи до настоящего времени в исследовательских лабораториях и на сыродельных предприятиях проводится планомерная работа по совершенствованию 7 технологии сыров данной группы с целью расширения ассортимента, повышения качества и увеличения сроков хранения для последующего внедрения результатов в промышленность [1,22,37,81]. За рубежом из рассматриваемой группы наиболее широко представлены сыры типа моццарелла, родиной которых считается Италия, где сыр используется как непосредственно в пищу, так и как кулинарная добавка к традиционному итальянскому блюду пицца [155]. В ряде стран с жарким климатом выпускаются аналогичные сыры под названием Паста Филата, Проволоне, Злато, которые вырабатываются практически по единой технологии и отличаются фактически только формой и, в некоторой степени, химическим составом. Сыр качкавал также является аналогом указанных сыров за исключением пониженного содержания влаги и созревания в течение (1,5 – 2,0) месяцев. На Североамериканском континенте также наиболее широко известны сыры пицца и моццарелла, которые появились в западном полушарии с началом массовой эмиграции итальянцев в США. На первом этапе этот сыр импортировался в Америку из южной Европы – в основном из Италии и стран Балканского полуострова. Однако качество продукта, имеющего высокую влажность, во время длительного плавания через океан существенно снижалось, что потребителей не устраивало [190]. В этой связи эмигрантами было организовано производство данных сыров одновременно на ряде молочных предприятий. Со временем объемы и география производства стремительно расширялись. Так, за последние 90 лет только в США объемы производства моццареллы и ее аналогов выросли более чем в 50 раз [190, 193]. Специфичным для данного вида сыра является тесто со слоистой структурой и небольшой, в пределах (1 – 2) кг, вес головки. Последнее особенно важно, так как при реализации в торговой сети, в большинстве случаев, не требуется разрезание головки и нарушения заводской упаковки. 8 Уникальная технология предполагает термомеханическое пластифицирование сырной массы, что позволяет на ее основе выпускать широкую гамму сыров с различной формой, типа прядей, косичек, в том числе копченых, а также рулетов с различными наполнителями. С целью придания сыру функциональных свойств,для привлечения дополнительного внимания потребителей, сыр обогащают пробиотическими и функциональными добавками, в частности β-глюканом и микроорганизмами с бифидогенными свойствами [188,194]. Известна технология [123], согласно которой сырная головка небольшого размера помещается в пластиковый контейнер и заливается кислым рН (4,6 – 4,8)рассолом или растительным маслом и герметично запаивается. В такой упаковке сыр созревает и в ней же отправляется в реализацию. Данный способ производства отличают низкие трудовые затраты, высокие санитарные показатели конечного продукта и привлекательный внешний вид. По всей видимости, такие технологии не имеют существенной производственной перспективы, а выработанные сыры в значительной степени относятся к сувенирной продукции. Приведенные факты свидетельствуют о большой популярности сыров описываемой группы за рубежом. К сожалению,В Российской Федерации, малотоннажным сыродельным предприятиям, где наиболее целесообразно размещать производство рассольных и мягких сыров,в настоящее время уделяется недостаточное внимание, а научное обеспечение технологии, в особенности сыров с чеддеризацией и плавлением массы, вообще близко к нулю. Одной из причин такого положения является отсутствие квалифицированных технологов и микробиологов, в результате чего технологический процесс ведется без соблюдения основных технологических требований и, что самое важное, используются закваски, которые не всегда позволяют воспроизвести необходимые технологические параметры и получить конечный продукт надлежащего качества. Зачастую закваски вовсе не используются, 9 асбраживание лактозы осуществляет случайная микрофлора, попавшая в молоко во время дойки и транспортировки на завод, а также непосредственно на предприятии. Выпускаемые отечественными биофабриками сухие бакпрепараты и даже бакконцентраты требуют наличия на производстве обученных кадров, специальных условий и оборудования для приготовления производственных, то есть жидких, готовых к применению заквасок. По вполне понятным причинам предприятия малой мощности в подавляющем большинстве такими возможностями, включая кадровый потенциал, не располагают. Существенно облегчить работу предприятий в плане выпуска качественной продукции удается за счет использования заквасок прямого внесения, которые вносят непосредственно в емкость с молоком или сливками без предварительной подготовки. Западные фирмы предлагают широкий спектр заквасок прямого внесения для производства практически всего ассортимента молочной продукции, в том числе сыров различных групп. Однако, в силу определенных обстоятельств, разработчики и производители данной продукции не могут учитывать специфические условия работы отечественных, в особенности малых сыродельных предприятий, специализирующихся на производстве сыров как рассольных, так и описываемой группы. В результате этого персонал таких предприятий, не имея достаточной квалификации, вынужден производить работу по адаптацию заквасок прямого внесения применительно к сложившейся на предприятии технологии. В этой связи адаптация заквасок прямого внесения к технологии производства сыров с чеддеризацией и плавлением массы, а также изучение их влияния на процесс производства данных продуктов представляет определенный научный и практический интерес, что и является основной целью настоящей работы. 10 ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ Сыры с чеддеризацией и плавлением массы относятся к группе сыров с повышенным уровнем главенствующую молочнокислого роль в брожения. рассматриваемой В этой технологии связи играют молочнокислые бактерии, которые вносятся в молоко в виде бактериальной закваски. Во время последующих технологических процессов создаются оптимальные условия для интенсивного развития этих микроорганизмов, которые, сбраживая лактозу, преобразуют ее в молочную кислоту. Кислота в свою очередь вызывает основную трансформацию компонентов молока с последующим получением готового продукта – сыра. 1.1 Исторический экскурс в технологию приготовления и использования бактериальных заквасок Чистые культуры молочнокислых бактерий для инициирования молочнокислого брожения впервые начали применять в 60 годы 19 века. Изначально их добавляли в сливки, предназначенные для сбивания кислосливочного масла, когда были открыты их свойства сбраживать молочный сахар. В качестве первых заквасок использовали сквашенную пахту или кислое молоко хорошего качества. В России родоначальником в этой области был С.А.Северин, который впервые изготовил сухие чистые культуры и внедрил их в маслодельную отрасль молочной промышленности [15]. Если первоначально молочнокислые бактерии воспринимались лишь как инструмент, препятствующий развитию в молочных продуктах нежелательной и даже вредной микрофлоры, то впоследствии, по мере развития учения о жизнедеятельности этих микроорганизмов, им приписывалась все более значимая роль. Так, помимо сбраживания молочного сахара, они участвовали в созревании сыра за счет продуцирования протеолитических, липолитических и других ферментов. Иными словами – молочнокислые микроорганизмы, входящие в состав 11 заквасок оказывали непосредственное участие в формировании видовых особенностей сыра. В этой связи создавались специализированные микробиологические лаборатории по выделению и изучению заданными свойствами. микроорганизмов, В качестве обеспечивающих источников необходимое штаммов с молочнокислых качество конечных молочных продуктов, служили так называемые кустарныесыры и сквашенное опять же в кустарных (домашних) условиях молоко[113,121, 190]. Из этих продуктов выделялись и изучались микроорганизмы. Некоторые из них получили названия созвучные с географическим местонахождением зоны их обнаружения и идентификации: Streptococcusmacedonicus, Lactobacillussanfranciscensis[139]. Культуры, обладающие наиболее выраженными заданными свойствами (энергия кислотообразования, активность),выделялись, протеолитическая изучались и и передавались липолитическая на молочные предприятия. Безусловно, на тот период это было прогрессом. Однако от предприятий, в особенности небольших, поступали нарекания на проблемы, возникающие при работе с чистыми культурами за счет трудности обеспечения стабильного микробного состава в процессе перевивки и повторного использования. Нередко по причине отклонений от технологии хранения теряли активность и даже выпадали отдельные штаммы. Позднее, по мере развития науки о селекции микроорганизмов, эта работа была сконцентрирована в специализированных лабораториях, а предприятия получали сухие закваски, в которых культуры бактерий высушивались лиофильным способом и могли храниться без снижения своей активности продолжительное время. Существенным производства и прогрессом внедрение на явилось создание, действующие организация молочные заводы комбинированных заквасок, состоящих из различного сочетания культур, штаммы которых обладали необходимыми для получения качественного продукта свойствами. Все предприятия отрасли получили возможность 12 работать на идентичных и проверенных микроорганизмах. Это позволяло получить сопоставимую по физико-химическим и органолептическим показателям, но выработанную на разных заводах продукцию. Иными словами речь идет о реальном подходе к производству стандартизированной, отвечающей определенным, научно обоснованным требованиям молочной продукции[135]. Использование сводилось к стандартизированных оживлению замороженных заквасок и на производстве высушенных культур и приготовление на их основе производственных заквасок. Однако для этого требовалось не менее 3 суток, необходимых для трех пересадок от маточной до производственной. В этой связи, существенным прогрессом явилось создание бакконцентратов, в которых количество жизнеспособных клеток было на несколько порядков выше. На их основе готовая к применению закваска могла быть приготовлена за более короткий промежуток времени при минимуме пересадок, то есть культура вносилась непосредственно в емкость для производственной закваски. Помимо экономии времени, использование бакконцентратов позволило значительно улучшить санитарию процесса приготовления заквасок за счет меньшего количества технологических стадий. Общеизвестно, что каждая операция – это прямой или косвенный контакт культуры с производственным персоналом, воздухом, Каждый из инвентарем. рискпопаданияпосторонней микрофлоры этих в факторов закваску и повышает снижения ее качественных показателей. Обсеменение производственных заквасок чревато заражением конечного продукта нежелательной микрофлорой, что в условиях реального производства небезопасно и недопустимо. Следует отметить, что приготовление производственных заквасок требует наличия высококачественного молока, которое помимо высоких биологических показателей и полноценного химического состава должно обладать определенной термоустойчивостью, то есть 13 выдерживатьвысокотемпературную (120 °С) стерилизацию или пастеризацию (95°С с выдержкой 30 минут). Однако, в условиях действующего производства, когда на предприятие поступает сборное молоко в больших автоцистернах, его сортировка представляет весьма сложную техническую и организационную проблему. Безусловным прогрессом явилось создание заквасок прямого внесения, которые вносятся в смесь (молоко или сливки) непосредственно из пакета, минуя технологические стадии приготовления производственных заквасок. На сегодняшний день целый ряд зарубежных компаний поставляет на Российский рынок большой ассортимент заквасок, отличающихся составом, свойствами используемых культур, активностью, областью применения и рядом других качественных признаков. Тем не менее, их объединяет одно, но весьма важное свойство –предельная простота использования. Роль технолога сводится к необходимости выбора пакета с сухой культурой предназначенной для производства конкретного вида молочного продукта и внесение его в смесь. Однакосыродельная отрасль молочной промышленности столкнулась с проблемой применения заквасок прямого внесения. Дело в том, что существующие большинстве рекомендации предусматривают и нормативные технологию документы производства в своем молочных продуктов, в частности сыра, с использованием производственных жидких заквасок. В зависимости от времени года, качества молока, вида и свойств применяемых культур, в частности –кислотности и численности жизнеспособных клеток, технолог имеет возможность варьировать дозировку закваски в довольно широких пределах. Использование же сухих заквасок лишают мастера такой возможности, так как фирмы производители категорически не рекомендуют осуществлять дозировку своих препаратов, а вносить весь пакет в смесь целиком и единовременно. 14 В этой связи исследование и совершенствование производства сыров с использованием заквасок технологии прямого внесения представляет определенный научный и практический интерес. 1.2 Молоко как сырье для производства сыра Молоко – это биологическая жидкость,секретируемая молочной железой млекопитающих и физиологически предназначенная для питания новорожденных. В большинстве случаев в исследовательской литературе под понятием «молоко» подразумевается молоко коровье. В остальных случаях указывается животное, от которого данный вид сырья получен: молоко овечье, молоко козье и так далее [26, 82, 107, 165, 193]. До недавнего времени наиболее ценным компонентом молока считался жир, содержание которого составляет (2,7 – 4,5)%. В дальнейшем, по мере пересмотра структуры питания человека и созданием науки о функциональном (лечебном и лечебно-профилактическом) питании[173], на первое место по значимости и биологической полноценности выдвинулись белки, которых в молоке содержится (2,7 – 3,7)%. Белки в свою очередь делятся на казеины и сывороточные белки[102]. Казеин в молоке находится в виде мицелия сферической формы, за счет чего система обладает довольно высокой устойчивостью, так как общеизвестно, что тела шарообразной формы обладают минимальной удельной поверхностью. Это в свою очередь обуславливает минимальную свободную энергию, величина которой обратно пропорциональна показателю стабильности[189]. Обладая отрицательным поверхностным зарядом, субмицелы казеина под воздействием сил взаимного отталкивания образуют в растворе своего рода пространственные мицеллы, гидрофобно связанные между собой. Специфической особенностью казеинов является то, что они имеют изоэлектрическую точку при рН 4,6 и, в отличие от сывороточных белков, под воздействием молокосвертывающих ферментов (кислых протеаз) 15 подвержены коагуляции. Это свойство данных белков использовано в сыроделии как метод их концентрирования с целью получения высокобелкового продукта – сыра[26,82]. Казеины в свою очередь подразделяются на четыре основных фракции: αs1-, αs2-, β- и ƙ-казеины. Помимо этого молоко содержит незначительное количество нескольких минорных казеиновых фракций (ƴ1-, ƴ2- и ƴ3казеины и протеозо-пептоны), природу которых относят к результату воздействия щелочной протеазы – плазмина - на основные фракции казеина [26, 130,136, 173, 200]. Молоко, направляемое на выработку сыра, не должно содержать посторонней микрофлоры, в особенности газообразующей и способной вызывать распад белков. Газообразование равно как и протеолиз способствуют образованию дряблого, труднообрабатываемого сгустка. С целью исключения наличия такой микрофлоры поступающее молоко подвергают пастеризации. Для этого оно должно быть термоустойчивым. На термоустойчивость молока влияют множество факторов: величина активной и титруемой кислотности, содержание ионизированных солей, в особенности Са2+,Р3+ [104, 163, 192]. На данный показатель оказывает влияние также вид и порода крупного рогатого скота[ 97, 100, 108, 127, 148], рацион кормления[195] и целый ряд других факторов[99, 108]. Существенное влияние на термоустойчивость молока оказывает не только сам факт наличия в системе солей кальция, а в каком виде они внесены в молоко. Так, установлено[178], что на снижение термостабильности в большей степени влияет хлорид кальция, затем, по мере убывания, лактат кальция и глюконат кальция. По всей видимости, хлорид кальция (CaCl2), является химически более доступным и легко подверженным ионизации препаратом для взаимодействия с казеиновым комплексом молока в сравнении с другими солями кальция[143, 193]. 16 1.3Подготовка молока и получение сырного зерна Для сыров с чеддеризацией и плавлением массы, как отмечалось выше, специфичным является повышенный уровень молочнокислого брожения. Соответственно, это обстоятельство предъявляет высокие требования к качеству молока, в особенности его биологической полноценности. При этом имеется в виду молоко не только коровье, но и полученное от других видов животных: буйволиц [104, 119, 164],коз[85, 121, 165, 187], овец[107, 135, 179, 187, 193], самок яков [148] и верблюдиц[132]. Широко также используется смесь этих видов сырья [132, 141]. Однако в ряде стран приняты законодательные акты, запрещающие смешивать овечье и козье молоко, направляемые на производство сыра, с коровьим. Такие сыры признаются фальсификатами. С этой целью разработаны и широко используются контролирующими организациями методы, позволяющие идентифицировать наличие в сырах казеина, полученного из коровьего молока[128]. Все эти меры направлены не только на защиту торговой марки, но и для исключения злоупотреблений иного порядка. Сыры, произведенные из овечьего и в особенности козьего молока, как правило,существенно отличаются и по цене, обусловленной сложностью и техническими трудностями получения молока от мелких парнокопытных животных. Как известно [9, 13, 124, 133], молоко является практически идеальной средой для развития микроорганизмов, том числе молочнокислых. Однако, это утверждение справедливо лишь в случае, если молоко получено от здоровых животных, и, следовательно, не содержит посторонних ингибирующих веществ, в частности антибиотикови средств защиты растений [15, 48]. Не подлежит приемке молоко, полученное в первые семь дней лактации из-за повышенного содержания в нем молозива, а также стародойное, полученное в последние семь дней лактации [10, 43]. Так, наличие в смеси примеси маститного молока в количестве даже (8 – 12)% вызывает резкое замедление молочнокислого процесса, нарушает динамику сычужного свертывания, ухудшает синеретические свойства сычужного 17 сгустка, сообщает сыру посторонние запахи и вкусовые оттенки[17, 199]. В молоке с примесью антибиотиков молочнокислый процесс резко замедляется или вовсе прекращается. В этой связи в практику сыроделия был введен термин «сыропригодное молоко». Но, даже если молоко доброкачественное, не рекомендуется его сразу использовать для производства сыра. В свежевыдоенном молоке содержатся бактерицидные вещества, в основном лактенин-1 и лактенин-2, ряд неспецифических белков и фермент лизоцим, перешедшие из крови животного [16, 58, 135]. Продолжительность бактерицидной фазы обратно пропорциональна температуре хранения молока: чем ниже температура молока и чем быстрее оно было охлаждено после дойки, тем выше ее продолжительность. Так, при температуре 0 °С длительность бактерицидной фазы может достигать 48 часов. В этой связи для производства сыров, а для сыров с повышенным уровнем молочнокислого брожения в особенности, рекомендуется использовать молоко зрелое[25, 162]. Во избежание развития психрофильных микроорганизмов, которые впоследствии могут оказать негативное воздействие на качество конечного продукта, имеются указания [112] о том, что на созревание следует направлять исключительно пастеризованное охлажденное до температуры (8 – 10) °С, иногда ниже, порядка 4 °С [187],молокос внесением (0,1 – 0,3)% бактериальной закваски. Продолжительность созревания обычно составляет (12 – 14) часов. При этом установлено[27, 187], что охлаждение молока сразу после его получения на ферме позволяет сократить холодное созревание в заводских условиях. Как отмечают многие авторы[57, 140], во время созревания за счет укрупнения казеиновых мицелл в присутствии ионов кальция и фосфора улучшаются технологические свойства молока: повышается сычужная свертываемость и качество получаемого впоследствии сгустка, нормализуется мелкодисперсного белка синерезис, – так уменьшается называемой сырной количество пыли[126]. Определенный эффект был достигнут при добавлении в молоко небольшого 18 количества хлорида натрия, который способствовал повышению гидратации мицелл казеина и сокращению энзиматической фазы на начальном этапе коагуляции[193]. С целью активизации молочнокислого процесса рекомендовано в межсезонье добавлять ростовые вещества, в частности – небольшие количества кукурузного экстракта, дрожжевых гидролизатов, автолизатов и других ингредиентов [19]. Все эти мероприятия в совокупности позволяют существенно повысить сыропригодность молока, что в перспективе оказывает позитивное воздействие на динамику всего технологического процесса и, как следствие – на качество готового продукта. Существенный скачокв интенсификации развития бактерий в биотехнологическом производстве можно достичь также использованием всевозможных биостимуляторов, гормональных препаратов, ферментативных гидролизатов животного и микробного происхождения [5, 96, 98], специально микроорганизмов, подобранных модификацией и адаптированных существующих штаммов штаммов путем применения приемов генной инженерии, в частности клонирования, совершенствованием аппаратурного оформления [68, 70. 97], оптимизацией технологических режимов, в том числе за счет применения средств автоматизации контроля и регулирования параметров, в особенности момента окончания экспоненциальной фазы [3, 20, 63, 71, 72, 119], оптимизацией питательных сред путем математического планирования их компонентного состава и основных ростовых свойств [7, 20, 21, 53, 54]. Несмотря на достаточно высокую эффективность данных препаратов в молочной промышленности широкого распространения они не получили. Одной из основных причин явилась их высокая стоимость. Приоритет отдан подбору и селекции молочнокислых микроорганизмов с заданными свойствами, в том числе и с высокими энергией кислотообразования и протеолитической активностью, что особенно важно для сыроделия.Известна 19 технология приготовления заквасок на основе аттенуированных (ослабленных) тепловым шоком культур молочнокислых бактерий с целью ослабления кислотообразующих и усиления их протеолитических и липолитических свойств [141]. Такая закваска на основе культур Lbc. casei и Lbc.helveticusбыла использована при выработке турецкого созревающего сыра казар (Kasar) с высоким уровнеммолочнокислого брожения (типа качкавала). При этом были получены положительные результаты по накоплению повышенного объема продуктов липолиза и протеолиза. Аналогичные результаты с одновременным улучшением качественных показателей были достигнуты и при производстве ряда национальных сыров свежих и с сокращенными сроками созревания [142]. Важную роль играют режимы пастеризации молока [104]. Сама по себе пастеризация является не только средством обеззараживания молока, что само по себе очень важно, но и средством для удаления нежелательных запахов, в особенности используемых кормов и животноводческих помещений[170]. Прежде всего, при нагревании в наибольшей степени подвержены необратимым изменениям сывороточные белки. С повышением температуры происходят глубокие изменения их молекулярной структуры, связанные с ослаблением сил взаимодействия между боковыми цепями аминокислотных остатков. В молекуле нарушается пространственное расположение звеньев, перегруппировываются внутримолекулярные связи, а также разрываются водородные связи. Инертные в нативных белковых частицах функциональные группы белковых цепей при нагревании активно вступают в химическое взаимодействие, что обуславливается межмолекулярным взаимодействием в денатурированных белках, что усиливает их способность к агрегации и образованию комплексов с другими белками, в частности с казеином [34, 88, 114, 162].При этом в наибольшей степени проявляется активность в комплексообразовании с казеиновыми мицеллами у βлактоглобулина и в значительно меньшей степени у α-лактоальбумина [102, 20 147, 151]. В производстве цельномолочных напитков это расценивается как позитивный фактор, усиливающий гидратацию белка, что впоследствии предотвращает расслоение сгустка за счет существенного снижения синерезиса при хранении. Кроме того структурно-механические свойства кислотных сгустков существенно выше в молоке пастеризованном, нежели в сгустках полученных на основе молока непастеризованного. В сычужных сгустках имеет место обратная картина: глобулы денатурированных сывороточных белков за счет своих значительных геометрических размеровсущественно повышают гидратацию белка и служат своеобразным разрыхлителем структуры, что впоследствии отражается практически на всех технологических операциях, зачастую приводя к получению сыров с нетипичной органолептикой, в особенности по показателям «рыхлая несвязная консистенция» и «излишне кислый вкус». По всей видимости, это обстоятельство обусловило прекращение исследований по использованию сывороточных белков в производстве натуральных сыров, равно как и использование сухого молока, вособенности в производстве твердых сыров [38, 47, 106], даже несмотря на очевидные положительные результаты, в частности – сокращение сроков созревания, повышение выхода и так далее. Тем не менее, имеются данные о том [73, 153], что с повышением (до определенных пределов) массовой доли сухих веществ сычужное свертывание в молоке ускоряется за счет существенного снижения расстояния между мицеллами казеинаи повышения вероятности их комплексообразования. Кроме того установлено[175, 183], что наибольшую склонность к комплексообразованию имеют казеиновые мицеллы более крупного размера. Однако, в большей степени это справедливо для производства мягких и рассольных сыроввыработанных из молока сконцентрированного методом ультрафильтрации или вакуумвыпаривания, а также для сыроподобных продуктов, технология которых также предусматривает использование всех белков молока [73, 159, 172, 174]. 21 Доказано [57, 177, 195], чтонеобоснованное повышение температуры нагревания и экспозициинегативно сказывается, прежде всего, на процессе сычужного свертывания молока, снижении эластичности сгустка, ухудшении синерезиса при обработке сырного зерна. Аналогичная картина наблюдается, в том числе и при выработке рассольных, свежих и однотипных сыров с добавлением или на основе сухого обезжиренного молока[105, 137]. Это в свою очередь отражается на пластических свойствах сырной массы во время чеддеризации и при последующем плавлении. По всей видимости, нарушение солевого равновесия в молоке, частичная денатурация сывороточных белкови их адсорбирование на поверхности мицелл казеина, в основном β-казеина, существенно снижают технологические свойства молока-сырья[121, 164, 191, 196], а при производстве сыров с чеддеризацией и плавлением массы наряду со снижением динамики молочнокислого брожения ухудшают способность к термическому пластифицированию за счет сокращения длины казеиновых волокон. В то же время сывороточные белки, как отмечалось выше, в определенной мере повышают гидратацию сырной массы, что способствует некоторому увеличению выхода готового продукта. В этой связи рекомендуемая температура пастеризации (72 – 74) С ипродолжительность выдержки –(15 – 20) сек., не выходящие за общепринятые для технологии большинства сыров режимы. При высокой бактериальной обсемененности допускается повышение температуры пастеризации до 78 °С.Однако, в этом случае молоко необходимо направлять на созревание с добавлением бактериальной закваски в количестве (1 – 2)% в течение времени обеспечивающем повышение титруемой кислотности на (1 – 3)% [66, 67].Имеются сведения [93], что с повышением температуры пастеризации до 80°С дозу закваски следует увеличивать до 5%. Однако, эти приемы исправления пороков молока, в том числе микробиологического характера, не могут считаться оптимальными и рекомендоваться к широкому применению в промышленности. 22 Как известно, казеин в закваске находится в коагулированном виде, следовательно, в процессе сычужного свертывания не участвует и, в основной своей массе, во время обработки сырного зерна выводится из сычужного сгустка вместе с сывороткой. Даже если он удерживается в структурной сетке гелямеханически, то во время плавления и пластифицирования должнапроисходить его диффузия в теплоноситель. Количественные характеристики перехода казеиновых фракций молока из закваски в сыворотку и теплоноситель, безусловно, представляют определенный научный и практический интерес. Изучение этого вопроса целесообразно включить в данную работу. Тем не менее, из практики работы сыродельных предприятий, установлено, что сыры, выработанные из сборного, но пастеризованного при оптимальных режимах молока, обладали более чистым кисломолочным вкусом без посторонних, в частности кормовых запахов. 1.4Молочнокислый процесс во время чеддеризации сырной массы Как указывалось выше, специфичным для сыров рассматриваемой группы является повышенный уровень молочнокислого брожения. С целью стимулирования данного процесса по ходу всего технологического цикла необходимо создавать оптимальные условия для интенсивного сбраживания лактозы за счет развития молочнокислой микрофлоры – единственного источника молочной кислоты, вызывающей основные физико-химические и биологические изменения и трансформацию сырной массы[182]. Первое и немаловажное условие, как отмечалось выше,на выработку сыра рекомендуется направлять только зрелое молоко. Однако, традиционная технология с использованием производственных заквасок, не позволяет получить достоверную информацию о работе микрофлоры, так как внесение закваски в количестве (1 – 3)% и вышеавтоматически ведет к повышению титруемой кислотности на (1 – 2)°Т за счет молочной кислоты содержащейся в самой закваске. Большинство авторов [26, 30] указывают, что закваска в 23 молоке, даже в сыродельной ванне, начинает работать не ранее, чем через 20 – 30 минут, так как именно данный промежуток времени необходим культуре клеток для адаптации к новым условиям и начала деления. Процесс адаптации обусловлен тем, что в молоко вносится жидкая закваска, которая в заквасочном отделении которойбактериальная хранится клетка при температуре4°С, находится в состоянии при анабиоза. Дополнительным угнетающим и консервирующим фактором является высокое содержание молочной кислоты. Считается, что высококачественная закваска имеет титруемую кислотность порядка 100°Т и выше [8, 29]. Низкая температура и высокая кислотность производственная – закваска высокойхранимоспособностью в заводских режимы, при которых обладаетотносительно условиях.Тем не менее, большинство авторов рекомендуют использовать производственную закваску в течение не более 3-х суток с момента приготовления. По всей видимости, имеется определенный риск попадания в закваску посторонней микрофлоры и снижения кислотообразующей способности бактериальных культур. Кроме того отмечается [32, 162], что на сыродельных предприятиях, где в наличии имеется большое количество сыворотки, велик риск заражения производственных заквасок бактериофагом, способным инактивировать культуры и дестабилизировать работу всего предприятия. При длительном хранении заквасок риск их заражениябактериофагом возрастает пропорционально фактору времени. С учетом того, что сыры рассматриваемой группы в основном реализуются без созревания, целесообразно добиться максимальной деградации казеина во время выработки. Безусловная роль в этом процессе принадлежит молочнокислой микрофлоре за счет продуцирования молочной кислоты и ферментного комплекса. Тем не менее, как установлено[169], определенную роль играют и используемые молокосвертывающие ферменты. Наибольшую протеолитическую активность казеиновых фракций в особенности на начальных этапах технологического процесса при этом 24 проявляют ферменты с максимальным содержанием химозина. По всей видимости, свежие сыры следует вырабатывать с использованием ферментных препаратов на основе именно химозина.Кроме того, при правильном подборе молокосвертывающего фермента, имеется реальная возможность увеличения выхода сыра [150, 167]. Сычужное свертывание молочной смеси ведется общепринятыми в сыроделии методами. При этом весьма важно правильно определить момент окончания процесса. К моменту разрезки сгусток должен иметь оптимальные параметры[157, 158]. Любое отклонение от точки оптимума может иметь негативные последствия для качества конечного продукта и его выходa. Существенным отличием рассматриваемой технологии является более крупное сырное зерно, которое после разрезки сгустка и постановки подвергается чеддеризации, то есть выдержке при оптимальной температуре для нарастания кислотности, с учетом того, чтосвыше 3/4 от общего количества микрофлоры закваски адсорбируется белком и продолжает развиваться в сыре[12, 46, 129]. В зависимости от видового состава используемой закваски устанавливаются три основных температурных режима: (30 – 32)°С; (33 – 35)°С и выше 37°С, соответственно, при использовании мезофильных, комбинированных и термофильных заквасок. При производстве сыров типа сулугуни чаще используются мезофильные или комбинированные закваски, состоящие из штаммов мезофильных и термофильных молочнокислых бактерий. Для сохранения оптимальной температурычеддеризацию, особенно в зимний период,рекомендуется проводить под слоем сыворотки или специальных тележках с бортами в помещениях с заданной температурой, так называемых бродилках. В конце прошлого века был проведен ряд исследований направленных на интенсификацию процесса чеддеризации. Безусловно, наиболее приемлемым средством для этого был подбор оптимального состава заквасок и повышение их дозировок. Как уже отмечалось, наиболее доступными на тот момент были бактериальные препараты для твердых сыров с низкой 25 температурой второго нагревания, состоящие в основном из штаммов Lactococcuslactis иLactococcuscremoris [58]. Для ускорения молочнокислого брожения в результате проведения научных исследований рекомендовано в состав закваски включать штаммы Streptococcusthermophilus, Lactobacillushelveticus[31] а в ряде случаев Streptococcusthermophilus в сочетании с Lactococcuslactis [64, 85], что обеспечивало достаточно высокую динамику накопления молочной кислоты. Положительные результаты были получены при использовании заквасок в состав которых входилитакже бактерии Lbc. сasei[50].Существенное ускорение чеддеризации наблюдалось при применении болгарской палочкиLactobacillus bulgaricus [28, 49], а также Streptococcusduransи даже Streptococcusfaecalis[12, 34]. Для предотвращения инактивации заквасочных культур бактериофагом используют многоштаммовые и фагоальтернативные закваски, в которых риск поражения бактерий фагом сведен к минимуму.Имеются сведения [18]о дробном внесении закваски, при котором на первом этапе вносятся мезофильные культуры Lactococcuslactis и Lactococcuscremoris в количестве 1,4%, а через определенное время термофильная составляющая Lactobacilluscasei, Lactobacillus bulgaricus и Lactobacillushelveticus. Общее количество закваски составляет 2%. По всей видимости, при таком способе мезофильные культуры, внесенные в первую очередь, начинали активное деление до внесения термофильных лактобактерий и, следовательно, претерпевали меньшее угнетающее воздействие со стороны более активных культур. В то же время имеются данные [2, 107, 166], согласно которым в сыре в первую очередь развиваются мезофильные молочнокислые стрептококки, а затем термофильные палочки. По всей видимости, для адаптации к новым условиям среды и, следовательно, для начала деления мезофильных культур требуется гораздо меньше времени. При этом, однако, угнетающего воздействия на стрептококки со стороны лактобацилл авторами не усматривается. Это подтверждает вывод большинства приведенных 26 исследований о том, что молочнокислые микроорганизмы не являются антагонистами и могут вноситься в смесь совместно и единовременно. Для производства сыра чеддер рекомендовано[144] использовать комбинированную закваску, состоящую из мезофильных молочнокислых лактококков различных штаммов и культуры Lactobacillus helveticus. При этом часть культур, в основном лактококков, активно развиваются во время чеддеризации, ускоряя ее, остальная часть микрофлоры закваски, в основном лактобациллы, регулируют процесс созревания сыра. Причем эти штаммы в большей степени подвержены автолизу и в этой связи обладают склонностью к повышенному продуцированию протеолитических экзо- и эндоферментов. Образующаяся при сбраживании лактозы молочная кислота за счет связывания кальция молока параказеинкальцийфосфатный вызывает существенные комплекс (ПККФК)в превращения ККФК казеинкальцийфосфатный комплекс. Это происходит за счет – деструкции мицеллярной структуры и отщепления кальциевых мостиков ПККФК образовавшихся при сычужном свертывании [35]. Во время чеддеризации или биологической активации [81], что, по всей видимости, более точно отражает суть происходящих процессов, количество ККФК в сырной массе увеличивается примерно в три раза, численные значения выраженные количеством азота увеличились с 15,1% до 48,7% по отношению к общему азоту. Пропорционально изменяется и количество растворимого кальция (на20%) и растворимого фосфора (на 60%) от их первоначального содержания с последующим образованием, соответственно, нерастворимых лактатов кальция и фосфора. Обнаружено также повышение и массовой доли ортофосфата кальция [цит.по 39, 50]. Выявлена также четкая зависимость качества конечного продукта, в частности его консистенции, от соотношения растворимых форм кальция и фосфора к общему белку. Так установлено[85], что чем ниже этот показатель, тем выше эластичность сыра. Под воздействием описываемых процессов существенные видоизменения претерпевает белковая составляющая сырной массы. Прежде 27 всего, следует отметить синерезис, то есть обезвоживание или дегидратацию продукта. Движущей силой синерезиса является процесс так называемого старения структурной сетки геля, во время которого казеиновые нити укорачиваются с постепенным вытеснением заключенной между ними свободной влаги. Скорость синерезиса определяется влагоудерживающей способностью казеиновых мицелл и целого ряда других, в основном технологических факторов. Имеются данные [11], что на динамику и степень обезвоживания существенное сычужного влияние сгустка оказывает, помимо в фактора частности, температуры штаммовый состав используемой закваски. Причем, более выраженные синеретические свойства отмечались у модельных сгустков с молочнокислыми бактериями – энергичными кислотообразователями.Ароматообразующие микроорганизмы давали меньший прирост кислотности и, соответственно, менее выраженные синеретические свойства. По всей видимости, доминирующим фактором в данной ситуации преимущественно является молочной кислоты, признаком гомоферментативного отметить, что при разнонаправленные выработке задачи: скорость накопления что является молочнокислого бактериями доминирующим брожения. сыра приходится обеспечение комфортных Следует решать две температурно- влажностных условий для активного развития молочнокислой микрофлоры и удаление максимально возможного количества свободной влаги с целью получения сыра с заданными структурно-механическими свойствами. Синерезис начинается в момент разрезки сырного сгустка и заканчивается после посолки сыра в рассоле. Условно,данный процесс можно разделить на три этапа: мицеллярный (обработка сырного зерна и чеддеризация), термический (процесс плавления) и диффузионный (собственно посолка в рассоле). Каждый из процессов сопровождается дегидратацией сырной массы. При этом наиболее высокая скорость и степень обезвоживания имеют место при обработке зерна в ванне. Наименьшая потеря влаги наблюдается во время посолки сыра в рассоле. Чеддеризация и 28 плавление массы по степени обезвоживания занимают промежуточное положение. В начальный период чеддеризации сырное зерно обладает высокой клейкостью, поэтому проблем с образованием пласта или монолита, как правило, не возникает. Причем, если чеддеризация ведется без сыворотки, то пласт образуется за более короткий промежуток времени. Однако,в этом случае возможно понижение температурысырной массы и, как следствие, замедление размножения молочнокислых бактерий, входящих в состав закваски. Поэтому опытный мастер, как правило, комбинирует эти способы чеддеризации: часть времени пласт находится под слоем сыворотки, а в оставшийся, несколько меньший по продолжительностипромежуток времени,сыворотка сливается, а вновь выделяющаяся непрерывно отводится. Цель данной операции – оптимизация массовой доли влаги в пласте и, самое важное, проведение процесса так называемого «вытягивания», то есть получение сырной массы с хорошо развитой слоистой структурой, напоминающей вареное куриное мясо. Схематично этот процесс можно представить в следующем виде. За счет декальцинизации сырной массы в процессе синерезиса освобождается часть продольных и поперечных межмицеллярных связей в пространственной структуре белкового комплекса. В результате этого происходит своего рода частичная деструкция ПККФК, а затем и ККФК. Система приобретает подвижность, то есть отдельные казеиновые макромолекулы могут смещаться относительно соседних макромолекул как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Но, если в первом случае, основной движущей силой деформации являются в основном гравитационные силы, направленные преимущественно в вертикальной плоскости, то при деформации в горизонтальной плоскости сырная масса претерпевает более существенную структурную модификацию за счет обеспечения большего количества степеней свободы. Свободная влага и жир при этом играют роль смазки, облегчая взаимное смещение соседних слоев продукта. 29 Таким образом, во время чеддеризации сырная масса приобретает горизонтально ориентированную волокнистую структуру. Иными словами– вданном случае имеет место низкотемпературное, или холодное пластифицирование. В дальнейшем, во время плавления при температуре свыше 70°С и формования сырной массы, этот процесс получает дальнейшее развитие, при котором линейные размеры частицы сырной массы существенно увеличиваются. Так как накопление молочной кислоты идет непрерывно, важно своевременно его остановить, в противном случае избыточная деминерализация белкового комплекса приведет к разрушению целостности сырной массы с образованием конечного продукта с творожистой, несвязнойи крошливойструктурой, не характерной для данного вида сыра. Помимо всего сказанного сыры с такой структурой плохо держат форму, что вызывает появление пороков внешнего вида. Таким образом, во избежание возникновения пороков консистенции, по ходу всего технологического процесса необходимо осуществлять направленное регулирование молочнокислого процесса. На качество сыра существенное влияние оказывает не только количество молочной кислоты в данный момент времени, но и скорость ее накопления. Рассматривая с этой точки зрения молочнокислое брожение, следует определиться, прежде всего, с двумя основными параметрами: энергией кислотообразования и его пределом. Оба эти показателя определяются в первую очередь биологическими свойствами господствующих микроорганизмов, а затем условиями, в которых они действуют. Эти два понятия необходимо строго разграничивать, что, к сожалению, не всегда соблюдается [цит. по 45].Кроме того, имеются данные [49] свидетельствующие о том, что применительно к сырам с чеддеризацией массы скорость накопления молочной кислоты также должна быть строго регламентирована, так как излишне быстрая чеддеризация приводит к возникновению пороков вкуса и, в особенности, консистенции. 30 Под термином «молочнокислое брожение» зачастую подразумевается только жизнедеятельность гомоферментативных молочнокислых бактерий. Это не совсем соответствует действительности, так как в действительности параллельно развивается группа гетероферментативных бактерий сбраживающих, в частности, лимонную кислоту с образованием цитратов. Накапливаясь, эти соединения обогащают вкус и аромат любого молочного продукта, в том числе и сыра [124]. С этой целью в состав заквасок включают ароматобразующую микрофлору и [10],Streptococcuscitrovorus вида Lactococcusdiacetilactis Streptococcusparacitrovorus [15]которые, являясь гетероферментативнымикультурами и, не обладая высокой энергией кислотообразования, тем не менее,вызывают ферментативное расщепление лимонной кислоты с образованием цитратов кальция и фосфора, улучшающих вкусовые характеристики готового продукта. Кроме того, в научно-технической литературе незаслуженно мало внимания уделяется такому свойству молочнокислых микроорганизмов, как продуцирование ее отдельными штаммами природных консервантов, таких,как низин и бензойная кислота, которые наряду с молочной кислотой предохраняют сыр от развития посторонней микрофлоры [138], что является еще одним доказательством необходимости использования бактериальных заквасок в сыроделии. Немаловажное ферментированных значение молочных в технологии продуктов имеет практически момент всех завершения молочнокислого процесса. Так, в производстве кисломолочных напитков определяющим моментом является достижение активной кислотности, соответствующей изоэлектрической точке казеина рН (4,60 – 4,65). Однако, превращение казеина в параказеин сопровождается смещением изоэлектрической точки в щелочную сторону до определенных значений активной кислотности (рН(5,2-5,0). Для сыров рассматриваемой группы это соответствует моменту, при котором сырная масса приобретает способность под воздействием высокой температуры вытягиваться в длинные нити. 31 Установлено[35, 77], что указанные значения активной кислотности изоэлектрическойточки параказеина полностью совпадают с оптимумом активной кислотности в конечной стадии чеддеризации и также соответствуют рН (5,2 – 5,0), что соответствует титруемой кислотности сырной массы (140 – 160)°Т. К этому моменту продукт приобретает необходимые физико-химические свойства и, самое основное, это способность к термическому пластифицированию, иными словами – к плавлению[161]. При данных значениях активной и титруемой кислотности сырная масса способна вытягиваться в нити максимальной длины. При меньших или больших значениях рН линейные размеры этих нитей существенно меньше. Возникает вполне естественный вопрос: какова оптимальная продолжительность процесса чеддеризации? Логика подсказывает: высокие экономические показатели производства будут иметь место при максимальной оборачиваемости оборудования в течение рабочей смены. Это предполагает существенное сокращение длительности отдельных стадий технологического процесса, в том числе и чеддеризации. Однако, практика сыроделия показывает, что длительность чеддеризации зависит от сочетания целого ряда факторов: химического состава, качества и биологических свойств исходного молока-сырья, времени года, используемых ингредиентов, в особенности технологическая бактериальных инструкция заквасок по и других. производству сыра Действующая сулугуни[76] предполагает длительность процесса чеддеризации в течение (2 – 5)часов. Другие авторы указывают на (1 – 3) часа [85], (2 – 3) часа [58], (2 – 6) часов [39,],(5 – 7) часов [31], не менее 3 часов [50].Несмотря на то, что приведенные цифры довольно близки,определенный разброс данных, тем не менее, имеется. Это обусловлено тем, что авторы не всегда указывают штаммовый состав заквасок, их дозировку и сезон переработки молока.Второй причиной такого разброса данных может служить отсутствие 32 на тот момент высокоактивных заквасок, состоящих из штаммов способных обеспечить стабильную динамику молочнокислого брожения. В этой связи возникает вопрос об оптимальной продолжительности этого процесса, которая удовлетворяла бы интересам производства (повышение оборачиваемости оборудования) без ущерба для качества конечного продукта. Имеется информация [35, 142], что в модельных опытах необходимого уровня активной и титруемой кислотности можно достичь путем прямого подкисления сырной массы органическими кислотами, в частности молочной. Безусловно, это позволит в значительной степени сократить продолжительность процесса чеддеризации, однако, практического применения данный способ не нашел, и авторы ограничились лабораторными исследованиями и опытными выработками. Имеется, по мнению автора [44], позитивный опыт использования в качестве подкислителей лимонной и молочной кислот для ускорения чеддеризации при выработке сыра моццарелла. Однако, вызывает сомнение эффективность данного способа интенсификации экономическим молочнокислого издержкам за процесса, счет так как использования это ведет к дополнительных вспомогательных материалов. Кроме того, как отмечалось, быстрое достижение необходимых значений активной кислотности не означает, что сырная масса достигла требуемых физико-химических показателей. В этой связи определенный научный и практический интерес представляет вопрос определения оптимальных параметров продолжительности процесса чеддеризации сырной массы с точки зрения достижения ее оптимального химического состава, в особенности массовой доли влаги. Кроме того, немаловажно для практического применения, является подбор и изучение влияния состава серийно выпускаемых бактериальныхпрепаратов прямого внесенияна ход процесса и качественные показатели готового продукта. 1.5 Плавление сырной массы технологического 33 Как указывалось выше, технология сыров рассматриваемой группы предусматриваетплaвление чеддеризованной массы при температуре (75 – 80)°С. Современная промышленность располагает различными способами передачи необходимого количества тепла различным объектам, в том числе и биологического происхождения: инфракрасные лучи, ТВЧ, тепломассообмен через твердую поверхность, а также путем непосредственного контакта с жидкой средой [69, 168]. Последний, как наиболее доступный, широко применяется в технологии сыров с чеддеризацией и плавлением массы. По достижении необходимой степени зрелости сырную массу подвергают измельчению на более мелкие фрагменты, чаще в виде ленточек толщиной порядка 10 мм. Толщина в данном случае является лимитирующим фактором, так как от этого зависит скорость прогревания сырной массы, что особенно важно при поточном способе плавления, где продолжительность процесса не превышает несколько десятков секунд. Крупные фрагменты за данный промежуток времени зачастую не успевают прогреться до необходимой температуры и попадают в готовый продукт в виде непроплавленных ноздреватых включений, нарушающих однородность структуры сырного теста. Мелкие кусочки, размером до 1 мм, наоборот, нагреваются до необходимой температуры за гораздо меньший промежуток времени и к моменту начала пластифицирования перегреваются с безвозвратной сверхнормативной потерей влаги, жира и белка. К сожалению, современные устройства для измельчения чеддеризованной сырной массы основаны на принципе рубанка с ударным воздействием, установленных под определенным углом ножей. При этом образуется большое количество так называемой сырной пыли, которую после плавления трудно собрать в монолит, что также приводит к неоправданным потерям продукта в теплоноситель. Ряд сыров, в частности качкавал, моццареллу плавят в рассоле (10 – 12) %концентрации [168]. В этом случае существенно снижаются трудовые затраты за счет исключения последующей операции посолки в солильных 34 бассейнах. Несмотря на кажущиеся преимущества рассольного плавлениячеддеризованной сырной массы, данный способ не может быть рекомендован в производстве сулугуни. Выработанный таким способом продукт приобретает нетипичную структуру за счет недостаточно развитой слоистости сырного теста. Кроме того, в рассол привысокой температуре переходит значительная часть растворимого белка, что негативно сказывается на экономике процесса. Что касается температуры плавления, то большинство авторов[39, 161, 168]указывают, что оптимальная температура процесса находится в пределах (70 – 75)°С. Необоснованное повышение температурывызывает повышение подвижности молекул, что ускоряетдиффузию жира и белка и, соответственно, их переходиз сырной массы в теплоноситель. Жир, как известно, является важным пластическим компонентом сырной массы и, следовательно, его недостаток вызывает появление в сыре пороков консистенции: крошливость, излишнюю плотность сырного теста и так далее. Следует отметить[152, 198], что при нагревании, за счет повышения гидрофобных свойств, уменьшаются геометрические размеры сырной массы, происходит своего рода сжатие структурной решетки казеинового геля, за счет чего вытесняется какая-то часть свободной влаги,а вместе сней часть жира и белка. Чем выше температура нагрева и интенсивность механического воздействия, тем указанные изменения проявляются в большей степени. Следует отметить, что температурные режимы при плавлении сырной массы с гигиенической точки зрения ни в коей мере не могут заменить пастеризацию исходного сырья. Установлено, что при плавлении общий объем микрофлоры снижается всего на один порядок [51]. Через несколько суток популяция восстанавливает численность, и процесс созревания сыра, в частности качкавала, в дальнейшем не имеет существенных отличий от созревания твердых сыров [152]. 35 Кроме того, необходимо учитывать, что во время формования головок сыра в той или иной степени используется ручной труд. Производственному персоналу приходится какое-то время удерживать головку сыра в руках для придания ей шарообразной формы. Если продукт имеет излишне высокую температуру, то условия труда становятся дискомфортными, что необходимо учитывать при организации производства данного сыра. Указанных недостатков в значительной степени удается избежать при плавлении сырной массы так называемым «сухим способом», где необходимая доза тепловой энергии передается продукту через поверхность стенки теплообменного устройства. За счет исключения контакта сырной массы с жидким теплоносителем процесс сверхнормативных потерь влаги, жира и белка сведен до минимума, что и является решающим фактором повышения выхода готового продукта [39,85].В этой связи определенный научный и практический интерес представляет изучение влияния различных способов плавления на качество и выход сыров выработанных с жидкими производственными и сухими DVS заквасками. 1.6 Посолка и хранение сыра Соль является жизненно важным компонентом питания человека. Как компонент пищевой ценности соль выступает потому, что Na – необходимый элемент питания людей. Так, взрослому человеку в сутки необходимо не менее 4 г натрия. Существенные отклонения, в ту или иную сторону, крайне нежелательны [27]. В сыроделии соль принимает непосредственное участие в формировании видовых особенностей сыра и его органолептических показателей, является важным регулятором микробиологических, биохимических и физико-химических процессов во время выработки и созревания продукта [116]. Большинство сыров после прессования и охлаждения погружаются в рассол, имеющий строго определенную концентрацию поваренной соли и 36 температуру[184]. Продолжительность пребывания сыра в рассоле в зависимости от размера головки составляет (1 – 7) и более суток. Рассольные сыры созревают и впоследствии хранятся в рассоле[180]. Вторым позитивным моментом пребывания сыра в рассоле является наведение корки, что позволяет головке, особенно больших размеров, сохранять свою геометрическую форму во время созревания на стеллажах. Впоследствии за счет диффузии соли и перераспределения ее равномерно по всему объему головки толщина корки уменьшается при том, что свою позитивную роль она уже сыграла. На конечных стадиях созревания и последующего хранения соль в основном играет роль вкусового ингредиента и, в некоторой мере, регулирующего фактора молочнокислого процесса. Применительно к сырам рассматриваемой группы существует несколько способов посолки: традиционный в рассоле, во время плавления в рассоле и посолка сухой солью при плавлении без жидкости. Каждый из указанных способов посолки имеет как позитивные, так и негативные стороны. Так, традиционный способ посолки сыра в рассоле требует наличия дополнительных помещений с солильными бассейнами. Необходимо большое количество рассола, который в свою очередь нуждается в уходе связанном с необходимостью поддержания концентрации поваренной соли и кислотного баланса. Периодически рассол необходимо менять на свежий, что приводит к экономическим потерям. Утилизация отработанного рассола также представляет определенную проблему, связанную с риском загрязнения окружающей среды. Плавление в рассоле, как отмечалось выше, позволяет существенно сократить производственный цикл от молока до готового к употреблению продукта. К необходимость недостаткам постоянного рассольного плавления поддержания следует требуемой отнести концентрации поваренной соли в плавильном рассоле в потоке, что представляет определенную техническую проблему, так как приходится дозировать соль 37 «на глазок». В результате этого сыры даже одной партии зачастую существенно отличаются по массовой доле поваренной соли. Наибольшую перспективу имеет посолка сырной массы сухой солью перед плавлением. Такой способ также позволяет существенно, практически до одной смены, сократить цикл производства, осуществлять более-менее точную дозировку поваренной соли и сокращать производственные потери компонентов молока в виде жира и белка. Этот способ может быть успешно реализован с использованием комплекта оборудования (рисунок 1.1) разработанного и изготовленного в системе ВНИИМС, которое позволяет измельчать бруски сырной массы, дозировать заданное количество соли, подавать в приемный бункер плавителя, где осуществляется процесс термомеханического пластифицирования продукта. Как отмечалось ранее, для аграрного сектора отечественной экономики специфичным является резко выраженная сезонность заготовки и переработки сельскохозяйственной продукции. В этой связи ее хранение является важной народнохозяйственной задачей, призванной обеспечить население страны биологически полноценными, высококачественными продуктами питания равномерно в течение всего года. Наиболее широко известными способами повышения хранимоспособности продуктов питания являются сушка, замораживание, хранение в среде инертных газов и применение консервирующих добавок. К последним, наряду с химическими консервантами, можно отнести рассолы и сиропы, обеспечивающие резкое повышение осмотического давления до критических значений, при котором жизнедеятельность микроорганизмов резко замедляется или становится практически невозможной. В молочной промышленности для этих целей наиболее широко используется сушка и заморозка. Так, многие предприятия в летнее время осуществляют выработку и масла, сушку закладку на хранение творога и сливочного цельного и обезжиренного молока. Рисуно 38 к 1.1. – Установка для производства сыра с чеддеризацией и плавлением массы 39 Замороженная или высушенная продукция обладает способностью храниться от нескольких месяцев до нескольких лет без существенного снижения качественных показателей и биологической полноценности. Гораздо сложнее ситуация в сыроделии. Так, если твердые сыры за счет низкой массовой доли влаги могут какое-то время храниться при низких плюсовых температурах, то свежие сыры с влажность порядка 50% и выше, претерпевают биохимические и физико-химические превращения, оказывающие негативное воздействие на органолептику за счет формирования пороков вкуса и консистенции. Иногда такие сыры теряют видовую принадлежность, то есть становятся нетипичными по одному или нескольким показателям рассматриваемой группы Применительно [27,31,47]. их вкус становится излишне к сырам кислым, а консистенция мажущей, слоистость отсутствует. Рассольное хранение сыров, как известно, повышает их хранимоспособность, однако, избыточная массовая доля поваренной соли в водной фазе приводит к снижению их потребительских свойств. Следует отметить, география потребления таких сыров ограничена преимущественно южными регионами РФ, из-за чего на большинстве сыродельных предприятий от традиционной технологии рассольных сыров отказались, ограничиваясь выпуском небольших объемов так называемой сувенирной продукции в пластиковых ведерках массой нетто (3 – 5) кг, залитых осветленным кислосывороточным рассолом 16% концентрации. В этой связи изучение возможности повышения хранимоспособности свежего сыра с чеддеризацией и плавлением массы в течение длительного времени с возможностью максимального сохранения органолептических показателей и, в особенности, основного отличительного признака данного продукта – слоистости, представляет определенный научный и практический интерес. Ранее проведенными исследованиями было установлено, что хранение сыра сулугуни даже при температуре (2 – 4)°Сза счет ферментативной 40 трансформации казеина и накопления растворимых соединений способствует появлению нетипичной мажущей консистенции. Это, соответственно, вызывает вполне справедливые нарекания гурманов, контингент которых уже сформировался как в РФ, так и далеко за ее пределами. Приведенные факты со всей очевидностью подтверждают необходимость исследований по увеличению сроков хранения проведения сыра без снижения качественных показателей. Как отмечалось, наиболее доступным способом для достижения поставленной цели является глубокая заморозка сыра с последующим хранением при низкой отрицательной температуре. 1.7 Цель и задачи исследований На основании анализа литературных данных и накопленного производственного опыта целью настоящей работы является изучение технологических особенностей получения сыров с чеддеризацией и плавлением массы с использованием заквасок прямого внесения. В соответствии с целью и рабочей гипотезой в диссертации поставлены следующие задачи исследований: - выявить принципиальную возможность использования заквасок прямого внесения в производстве сыров с чеддеризацией и плавлением массы; - оптимизировать технологические параметры подготовки молока- сырья, способа и продолжительности процесса чеддеризации сырной массы с подбором состава заквасок в зависимости от времени года; - провести сравнительный анализ эффективности использования заквасок прямого внесения и традиционных производственных заквасок; - определить направления повышения хранимоспособности сыра, выработанного с заквасками прямого внесения; 41 - изучить возможность длительного хранения сыра в виде глубоко замороженных чеддеризованных полуфабрикатов с последующей дефростацией и плавлением массы; - исследовать влияние режимов хранения на структурно-механические и органолептические показатели сыров с чеддеризацией и плавлением массы; - произвести адаптацию системы HАССP для контроля технологического процесса производства сыров; - определить экономическую эффективность усовершенствованной технологии сыров с чеддеризацией и плавлением массы при использовании заквасок прямого внесения; - разработать техническую документацию на усовершенствованную технологию сыра с чеддеризацией и плавлением массы и провести промышленную апробацию технологии. 42 ГЛАВА 2.ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Методы исследований При проведении исследований и опытных выработок применялись стандартные и общепринятые методы и методики анализов. На рисунке 2.1 представлена схема проведения исследований. Определение состава и свойств молочного сырья, изучение физикохимических, микробиологических и органолептических показателей были использованы следующие стандартные и общепринятые методики: -определение температуры – термометрическим методом с помощью термометров по ГОСТ 9177-74; - определение массовой доли сухих веществ – рефрактометрическим методом по ГОСТ 3626-73 и методом ИК-спектрометрии [61]; - определение массовой доли сухих веществ методом высушивания до постоянной массы по ГОСТ 8764-73 и ГОСТ 30305.1-95; - определение массовой доли белка – методом Къельдаля по ГОСТ 23327-98; - определение массовой доли золы методом сжигания до постоянной массы по ОСТ 4963-85; - определение титруемой кислотности – титрометрически по ГОСТ 8764-92 и ГОСТ 26781-85; - определение активной кислотности – потенциометрическим методом на рН-метре рН-150 по ГОСТ 25781-85; - микробиологические показатели (КМАФАнМ, БГКП) – по ГОСТ Р 53430-2009; - аминокислотный состав сыров – методом ионообменной хроматографии на автоматическом анализаторе аминокислот ААА-339 фирмы «Хромотехна» (Чехия) по прописи фирмы-изготовителя; 43 - органолептические показатели определяли по ГОСТ Р 52972-2008 и в соответствии с ТУ 10-02-02-789-65-91; - исследование реологических показателей сыра проводили по методике ВНИИМС [23,87]. В основе метода зондирования лежит принцип определения сопротивления проникновению с постоянной скоростью в исследуемый материал различных инденторов (конус, шар, игла, цилиндр, струна), имеющих строго определенные размеры. При этом регистрируется усилие (сила сопротивления материала) на протяжении всей глубины погружения индентора. Типичные реограммы зондирования сыров представлены на рисунке 2.1. Pm усилие Ps Ps 2 1 время или глубина погружения индентора Рисунок 2.2 – Типичные реограммы зондирования сыра: 1 – с пластичной и нежной консистенцией; 2 – с упругой и плотной консистенцией. Независимо от формы используемого индентора, реограммы могут быть двух типов: с монотонным возрастанием силы сопротивления до равновесного состояния (кривая 1 на рисунке2.1) и с максимумом, после которого происходит спад силы сопротивления до равновесного состояния (кривая 2 на рисунке2.2). Первая кривая характерна для сыров, имеющих 44 пластичную, нежную консистенцию, вторая – для сыров, обладающих упругой, плотной консистенцией. Сила сопротивления, соответствующая максимуму, рассматривается как предел прочности материала. Постепенный спад значений усилия от максимального Рm до равновесного Ps объясняется замедленным характером релаксации напряжений в продукте по отношению к скорости его деформации при зондировании. Усилие Ps, поддерживающее стационарное течение при данной скорости, характеризует вязкость продукта. Измерение реологических показателей методом зондирования проводили на реоконсистометре ВНИИМС, используя в качестве индентора стальной шарик диаметром 0,016 м. Скорость движения шарика через массу испытуемых образцов плавленого сыра была постоянной и равной 60 мм/мин. Перед измерениями образцы плавленого сыра термостатировали при температуре (20±1)°С, при которой и проводили измерения. Силу сопротивления Ps определяли в момент погружения индентора на глубину 15 мм. Такая глубина погружения соответствовала центральной части образца, где краевые эффекты влияния не оказывают. Динамическое предельное давление рассчитывалипо формуле 2.1 как отношение силы сопротивления при стационарном течении к площади поверхности полусферы (шарового индентора): Ps 2 Θ = 2r , где: (2.1) Θ – динамическое предельное давление, кПа;Ps – сила сопротивления при стационарном течении, Н;r – радиус шарика, м. Общая схема проведения исследований приведена на рисунке 2.3. -анализ и обработку экспериментальных данных выполняли на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0, Visio 2000, KOMPAS-3D (v. 9) и Microsoft Office 2007. Повторность опытов (3-7)-ми кратная. 45 Рисунок 2.3 – Схема проведения исследований 46 2.2 Используемое сырье и условия проведения экспериментов Для выработки сыров и других исследований использовалось сборное коровье молоко, заготовляемое в Ставропольском крае, КабардиноБалкарской и Карачаево-Черкесской республиках. 100 % поступающего молока было охлажденным до температуры (4 – 6) °С. На выработку сыра направлялось молоко сыропригодное не ниже 1 класса следующего химического состава (таблица 2.1), по данным бактериологической обсемененности (таблица 2.2) и по показателям безопасности (таблица 2.3). Таблица 2.1 – Химический состав молока №п/п Наименование показателя Ед.изм. Ср. значение Колебания 1 2 3 4 5 Титруемая кислотность Активная кислотность Массовая доля жира Плотность при 20 Массовая доля белка, в том числе казеина Т рН % кг/м3 % 17 6,65 3,65 1030 3,12 2,75 ±0,65 ±0,03 ±0,15 ±0,005 ±0,11 ±0,18 Таблица 2.2 – Микробиологические показатели молока Микробиологические показатели КМАФАнМ, КОЕ/ г, (летний период) КМАФАнМ, КОЕ/ г, (зимний период) Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы в см3 продукта Содержание соматических клеток, в 1 см3 , (летний период) Содержание соматических клеток, в 1 см3, (зимний период) Номера НД, регламентирующих методики испытаний ГОСТ 10444.15-94 ГОСТ 10444.15-94 ГОСТ Р 50480-93 ГОСТ 9225-84 ГОСТ 9225-84 Обнаруженная концентрация 6,0х 104 5,0х105 не обнаружены в 25 г 1х105 2х105 47 Таблица 2.3 – Показатели безопасности молока Номера НД, Наименование регламентирующих показателей безопасности методики испытаний Токсичные элементы: - свинец ГОСТ 30178-96 - мышьяк ГОСТ 26930-86 - кадмий ГОСТ 30178-96 - ртуть МУ 5178-90 Микотоксины: - афлатоксин М1 ГОСТ 30711-01 Антибиотики: МР 4-18/1890 - левомицетин - тетрациклиновая группа - стрептомицин - пенициллин - гексохлорциклогексан (б,в,г –изомеры) - ДДТ и его метаболиты - цезий-137 - стронций-90 Ингибирующие вещества Обнаруженная концентрация, мг/кг МУК 4.2.026-95 МУК 4.2.026-95 МУК 4.2.026-95 Пестициды: ГОСТ 23452-79 ГОСТ 23452-79 Радионуклиды, Бк/кг: МУК 2.6.1.1194-03 МУК 2.6.1.1194-03 ГОСТ 23454-79 0,05 0,02 0,02 не обнаружена не обнаружен не обнаружен не обнаружен не обнаружен не обнаружен не обнаружены не обнаружены менее 7 менее 12 не обнаружены Как следует из представленных в таблицах 2.1, 2.2 и 2.3 данных сборное молоко, поступающее на предприятия, имело нормальный химический состав, что является необходимым условием для получения качественного сыра. Массовая доля казеина в общем белке позволяет получить стандартный выход продукции из единицы количества молока, что находится в полном соответствии с установленными нормами расхода сырья для данного вида сыра. Следует отметить, что результаты анализов по безопасности поступающего молока взяты из документов представленных предприятиями и органами санэпиднадзора по Ставропольскому краю, Кабардино-Балкарской и Карачаево-Черкесской республиках, которые, 48 согласно двусторонних договоров, отслеживают качество молока производимого в республиках и крае. После приемки, качественной и количественной оценки путем взвешивания на молочных весах типа СМИ-500 или молокосчетчиках, установленных в потоке, молоко резервируется в 50 тонных танках с термоизоляцией. Следующей технологической операцией является пастеризация (72 – 74) °С с выдержкой (15 – 20) секунд в сочетании с центробежной очисткой и нормализацией по жиру. Часть свежего молока (после нормализации – смесь) смешивается со зрелым молоком и перекачивается в сыродельную ванну емкостью 5 тонн. Остальное молоко (примерно 50 %) охлаждается и направлялась в 25 тонные танки с термоизоляцией для созревания. 2.3 Используемые закваски Для получения зрелого молока в смесь вносится бактериальная закваска по устанавливаемым в каждом конкретном случае дозировкам и хлористый кальций в виде раствора 40 % концентрации из расчета 40 г безводной соли на 100 кг смеси. При этом устанавливается температура (8 – 10)°С. Продолжительность созревания не менее (14 – 16) часов. Для созревания молока и выработки сыра использовались заквасочные культуры Угличской биофабрики для мелких сычужных сыров 1ЕА (контроль) в состав которых входят мезофильные молочнокислые микроорганизмы Lactococcuslactissubsp. lactis и Lactococcuslactissubsp. cremoris; В качестве опытных образцов сухие лиофилизованные закваски прямого внесения DVS(DirectVatStarter) компании «Даниско» (Дания). Опытные закваски данного производителя выбраны как наиболее доступные и безвозмездно переданные для экспериментов в полном ассортименте. Штаммовый состав используемых заквасок представлен в таблице 2.4. 49 Таблица 2.4 – Штаммовый состав бактериальных заквасочных культур производства сыра Наименование Штаммовый состав Область закваски применения 1 2 TM CHOOZIT BT01, 02 LYO PROBATTM 222,322 LYO 3 Мезофильные культуры Lactococcus lactis subsp. lactis и Lactococcus lactis subsp. cremoris; Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetilactis Сметана, творог, мягкие и твердые сыры (с низкой температурой второго нагревания) и Мягкие сыры, сметана, творог, зерненный творог CHOOZITTM Lactococcus lactis subsp. lactis 102 LYO Lactococcus lactis subsp. cremoris TM CHOOZIT MA 11, 14, 16,19 LYO Смесь мезофильных и термофильных культур TM CHOOZIT Lactococcus lactis subsp. lactis и Творог, сыры RA21,22,24,26 Lactococcus lactis subsp. cremoris; Streptococcus thermophilus TM CHOOZIT Lactococcus lactis subsp. lactis и Сыры, в том 32,34 RM Lactococcus lactis subsp. cremoris; числе с высокой Streptococcus thermophilus, температурой Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. второго diacetilactis нагревания TM CHOOZIT Lactococcus lactis subsp. lactis и Сыры, в том ALP LYO Lactococcus lactis subsp. cremoris; числе с высокой Streptococcus thermophilus температурой Lactobacillus helveticus второго нагревания TM CHOOZIT Lactococcus lactis subsp. lactis и Сыры, в том ALP D LYO Lactococcus lactis subsp. cremoris; числе с высокой Streptococcus thermophilus, температурой Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. второго diacetilactis, Lactobacillus helveticus, нагревания Lactobacillus lactis TM CHOOZIT Lactococcuslactis subsp. lactis и Творог, сметана, MA 4002 LYO Lactococcus lactis subsp. cremoris; мягкие сыры Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetilactis 50 1 2 TM CHOOZIT ТА 50, 52, 54 LYO CHOOZITTM ТА 61, 62 LYO Термофильные культуры Streptococcus thermophilus Streptococcus thermophilus 3 Сыры, творог, в том числе ускоренным способом сквашивания Сыры, творог, сметана, ряженка Мягкие сыры, сулугуни, пицца CHOOZITTM Streptococcus thermophilus ТА 71, 72, 73, 76, 77, 78 LYO CHOOZITTM Streptococcus thermophilus, Lactobacillus Мягкие сыры, ТМ 81,82,83 bulgaricus сулугуни, пицца LYO Приведенные в таблице 2.4 данные свидетельствует о том, что фирмапроизводитель располагает большим ассортиментом композиций заквасок для производства практически всего спектра сыров. В данном перечне не указаны закваски, в том числе плесневые, для сыров типа рокфор и камамбер. Кроме того, культура с одним наименованием может коренным образом отличаться по степени воздействия на конечный продукт. Например, термофильный стрептококк Streptococcusthermophilus в композиции для сметаны и для сыра существенно отличаются по продуцированию эндо- и экзополисахаридов, что является специфичным для данной культуры [186]. Так, в составе закваски ТА 45(в таблице не представлена), рекомендуемой для производства сметаны и ряженки используется высоковязкая культура термофильного стрептококка, участвующая в формировании консистенции конечного продукта. Закваски для сыра, частности ТА 50, ТА 60 и ТМ 81 состоят из культур обеспечивающих минимальную вязкость. При подборе заквасок следует иметь в виду, что номера, стоящие после буквенных аббревиатур означают фагоальтернативность, то есть каждый номер заквасочной композиции 51 рассчитан на определенный набор бактериофагов, по мере накопления которых необходимо производить ротацию заквасок, в противном случае культура может потерять свои свойства за счет инактивации входящих в ее состав штаммов молочнокислых бактерий. Данные препараты выпускаются в нескольких градациях дозировки, названными условными единицами активности – DCU (DosageCultureUnite). В зависимости от объема перерабатываемой смеси фирмой производителем установлены следующие градации DCU: - 50 DCU - 1000-1500 л; - 125 DCU - 2500-4000 л; -250 DCU - 5000 л . Отдельные заквасочные композиции имеют промежуточные градации активности, по которым производитель предоставляет дополнительную документацию и рекомендации по дозировкам и технологии применения. Проведенные предварительные выработки показали, что использование так называемых «вязких» штаммов существенно влияет на ход технологического процесса за счет сдерживания динамики синерезиса. В результате этого сырная масса обладала повышенной влажностью, что во время плавления способствовало вымыванию в теплоноситель повышенного количества белка и жира. Полученный сыр имел грубую консистенцию и нетипичный химический состав по показателю «массовая доля жира». В этой связи дальнейшие эксперименты и производственные выработки велись с использованием заквасок составленных только из «невязких штаммов». 2.4 Подготовка молока Из литературного обзора известно, что сыры с повышенным уровнем молочнокислого брожения должны вырабатываться из зрелого молока. С этой целью при организации выработок была смонтирована технологическая линия, предусматривающая резервирование свежего молока при температуре 52 4°С, пастеризацию при общепринятых в сыроделии режимах, охлаждение до температуры (8-10)°С и созревание с использованием бактериальной закваски прямого внесения. В процессе выполнения экспериментов были испытаны схемы, при которых вносилась как полностью, вся дозировка. Полученные контролем, где использовались жидкие часть закваски, так и результаты сравнивались производственные с закваски. Продолжительность созревания молока составляла (12 – 14) часов. На первом этапе исследований было изучено влияние температуры пастеризации на процесс производства сыра. Как показала практика, качественный и, следовательно, востребованный на рынке сыр может быть выработан из сыропригодного молока соответствующего самым высоким требованиям. Одним из показателей доброкачественного молока, помимо биологических свойств, является его термоустойчивость, то есть способность противостоять температуре пастеризации без нарушения структуры белков. В сыродельной практике общепринятыми режимами пастеризации является температура (72 – 74)°С с выдержкой (15 – 20) сек. Превышение этих параметров чревато ухудшением сычужной свертываемости молока за счет частичной денатурация сывороточных белков, в особенности β-лактоглобулина, которые начинают образовывать комплексы с ƙ-казеином, что впоследствии оказывает негативное влияние на процесс сычужного свертывания [16, 26]. Кроме того, выдержки превышение температуры пастеризации и продолжительности смеси, вследствие вышеуказанных причин вызывает возникновение такого порока консистенции в готовом продукте, как рыхлая структура и недостаточная связанность сырного теста. Такие сыры, как правило, имеют повышенную влажность, что создает предпосылки для более активного развития остаточной микрофлоры, в основном молочнокислых бактерий. В результате сыры в процессе хранения приобретают излишне кислый вкус и мажущуюся консистенцию. Иными словами, наряду с 53 ухудшением качественных показателей, происходит резкое снижение их хранимоспособности. Причиной такого явления, как отмечалось, также является комплексообразование казеина с сывороточными белками, повышение гидрофильности и уменьшение пластических свойств сырной массы. Последнее особенно хорошо видно при проведении пробы на плавление, когда длинна сырных нитей существенно уменьшается по сравнению с таким же показателем для сырной массы, выработанной из молока, пастеризованного при щадящих режимах. В то же время понижение температуры пастеризации или экспозиции не обеспечивает должный бактериостатический эффект от тепловой обработки и, как следствие, может вызвать наличие в сыре посторонней микрофлоры. Имеется опасения, что готовый продукт не будет соответствовать требованиям безопасности. Таким образом, подготовка молока для выработки сыров с чеддеризацией и плавлением массы ведется по общепринятым в сыроделии режимам и не имеет существенных отличий. Безусловно, этот тезис справедлив для современных автоматизированными предприятий, оснащенных пастеризационно-охладительными установками. Гораздо сложнее ситуация обстоит на небольших, так называемых фермерских сыроварнях, где имеется в наличии и используется в основном емкостное, зачастую приспособленное оборудование. Пастеризация молока в таких условиях представляет большую проблему, так как нагрев до (72 – 74)°С и последующее длительное охлаждение путем подачи в межстенное пространство водопроводной неконтролируемые или денатурационные родниковой изменения воды белков, вызывает оказывающие негативное влияние как на технологический процесс, так и на качество сыра. В настоящее время при производстве целого ряда молочных продуктов довольно широко используется процесс термизации молока – нагрев до 65°С с выдержкой порядка 30 минут. Как показали исследования [24],указанная 54 температура нагрева при увеличении экспозиции позволяет минимизировать деструктивное воздействие на белки и при этом получать безопасный с микробиологической точки зрения продукт. Оптимальными режимами, по данным автора, являются температура (60 –65)°С и выдержка (20 – 30) мин. В этом случае имеет место не термизация, а длительная пастеризация. Целью настоящего исследования является сравнительный анализ параметров технологического процесса выработки сыра сулугуни из молока пастеризованного соответственно по вариантам 1 – (65°С, 30 мин.), 2 – ((72 – 74)°С, (15 – 20) сек.) контроль и 3 – (65 –66) °С, (15 – 20) сек.). Основные параметры технологического процесса приведены в таблице 2.5. Анализ приведенных данных свидетельствует в пользу длительной пастеризации и термизации молока в производстве сыров с чеддеризацией и плавлением массы. В целом, динамика молочнокислого процесса была более интенсивной в образцах 1 и 3 варианта, что положительно отразилось как на процессе получения и обработки сырного зерна, так и на продолжительности чеддеризации. По всей видимости, режимы термообработки не оказал существенного негативного воздействия на сыропригодность исходного молока. Так, в 1 варианте при прочих равных условиях, в частности дозировки закваски, отмечалась более высокая по сравнению с контролем (вариант 2) титруемая кислотность смеси после активизации в течение 16 часов. В варианте 3, тем не менее, отмечен наиболее высокий уровень молочнокислого брожения практически на всех стадиях технологического процесса. Это в свою очередь способствовало сокращению продолжительности сычужного свертывания, с получением более плотного и в то же время эластичного сгустка. После разрезки сырное зерно было достаточно упругим и лучше отдавало сыворотку как при обработке в ванне, так и во время чеддеризации, которая завершилась на 60 минут раньше по сравнению с контролем и на 20 минут по сравнению со 2-м вариантом. 55 Таблица 2.5 – Основные показатели технологического процесса Наименование показателей Массовая доля жира Титруемя кислотность исходной смеси Дозировка закваски Температура активизации смеси Продолжительность активизации смеси Титруемая кислотность после активизации Температура свертывания Дозировка СаCl2 Дозировка фермента Продолжительность свертывания Продолжит. пост. зерна Температура второго нагревания Титруемая кислотность сыворотки: -после разрезки -в конце обработки - в конце чеддеризации Условия чеддеризации Ед. изм. % °Т Варианты 2 2,8 17,5 1 2,8 17,5 % °С по прописи фирмы-изготовителя 10 10 10 Продолжительность чеддеризации Кислотность пласта в конце чеддеризации Температура воды для плавления Продолжительность охлаждения Продолжительность посолки мин 15,5 14 15,7 16,5 14,5 16,7 65 65 65 75% времени в пласте под слоем сыворотки 130 170 110 рН 5,1 5,1 5,1 °С 75 75 75 час 16 16 16 час 24 24 24 3 2,8 17,5 час 16 16 16 °Т 18,8 18,2 18,9 °С г/100кг г/100кг мин 32 40 0,9 28 32 40 0,9 34 32 40 0,9 27 мин °С 12 35 15 35 12 35 °Т При проведении водной пробы на плавление при 75°С опытные образцы сырной массы 1 и 3-го вариантов образовывали более длинные (на 56 (30 – 60) см) нити. Это в свою очередь способствовало получению сыра с развитой слоистостью, которая сохранялась практически в течение всего срока хранения (Приложения 1-3). Следует отметить, что опытные образцы характеризовались более эластичной, типичной для сыров данной группы консистенцией. В своюочередь контрольные сыры отличались заметно менее выраженной слоистостью за счет рыхловатой, недостаточно связанной структуры. Безусловно, слоистость является субъективным показателем, однако на фоне контрольных опытные образцы явно выигрывали именно за счет структуры сырного теста, неизменно получая более высокие баллы по показателю «консистенция». С учетом современных гастрономических пристрастий у потребителей большим спросом пользуются сыры типа косичек, прядей и рулетов всевозможной формы. В этой связи для производства этих изделий, являющихся по существу производными сыра сулугуни, исходная сырная масса способная образовывать длинные нити и с развитой слоистостью более предпочтительна по сравнению с продуктом, обладающим такими свойствами в меньшей степени. Полученные данные позволяют сделать вывод о целесообразности замены пастеризации смеси на термизацию. Длительная пастеризация (1-й вариант) может быть рекомендована для цехов, перерабатывающих небольшие объемы молока и, как правило, не имеющих поточных пастеризационно-охладительных установок. 2.5 Проведение опытных выработок сыров Нормализованная пастеризованная смесь, составленная в равной пропорции (примерно 50:50 %) из свежего и зрелого молока после подогрева в трубчатом подогревателе до температуры (30 – 32)°С направлялась в сыродельную ванну, где при непрерывном перемешивании дополнительно вносились необходимые ингредиенты: 40% раствор хлористого кальция 57 (недостающая доза в составе зрелого молока) и бактериальная закваска. В качестве молокосвертывающего фермента использовались голландский препарат микробного происхождения «Максирен 1800» (Maksiren 1800) или датский препарат «Марзим» (Marzim) с активностью 100000 условных единиц каждый. При такой активности фермент в виде водного раствора вносился из расчета 1 г препарата на 100 кг смеси. При этом было установлено, что выработки сыров из частично зрелого молока позволяют осуществлять экономию молокосвертывающих ферментов. Вид закваски (прямого внесения или производственная) на данный показатель существенного влияния не оказывал. При попытке определения дозировки фермента с помощью кружки ВНИИМС был получен большой разброс данных, причем в сторону увеличения дозы до (1,5 – 2,0) грамма на 100 кг смеси, что явно превышало рекомендованную фирмой-изготовителем дозировку. В этой связи от применения данного прибора в дальнейшем пришлось отказаться. Более точные данные были получены при проведении модельных экспериментов, где навеска фермента массой 1 грамм растворялась в 100 мл водопроводной воды при температуре 30 °С. При этой же температуре в лабораторные стаканы отмеривалось по 1 литру смеси содержащей необходимую дозу СaCl2. В зависимости от условий опыта в каждый из стаканов микропипеткой дозировался раствор ферментного препарата в количестве от 0,6 мл до 1,2 мл с интервалом 0,1 мл. После непродолжительного перемешивания, по времени достаточного для равномерного распределения внесенного раствора, смесь оставлялась для свертывания в водяной бане при температуре 30 °С. Готовность полученного сгустка определяли путем разрезания его верхнего слоя шпателем. Готовый сгусток имел на разрезе острые края, в месте расслоения выделялась прозрачная сыворотка. Дозировка фермента, обеспечивающая получение сычужного сгустка с нормальными прочностью и эластичностью в течение (30 – 35) минут принималась за оптимальную для 58 серии выработок на данный конкретный момент времени, учитывающий сезонные колебания химического состава и биологических свойств молока. Следует отметить, что в зависимости от сезонности дозировки ферментного препарата колебались от (6 – 10) г/1000 л летом до (10 – 12) г/1000 л смеси зимой. В контрольных образцах ферментных препаратов Московского завода сычужного фермента дозировки составляли, как правило – (25 – 30) г/1000 л. Продолжительность свертывания при проведении промышленных выработок также составляла (33 – 35) минут. При использовании зрелого молока в летний период процесс зачастую длился менее 30 минут. После разрезки сгустка осуществлялась постановка сырного зерна до размера (25 – 30) мм. Если выработка проводилась в зимнее время, постановку зерна сочетали со вторым нагреванием в зависимости от вида применяемой закваски до температуры (33 – 35)°С или (37 – 38)°С. Чеддеризация проводилась в зависимости от условий эксперимента как в сыродельной ванне под слоем сыворотки, так и в формовочной тележке. В интересах производства и с целью получения большего количества так называемой «сладкой» сыворотки, пригодной для дальнейшей переработки (сгущение и сушка), перед чеддеризацией производили слив максимального ее объема. Так, порядка 75 % сыворотки получаемой при выработках сыров имели титруемую кислотность не выше (14,5-15,0)°Т. Окончание кислотности (рН) процесса пласта чеддеризации или титруемой определяли по кислотности активной сыворотки. Параллельно проводили так называемую пробу на плавление, при которой кусочек сырной массы помещали в горячую (70 – 75)°С воду. Созревшая и имеющая оптимальные значения активной кислотности сырная масса хорошо вытягивалась в длинные нити. При растягивании полученных нитей в поперечном направлении между ними образовывалась тонкая пленка – свидетельство высоких пластических свойств продукта. 59 Следует признать, что, хотя проба на плавление и является субъективным методом и требует наличия определенных навыков мастера, она позволяет получить довольно достоверные результаты. Кроме того, проба достаточно высоко коррелирует с показателем активной кислотности. Как известно, величина титруемой кислотности ввиду большой буферной емкости молочного белка дает большой разброс данных [198], поэтому для определения готовности сырной массы к плавлению по показателю титруемой кислотности в дальнейшем пришлось отказаться в пользу активной кислотности. Кроме того, определение рН с использованием современных приборов занимает гораздо меньше времени и позволяет получить более достоверную информацию. По завершении процесса чеддеризации сырную массу разрезали на бруски массой примерно 1 кг и помещали в приемную воронку агрегата для плавления в водной фазе при температуре (70 – 75)°С. После формования сырные головки направляли в камеру для охлаждения при температуре (10 – 14)°С. Охлажденный сыр извлекался из форм и погружался в рассол с концентрацией поваренной соли 18% на сутки. После посолки сырные головки с целью предотвращения растрескивания поверхности обсушивались под рассеянной струей воздуха, обрабатывались антимикробным низиносодержащим препаратом (преимущественно Низаплин) и упаковывались в полимерную пленку. По мере накопления партии сыр в картонных коробах отгружался в реализацию. В отдельных случаях сыр (4 – 5) головок) помещался в 5 литровые пластмассовые ведерки залитые рассолом приготовленным на основе осветленной подсырной сыворотки. Органолептические показатели такого сыра полностью соответствовали вкусам потребителей Северо-Кавказских республик и пользовались традиционно повышенным спросом(Приложения 4-6). 60 В целом, проведенные предварительные выработки сыров с использованием смеси, составленной из свежего и зрелого молока в соотношении (50:50)% позволяют получать сыры высокого качества, в том числе и с использованием заквасок прямого внесения. Существенных отличий в параметрах технологического процесса при использовании заквасок производственных и прямого внесения отмечено не было. В дальнейшем все эксперименты были проведены по данной схеме подготовки молока. 61 ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1. Исследование влияния заквасок прямого внесения на процесс производства сыра с чеддеризацией и плавлением массы Как отмечалось выше, роль заквасочной культуры состоит в том, чтобы за счет сбраживания молочного сахара накапливать в сырной массе молочную кислоту и ряд других соединений, вызывающих комплекс физикохимических изменений практически всех составных частей продукта и придания ему способности к термомеханическому пластифицированию (плавлению). В результате предварительных выработок установлена закономерность изменения массовой доли влаги в сыре и продолжительности чеддеризации от основных технологических параметров. Так, процесс выработки сыра, начиная от разрезки сгустка и кончая посолкой в рассоле, сопровождается потерей влаги. Наиболее существенная ее убыль наблюдается во время обработки сырного зерна, минимальная – при посолке в рассоле. Графически процесс изменения активной кислотности и массовой доли влаги во время чеддеризации представлен на рисунке 3.1. Следует отметить, что характер изменения обеих кривых примерно идентичен: интенсивное изменение на начальных этапах чеддеризации с последующим замедлением и постепенной стабилизацией примерно через 2,5 часа. К этому моменту убыль влаги в продукте резко снижается, выходит на плато кривая изменения рН, что совпадает с моментом достижения продуктом активной кислотности рН (5,2 – 5,0) и оптимума начала плавления. Следующим этапом явилось уточнение оптимальной продолжительности процесса чеддеризации, которая позволила бы получить качественный продукт за достаточно короткий промежуток времени. Одним 62 из способов влияния на данный показатель, как отмечалось выше, является регулирование дозы закваски. Рисунок 3.1 – Динамика дегидратации сырной массы и изменение ее активной кислотности Характер изменения массовой доли влаги и рН в зависимости от дозы закваски представлен рисунках 3.2 (1 %) и 3.3 (2 %). Обращает внимание в первую очередь тот факт, что доза закваски оказала некоторое влияние на интенсивность накопление молочной кислоты в сырной массе, особенно на начальном этапе процесса чеддеризации. Однако впоследствии эти различия оказались несущественными и повлияли на продолжительность процесса незначительно. По всей видимости, существенную роль в данной ситуации играет фактор более высокой ферментативной активности используемой закваски, а не ее дозировка. Также отмечались незначительные различия в степени дегидратации сырной массы в обоих случаях. По всей видимости, динамика накопления молочной кислоты не оказывает существенного влияния на данный показатель. 63 Рисунок 3.2 – Динамика дегидратации и изменения рН при дозе закваски 1 % Рисунок 3.3 – Динамика дегидратации и изменения рН при дозе закваски 2 % 64 Кривые изменения активной кислотности разнятся более существенно. В первом случае необходимый уровень рН в сырной массе достигался примерно через 1 час. Однако, к этому времени влагосодержание опытных образцов превышало 60 %. Во время плавления избыточная влага под воздействием высокой температуры и интенсивного механического воздействия удалялась, вымывая наиболее ценные компоненты сырной массы – жир и белок. В результате этого консистенция сыра первого варианта была более грубой, слоистость недостаточная, вкус и аромат – невыраженные(Приложение 7). По всей видимости, накопленные во время чеддеризации ароматические ингредиенты, не сохранились в сырной массе вследствие их более высокой диффузии в теплоноситель, в данном случае – в воду. При длительной чеддеризации процесс отделения влаги носил идентичный характер, однако, как следует из рисунка3.3, завершился гораздо раньше, чем был достигнут оптимум активной кислотности.Тем не менее, к началу плавления массовая доля влаги в пласте была несколько ниже, чем в первом опыте (рисунок 3.2), что отразилось на массовой доле влаги, которая была на (1,5 – 2,0) % ниже. Органолептические показатели сыра были на должном уровне, хотя в некоторых образцах отмечалось наличие более плотной консистенции. В целом, сыр имел достаточно развитую слоистость. Из данной серии опытов можно сделать следующие выводы. Чеддеризация сырной массы – сложная и взаимосвязанная совокупность процессов сочетающих микробиологичнескую, биохимическую и физикохимическую трансформации продукта, приводящих к необратимым изменениям практически всех компонентов молока, вовлеченных в производство сыра. По всей видимости, влага находится в сложном взаимодействии с казеиновой составляющей и обеспечивает его гидрофильные свойства за счет перехода какой-то ее части в химически связанное состояние. За счет этого количество свободной влаги, являющейся 65 средой и регулятором жизнедеятельности молочнокислых микроорганизмов, несколько снижается. Все это в совокупности с уменьшением концентрации основного питательного субстрата – лактозы и накапливающейся молочной кислоты существенно сдерживает рост бактериальных клеток именно во второй половине процесса. В этой связи нецелесообразно беспредельно ускорять чеддеризацию. Следует строго придерживаться оптимального соотношения технологических факторов, обеспечивающих соответствие активности применяемых заквасок с их дозировками в сочетании с биологическими свойствами используемого молока. Однако, данный вывод справедлив лишь для жидких производственных заквасок. Тем не менее, на основании серии выработок, установлено, что наиболее высокую органолептическую оценку, в частности по показателю «консистенция» имели образцы сыров, во время выработки которых продолжительность чеддеризации составляла (2 – 2,5) часа. При использовании сухих заквасок прямого внесения технология существенно упрощается: угол пакета обрабатывается ватным тампоном, смоченным в спирте, срезается, содержимое полностью, без остатка вносится в предварительно подготовленную смесь при оптимальной температуре. В зависимости от объема перерабатываемой смеси фирма предусмотрела различную фасовку бакпрепарата: на 1, 2,5 и 5 тонн. Для более полного распределения содержимого пакета смесь тщательно, в течение не менее 5 минут, перемешивается. При объеме смеси более 5 тонн, продолжительность перемешивания увеличивали на несколько минут, обычно (2 – 3). При этом необходимо следить, чтобы сухая закваска не попала в пену, что может негативно сказаться на равномерности распределения культуры по всему объему молока, а это в свою очередь может негативно отразиться на динамике молочнокислого процесса. Для проведения сравнительных выработок сыров с использованием производственных (жидких) и сухих (прямого внесения) заквасок подбирали 66 бакконцентраты с одинаковым штаммовым составом: Lactococcuslactissubsp. lactis и Lactococcuslactissubsp. сremoris. Основные показатели технологического процесса приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 – Основные показатели технологического процесса Наименование показателей Количество смеси Массовая доля жира Дозировка закваски Ед. изм. кг % % Титруемая кислотность смеси Температура перед закв. Дозировка СаCl2 Кислотность смеси перед заквашиванием Дозировка фермента Продолжительность сквашивания Продолжит. пост. зерна Температура второго нагревания Титруемая кислотность сыворотки: -после разрезки -в конце обработки - в конце чеддеризации Способ чеддеризации °Т °С г/100кг ° Т Продолжительность чеддеризации Активная кислотность пласта Температура воды для плавления Продолжительность охлаждения Продолжительность посолки Температура рассола Концентрация рассола мин рН °С час час °С % г/100кг мин мин °С °Т Вид закваски произв. прямого внесения 5000 5000 2,8 2,8 2-3 1 пакет на 5 тыс.литров 17,5 17,5 32 32 40 40 19,3 18,2 0,9 32 15 35 0,9 32 15 35 14,5 14 15,5 16,5 65 65 75% времени в пласте под слоем сыворотки 190 170 5,1 5,1 75 75 16 16 24 24 10 10 18 18 Как следует из приведенных в таблице 3.1 данных основные параметры технологического процесса в обоих случаях не имели существенных отличий. Тем не менее, в выработках с производственными заквасками отмечалась более высокая начальная титруемая кислотность смеси. По всей 67 видимости, данный факт можно отнести в основном за счет внесения (2 – 3)% жидкой закваски с высокой кислотностью (не ниже 80 °Т). Отмечено также незначительное, примерно продолжительности чеддеризации на 20 минут, сокращение в опытных выработках с заквасками прямого внесения. Следует обратить внимание на то, что 2/3 времени чеддеризации проводилось под слоем сыворотки. По достижении рН (5,3 – 5,4) сыворотка сливалась. Сырная масса разрезалась на бруски весом (3 – 5) кг и периодически перекладывалась по высоте, причем нижние и верхние бруски для сохранения температуры периодически менялись местами. При этом сырная масса приобретала возможность к деформации в горизонтальной плоскости. Отдельные ее частички под воздействием возникающих нагрузок сплющивались до толщины пленки. Запрессованная и не связанная с сырной массой свободная влага беспрепятственно выделялась из пласта и собиралась для дальнейшей ее переработки. При этом установлено, что кратность перекладывания или появление дополнительных степеней свободы оказывала позитивное влияние на распределение влаги в пласте и к моменту окончания чеддеризации ее массовая доля могла устанавливаться в минимально необходимых значениях. То есть, для получения в сыре стандартной массовой доли влаги необходимо ее наличие в пласте в определенном количестве. При этом необходимо учитывать, что при плавлении какая-то часть свободной влаги перейдет в теплоноситель. Причем, замечено: чем меньше влаги сырная масса потеряет во время плавления, тем меньше будут потери наиболее ценных компонентов молока, в частности жира. Подтверждением этого служат приведенные в таблице 3.2. данные. Приведенные данные показывают, что обеспечение всех четырех степеней свободы за счет перекладываний сырной массы по высоте оказывает существенное влияние на распределениие влаги в сыре во время 68 плавления. Так, если сыр не подвергается механическому воздействию, что имеет место при использовании чеддеризаторов, то необходимо устанавливать массовую долю влаги в пласте не ниже 56 %. Каждые два перекладывания позволяют снизить данный показатель примерно на 1 %. Безусловно, эти процедуры значительно увеличивают трудоемкость процесса, однако, при этом существенно повышается качество сыра за счет более развитой слоистости сырного теста и более равномерного распределения влаги по всему объему монолита, особенно в образцах 4 варианта. Таким образом, подтверждается вывод о том, что данный способ обработки сырной массы является своего рода холодным пластифицированием. Дополнительным позитивным моментом данного эксперимента может служить факт снижения потерь жира в теплоноситель. Данное обстоятельство в дальнейшем позволило снизить массовую долю жира в смеси примерно на 0,1 % (данные приведены в таблице 3.2). При значительных объемах переработки молока сэкономленный при нормализации смеси жир может составить существенный объем, который в виде сливок может быть направлен на производство дополнительного количество сметаны или сортового масла. Таблица 3.2 – Изменение массовой доли влаги в сырной массе Вариант 1 2 3 4 5 Кратность перекладываний Минимально возможная массовая доля влаги в пласте, % Без перекла56 дываний 2 55 4 54 6 53 8 52,6 Массовая доля Массовая доля жира влаги в сыре в теплоносителе,% после плавления, % 51 0,50 51 51 51 51 0,40 0,30 0,25 0,22 Анализируя данные, полученные в результате серии выработок сыра, установлено, что количество перекладываний сырной массы по высоте кратностью свыше 4 неэффективно, так как степень влияния на 69 технологический процесс при увеличении кратности воздействия на продукт существенно снижается и стремится к 0. В этой связи рекомендуется перекладывать сырную массу во время чеддеризации следует не более 4 раз. Проведенные лабораторные анализыполученных образцов сыра также не позволили выявить существенных отличий по химическому составу. Готовая продукция имелатакже идентичные органолептические показатели (Приложения 8-10). Так, и опытные и контрольные образцы сыров дегустировались в возрасте 1, 5 и 10 суток. Все представленные образцы имели чистый кисломолочный, умеренно соленый вкус и плотную, слоистую эластичную консистенцию. По мере хранения отмечено сохранение вкусовых показателей и некоторое снижение слоистости. При хранении свыше 10 суток в ряде образцов отмечалось появление консистенции характерной для твердых сыров. Изменениям подвергались и вкусовые показатели: сыр приобретал оттенки характерные для сыра качкавал. В некоторых образцах отмечалсявкус, типичный для твердых сыров. С целью устранения данных изменений органолептических показателей в дальнейшем необходимо проведение экспериментов по уточнению оптимальных температурных режимов хранения. На основании результатов данной серии выработок можно сделать вывод о принципиальной возможности использования заквасок прямого внесения при производстве свежих сыров с чеддеризацией и плавлением массы. Если же учесть, что для приготовления производственных заквасок требуется наличие специальных стерильных помещений, инвентаря, квалифицированных кадров микробиологов и т.д., то преимущество заквасок прямого внесения очевидно. Кроме того, для приготовления производственных заквасок необходимо наличие высококачественного молока, способного выдержать высокотемпературную пастеризацию или стерилизацию. В условиях современного производства, когда доставка молока на завод осуществляется большегрузным автотранспортом, 70 сортировка сырья для заквасок представляет определенную техническую и организационную проблему. На первом этапе проведения производственных выработок и выполнения исследований перед упаковкой сыр взвешивался. Анализируя полученные цифровые данные, было установлено, что выход конечного продукта из единицы объема молока соответствовал нормам выхода, заложенным в технологическую инструкцию. Причем, вид используемой закваски практически не оказывал влияния на данный показатель. Тем не менее, в результате более детального анализа установлено, что данные показатели не учитывают то количество белка, в частности казеина, которое вносилось в смесь в виде производственной закваски в контрольных выработках. Закваска добавлялась в основном в пределах 2 %. Однако, в зимне-весенний период ее дозировка составляла 3 % и более. В расчете на 5тонную ванну потребность в производственных жидких заквасках в зависимости от сезонных колебаний свойств молока составляла от 100 до 150 кг. Это означает, что выход готового продукта должен увеличиваться в среднем на 10 кг в физическом весе с каждой опытной выработки по сравнению с контролем. Однако этого не происходит. По всей видимости, казеин закваски в процессе сычужного свертывания не участвует и выводится из сырной массы с сывороткой или теряется во время контакта с горячей водой во время плавления. Для более детального исследования данного предположения был проведен сравнительный анализ массовой доли белка в подсырной сыворотке и воде после плавления чеддеризованной сырной массы. Однако и в данном случае существенных различий обнаружено не было. По всей видимости, белковая, в том числе и казеиновая составляющие производственной закваски удалялись из сычужного сгустка (на первом этапе обработки), а затем из сырной массы в виде так называемой мелкодисперсной сырной пыли. 71 3.2 Исследование динамики молочнокислого процесса в зависимости от вида применяемой закваски Как отмечалось выше все сыры, в том числе с чеддеризацией и плавлением массы предъявляют повышенные требования к составу, качественным показателям и биологическим свойствам используемого сырья. Однако состав и свойства молока не являются величинами постоянными и в течение года в силу ряда объективных факторов подвержены определенному дрейфу. В этой связи небезинтересными являются показатели молочнокислого процесса в зависимости от вида применяемой закваски. Наиболее достоверную характеристику этого процесса можно, по всей видимости, получить путем определения сравнительного показателя активности заквасок по модифицированной методике Хоролла и Элликера [91]. С этой целью пастеризованного был проведен эксперимент, где в две пробы молока контаминировались производственная закваска состоящая из мезофильных штаммов Lactococcuslactissubsp. lactis и Lactococcuslactissubsp.cremoris;(контроль) и закваска прямого внесения с аналогичным штаммовым составом (опыт). Для получения сопоставимых данных дозировки заквасок осуществлялись из расчета примерно 1,0·106 клеток на 1 мл молока. Пробы помещались в термостат при температуре 30 °С. Во время культивирования периодически отбирались пробы для исследований по показателям титруемой кислотности, рН и общему количеству бактерий в 1 мл молока. Общая продолжительность процесса составляла 3,5 часа. Следует отметить, что внесение производственной закваски повышало уровень титруемой кислотности сразу же на (1,5±0,3)°Т. При последующем культивировании выявилась очевидная тенденция опережающей динамики развития молочнокислого процесса в образцах с заквасками прямого внесения. Данные приведены на рисунках 3.4 и 3.5. 72 Как следует из представленных на рисунках 3.4 и 3.5 данных, в опытных образцах молочнокислый процесс характеризовался более высокой интенсивностью уже к концу первого часа культивирования. Все это имело место, несмотря на более высокие значения стартового показателя титруемой кислотности за счет внесенной жидкой закваски, которая имела кислотность порядка (85 – 90)°Т. Однако во время последующей выдержки при оптимальной температуре скорость накопления молочной кислоты в опытных образцах была более высокой, что отразилось динамике изменения как титруемой, так и активной кислотности. По всей видимости, в состав заквасок прямого внесения входят более активные штаммы молочнокислых бактерий, которым требуется меньше времени для адаптации к новым условиям и начала деления. Так, за первый час культивирования прирост кислотности в контроле составил примерно 1°Т, в то время как в опыте данный показатель составил свыше 1,5°Т. В последующем эта разница существенно увеличилась. В отдельных случаях в образцах с закваской DVS к концу эксперимента образовывались хлопья, то есть начинался процесс кислотной коагуляции молока. 73 7 Количество бактерий 1,0 106 6 5 4 3 2 1 30 60 90 120 150 180 210 Продолжительность культивирования, мин Производственная закваска DVS Рисунок 3.4 – Изменение общего количества молочнокислых бактерий в процессе культивирования в молоке при 30 °С Рисунок 3.5 – Изменение активной (2,1) и титруемой (3,4) кислотности культивирования DVС и производственной закваски. 74 На основании проведенного эксперимента можно сделать вывод о том, что входящие в состав опытных заквасок штаммы молочнокислых бактерий имеют более высокую кислотообразующую активность. Кроме того для их адаптации до начала деления требуется меньший промежуток времени. 3.3 Изучение влияния штаммового состава комбинированных и термофильных заквасок прямого внесения на технологический процесс В предыдущем разделе сравнительные выработки сыров были произведены с использование заквасок прямого внесения состоящего из минимального набора штаммов Lactococcuslactissubsp. lactis и Lactococcuslactissubsp. сremoris. Данные культуры являются мезофильными и не обладают высокими кислотообразующими свойствами, в результате чего процесс чеддеризации длился порядка трех часов. Методически это оправдано, так как в результате эксперимента были получены сопоставимые данные с отечественными производственными заквасками, используемыми в качестве контроля. В таблице 2.6 приведен перечень заквасок прямого внесения для производства сыров, в том числе исследуемой группы. Из доступной литературы известно, что большинство авторов рекомендуют в состав заквасок для сыров с чеддеризацией и плавлением массы включать термофильные штаммы молочнокислых бактерий с высокой энергией кислотообразования. Данные культуры способны наряду со стабилизацией всего технологического процесса сохранять жизнеспособность при высокой температуре плавления. Это весьма важное обстоятельство, так как для созревающих сыров типа качкавал остаточная микрофлора обеспечивает созревание, а для свежих сыров типа сулугуни – безопасность при хранении. Наиболее распространенными в составе заквасок термофильными микроорганизмами являются бактерии вида Streptococcusthermophilus и Lactobacillus bulgaricus. В исследуемых образцах заквасок основу микрофлоры 75 составляла многоштаммовая культура Streptococcusthermophilus, невязких расс в различных сочетаниях с мезофильными (Lactococcuslactissubsp. lactis и Lactococcuslactissubsp. cremoris) и термофильными (Lactobacilluslactis и Lactobacillus bulgaricus) культурами. Таким образом, на данном этапе сравнительные исследования предполагается проводить с использованием заквасок семейства RA, RM, ALP, MA и TM. Основные технологические параметры экспериментальных выработок приведены в таблице 3.3. Таблица 3.3 – Сравнительные данные технологического процесса при использовании различных заквасок Наименование показателей Вид закваски Количество смеси Массовая доля жира Дозировка закваски Титруемая кислотность смеси Температура перед закв. Дозировка СаCl2 Дозировка фермента Продолжительность сквашивания Продолжит. пост. зерна Температура второго нагревания Титруемая кислотность сыворотки: -после разрезки -в конце обработки - в конце чеддеризации Способ чеддеризации Продолжительность чеддеризации Активная кислотность пласта Температура воды для плавления Продолжительность охлаждения Продолжительность посолки Температура рассола Концентрация рассола Ед. изм. кг % % Т С г/100кг г/100кг мин мин С 1 RA 5000 2,8 18,2 32 40 0,9 32 15 35 Вариант 2 3 4 RM ALP MA 5000 5000 5000 2,8 2,8 2,8 1 пакет на 5000 л смеси 18,2 18,2 18,2 32 32 32 40 40 40 0,9 0,9 0,9 32 32 32 15 35 15 35 15 35 5 TM 5000 2,8 18,2 32 40 0,9 32 15 35 Т мин 5 15 15,5 15,5 15,5 16 16,5 16,5 16,5 16,5 65 65 65 65 65 75% времени в пласте под слоем сыворотки и 25% времени холодное пластифицирование 170 170 140 120 105 рН С 5,1 75 5,1 75 5,1 75 5,1 75 5,1 75 час 16 16 16 16 16 час С % 24 10 18 24 10 18 24 10 18 24 10 18 24 10 18 76 Данная серия выработок проводилась без контроля, так как отечественная биологическая промышленность аналогичные закваски не выпускает. Как следует производственным из представленных выработкам в таблице первоначальные 3.3 стадии данных не по имели существенных отличий, тем не менее, сразу же после разрезки сгустка титруемая кислотность сыворотки в случае использования заквасок с термофильным культурами была несколько выше, и в целом процесс синеразиса характеризовался большей активностью. Сырная масса в вариантах (2 – 5) во время чеддеризации имела несколько более выраженную пластичность и склонность к растеканию. Особо следует отметить степень влияния на трансформацию сырной массы заквасок вида ТМ, в состав которых наряду с термофильным стрептококком включена болгарская палочка в соотношении 1:1. За счет более высокой кислотообразующей способности эта закваска позволила завершить чеддеризацию в среднем за 105 минут (в отдельных выработках за (70 – 80) минут). Для модельных выработок и небольших объемов производства данная продолжительность чеддеризации вполне приемлема. Однако в случае работы с промышленными объемами сырья данная скорость чеддеризации является чрезмерной по причинам изложенным в п.3.1. Вторая и, возможно, более существенная причина препятствующая получению сыра стабильно высокого качества – неоднородность по показателю активной кислотности пласта во времени, то есть несоответствие объема направляемой на плавление массы и недостаточной производительностью оборудования для плавления. Так, при переработке 5000 л молока получается в среднем около 450 кг сырной массы. Используемый на большинстве предприятий установки для плавления имеют реальную производительность порядка 500 кг/час. Это приводит к тому, что чеддеризованная сырная масса с высоким уровнем молочнокислого брожения на данном оборудовании может быть переработана за довольно 77 длительный промежуток времени, теоретически за 60 минут, а фактически она перерабатывется за промежуток времени значительно превышающий 1 час. При этом сырная масса в конце процесса поступает на плавление как правило уже перезревшей с активной кислотностью ниже рН 5,0. Полученный сыр имеет несвязную творожистую консистенцию, нетипичную для данного вида сыра. Химический состав, как правило, существенно отличается от показателей, предусмотренных нормативно-техническими документациями. Динамика данного процесса представлена на рисунке 3.5, где отчетливо прослеживается изменение рН во времени. Заштрихованная зона – условный оптимум плавления ограниченный значениями активной кислотности рН (5,2 – 5,0). Характер зависимости в реальных условиях может иметь несколько иную направленность. По данным фирмыизготовителязаквасок используемых для производства ферментированных молочных продуктов входящие в их состав культуры молочнокислых микроорганизмов при достижении определенных значений активной кислотности снижают темп молочнокислого процесса, то есть срабатывает так называемый стоп-эффект. Эта уникальная опция в полной мере проявляется при понижении температуры. В производстве цельномолочной продукции с наступлением изоэлектрической точки белка (рН (4,6 – 4,65) осуществляют охлаждение на (5 – 10)°С, что создает предпосылки для значительного снижения темпов изменения рН. Теоретически это описывается кривой (2) на рисунке 3.3, где можно проследить начало действия стоп-эффекта и выходом кривой на плато. Однако в практическом сыроделии возможности для охлаждения сырной массы ограничены физическими свойствами самого продукта: его довольно низкой теплопроводностью и довольно значительной (200 – 500) кг) массой пласта. Поэтому в течение одного часа при высокой скорости чеддеризации сырная масса при оптимальной температуре претерпевает существенные необратимые изменения как по физическим свойствам, так и по химическому 78 составу. В ряде случаев рН сырной массы за время плавления опускался до значений рН (5,0 – 4,8) и ниже, что выходит за рамки диапазона оптимальных значений активной кислотности, то есть имеет место так называемое перезревание, сопровождающееся избыточным накоплением молочной кислоты, деструкцией монолита за счет чрезмерной деминерализации, в основном за счет отщепления Са+2 и Р+3 в составе ПККФК. В совокупности это приводит к значительному снижению качественных показателей конечного продукта и, как отмечалось, неоднородности химического состава в одной партии В этой связи, регулирование скорости чеддеризации – важная задача, направленная на решение проблемы однородности качественных показателей и химического накоплениямолочной состава, кислоты, возникающей особенно при в высокой летний период, темпах когда биологические свойства молока наиболее высоки. Таким образом, используя фактические данные по динамике изменения активной кислотности сырной массы, в соответствии с рисунком 3.6 представляется возможным с высокой степенью достоверности подобрать оборудование для выработки сырного зерна, чеддеризации и, в особенности, плавления. 79 . Рисунок 3.6 – Изменение активной кислотности сырной массы На практике наиболее эффективным способом регулирования скорости молочнокислого процесса является изменение дозировок вносимых культур. При использовании жидких бактериальных заквасок эти подходы вполне оправданы и легко осуществимы. Применение же заквасок прямого внесения не позволяют менять дозировки, так как они рассчитаны на использование по принципу 1 пакет – 1 выработка. Наиболее вероятным способом регулирования скорости и направленности молочнокислого процесса – использование менее активных заквасок или внесение в смесь сухих культур так называемых предыдущих дозировок. То есть, если, к примеру, на одну пятитонную ванну рекомендуется вносить пакет с условной активностью 250 DSU, то в 80 реальной обстановке можно внести пакет с предыдущей строчки активности, то есть 125 DSU, рассчитанного на (2,5 – 3,0) тонны смеси. По всей видимости, наиболее приемлемым способом регулирования интенсивности чеддеризации без существенных изменений технологии является сезонная смена заквасок с более активных в весенне-зимний период на менее активные летом. 3.4 Влияние способа плавления и посолки на качественные показатели и выход сыра На первом этапе проведения производственных выработок и выполнения исследований перед упаковкой сыр взвешивался. Анализируя полученные цифровые данные, была выявлена тенденция повышения выхода конечного продукта из единицы объема молока, что в принципе соответствовало нормам расхода смеси, заложенным в технологическую инструкцию. Тем не менее, в результате более детального анализа установлено, что данные показатели не полностью учитывают то количество белка, в частности казеина, которое вносилось в смесь в виде жидкой производственной закваски в контрольных выработках. Закваска добавлялась в основном в пределах 2 %. Однако, в зимне-весенний период ее дозировка составляла 3 % и более. В расчете на 5 тонную ванну потребность в производственных жидких заквасках в зависимости от сезонных колебаний свойств молока составляла от 100 до 150 кг. Это означает, что выход готового продукта должен увеличиваться в среднем на (7 – 10) кг в физическом весе с каждой выработки по сравнению с контрольными выработками. Однако этого не происходит. Фактически данный показатель составляет не более 50 % от расчетного. Такой феномен можно объяснить следующим предположением: В производственной закваске, имеющей титруемую кислотность порядка (80–100)°Т, казеин находится в необратимом коагулированном состоянии. То есть имеет место потеря заряда 81 и, следовательно, активности. В этой связи в процессе сычужного свертывания он участвовать не может и удерживается механически без в структурной решетке геля образования каких-либо прочных межмицеллиарных и межмолекулярных связей. В дальнейшем какая-то его часть может переходить в растворимое состояние [34, 35]. По мере разрезки сгустка и постановки сырного зерна удельная поверхность контакта продукта и жидкой фазы (сыворотки) многократно возрастает. Казеин закваски, в особенности его растворимые формы, попавший на границу раздела фаз вымывается в жидкую среду. Этот процесс количественно в большей или меньшей степени характерен для большинства сычужных сыров. Однако при производстве сыров с чеддеризацией и плавлением массы большая часть казеина закваски впоследствии теряется именно при термообработке путем перехода в теплоноситель, так как высокая температура и интенсивное механическое воздействие шнеками плавителя значительно увеличивает площадь и кратность межфазового контакта, что усиливают диффузионные процессы и, как следствие, интенсифицирует потери белка. Данное утверждение справедливо в основном для сыров, выработанных по классической технологии, предусматривающей плавление массы в воде или рассоле. Однако, существуют и другие способы плавления: без жидкости, где нагрев осуществляется путем конвекции тепла через стенки теплообменного устройства. Для получения более достоверной информации был проведен сравнительный анализ влияния различных способов плавления: в воде, 5%ном рассоле, без жидкости и без жидкости с посолкой расчетным количеством сухой соли. Исследовали химический состав и расход сырья на 1 кг готового продукта. Образцы сравнивались в возрасте 2 суток после охлаждения и выдержки 1 сутки в рассоле (для образцов, не посоленных во время плавления). При этом сравнивались показатели в зависимости от вида используемой закваски. Результаты приведены в таблице 3.4. 82 Таблица 3.4. Сравнительные данные по химическому составу сыра в зависимости от вида закваски и способа плавления Способ плавления В воде В 5% рассоле Без жидкости Без жидкости с дозировкой сухой соли Вид закваски Произв. DVS Произв. DVS Произв. DVS Произв. DVS Массовая доля,% влаги Жира в соли с.в. 51±0,5 45±0,6 2±0,2 52±0,4 45±0,5 2±0,1 50±0,8 44±0,7 2±0,4 49±0,6 44±0,6 2±0,3 53±0,4 46±0,2 2±0,1 52±0,3 46±0,1 2±0,1 50±0,5 45±0,2 2±0,2 49±0,4 45±0,5 2±0,3 Расход смеси,кг на 1 кг сыра 12,22±0,18 12,08±0,12 12,39±0,17 12,32±0,13 12,16±0,14 12,10±0,10 12,35±0,19 12,30±0,16 Приведенные данные, полученные в условиях реального производства, позволяют сделать вывод о том, что любой из приведенных способов плавления позволяет выработать стандартный по химическому составу сыр сулугуни. Все выработанные сыры имели приемлемые и характерные для данного вида сыра органолептические показатели. Однако, некоторые способы, в частности плавление в рассоле 5% концентрации, требует особой подготовки сырной массы, направленной на минимизацию массовой доли свободной влаги к концу чеддеризации. Это связано со свойством чеддеризованной сырной массы растворяться в слабых растворах поваренной соли. Это вызывает сверхнормативный расхода молока на выработку сыра , что ухудшает экономические показатели процесса. Кроме того, готовый продуктприобретает недостаточно выраженный вкус и более плотную консистенцию. При плавлении без жидкости посолка сырной массы во время выработки позволяет существенно, практически до одной рабочей смены сократить цикл производства «от молока до готового к употреблению продукта» практически до одной рабочей смены. Кроме того, при этом имеется возможность отказаться от солильных бассейнов с рассолом. Это в 83 свою очередь влечет исключение затрат по поддержанию требуемой концентрации поваренной соли, температуры как рассола, так и солильного отделения. Поэтому каждый производитель вправе выбирать тот или иной способ производства. Безусловно, что так называемый «сухой способ плавления» таковым может считаться условно, в связи с тем, что продукт во время процесса плавления находится в объеме выделившейся влаги содержащей, в частности, до 35 % жира и до 10 % белка. Благодаря тому, что массообменные процессы между продуктом и выделяющейся свободной влагой происходят непрерывно, дополнительная диффузия жира и белка идет значительно медленнее. Кроме того, готовый продукт приобретает своеобразный орехово-сливочный привкус, что, безусловно, обогащает его органолептические показатели. Иными словами процесс плавления осуществляется в насыщенном водно-жировом растворе. При правильно подготовленной к плавлению сырной массе и соблюдении прочих технологических параметров количество выделившейся влаги с указанным химическим составом, как правило, не превышает 2,5 % от общего количества готового продукта. В совокупности все перечисленные факторы способствуют существенному снижению расхода сырья на единицу веса сырной массы. Имеются сведения [39, 85], подтверждающие данные выводы о существенном снижении потерь жира и белка при плавлении без использования жидких теплоносителей, что не может не оказывать позитивного влияния на выход сыра. По данным авторов этот показатель может варьировать от 5,6 % до (10 – 12) % по сравнению с плавлением традиционными способами в воде или рассоле. В связи с вышеизложенным,значительный интерес представляет исследование влияния способа плавления на потери таких важных с потребительской точки зрения компонентов сыра, как свободные 84 аминокислоты и, в целом, белковая составляющая сырной массы. Наиболее достоверным является определение изменения форм азота после плавления. С этой целью был проведен эксперимент, где чеддеризованную сырную массу разделили на три равные части, каждая из которых была расплавлена соответственно в воде, 10%-ном растворе поваренной соли и без жидкости путем нагревания продукта через стенки теплообменного устройства. Во всех случаях конечная температура сырной массы составляла порядка 75 °С. В односуточном возрасте в сырах определяли массовую долю азотистых веществ и свободных аминокислот. Результаты приведены в таблице 3.5. Таблица 3.5 Биохимические показатели сыров в зависимости от способа плавления Способ плавления В воде В рассоле Без жидкости Массовая доля азота, % от общего общего небелкового аминного растворимого 4,14 2,58 2,03 2,87 2,16 1,85 4,34 2,82 2,15 Свободные аминокислоты, мг% 24,68 21,47 26,12 Представленные данные свидетельствуют о том, что плавление чеддеризованной сырной массы без непосредственного контакта с жидким теплоносителем способствует сохранению в продукте большего количества свободных аминокислот и в целом других белковых фракций, выраженных массовой долей азота. Как и следовало ожидать, рассольное плавление вызвало гораздо больший отход всех белковых фракций и свободных аминокислот. При этом следует отметить, что растворимые формы белка теряются в теплоноситель безвозвратно. Извлечение же и дальнейшее использование сырной пыли и мелких кусочков сырной массы также связано с определенными техническими трудностями. Традиционное для сыра 85 сулугуни плавление в воде предопределило промежуточные значения всех означенных фракций. Органолептическая оценка позволила установить, что бесконтактный нагрев позволяет получать сыр с более выраженными вкусом и ароматом. Кроме того продукт приобрел специфический сливочный привкус, что выгодно отличало данные образцы от полученных по традиционной технологии с плавлением в воде и, тем более, в рассоле (Приложение 11). Несмотря на явные преимущества такого способа плавления исследования в данном направлении, к сожалению, были свернуты, а выпуск оборудования прекращен. В целом, использование заквасок прямого внесения позволило несколько уменьшить разброс данных по химическому составу сыра различных варок. Если же сравнивать расход сырья, то в некоторых случаях этот показатель превышал 0,5 кг молока на 1 кг сыра. Данная тенденция характерна для всех исследованных способов плавления. К примеру, для пятитонной сыродельной ванны это свыше 200 кг молока, пренебрегать которыми экономически нецелесообразно. В денежном выражении расчетная экономия может достигать порядка 2000 руб на 1 тонну сыра. Безусловно данная цифра на различных предприятиях может в определенных пределах колебаться. Тем не менее, более высокая стоимость заквасок прямого внесения может быть с успехом компенсирована за счет экономии по статье «Стоимость сырья». 3.5 Микробиологические показатели сыра при хранении По достижении оптимальной активной кислотности и получениясырной массы снеобходимыми физико-химическими свойствами продукт подвергается так называемому плавлению, при котором продукт нагревается до температуры не менее 70°С и интенсивно обрабатывается 86 шнеками для придания однородных свойств и транспортирования к узлу фасовки. С учетом длительности всех технологических операций, при вышеуказанной температуре сырная масса находится не менее 5 минут. Из классической технологии известно, что во время пастеризации молока при температуре 72°С с выдержкой 15 – 20 секунд погибает свыше 99 % от остаточной микрофлоры молока. В доступной литературе имеется целый ряд указаний о том, что в сырной массе после плавления остается достаточной количество молочнокислых микроорганизмов, создающих необходимый барьерный фон для предохранения продукта от развития посторонней и случайной, в особенности гнилостной микрофлоры. Сыр является концентрированной питательной средой, обеспечивающей необходимую динамику и направленность микробиологических процессов. Известно [91], что с повышением концентрации сухих веществ в среде, термоустойчивость микроорганизмов, в том числе молочнокислых, существенно повышается. Механизм данного явления достоверно не изучен, но многие авторы склонны полагать, что причиной является более высокое осмотическое давление, вызывающее частичное обезвоживание бактериальной клетки находящейся в сырной массе по сравнению с бактерией находящейся в молоке в состоянии тургора. Кроме того, к концу чеддеризации молочнокислые микроорганизмы образуют многочисленные пространственные скопления. Клетки, находящиеся внутри этих скоплений менее доступны для губительного воздействия высоких температур. Как показали исследования [192], на хранимоспособность готового сыра оказывают влияние и другие факторы, в том числе и вид используемого молокосвертывающего фермента. Сыры после формования могут принимать самую разнообразную форму, от плоского цилиндра весом не более 2 кг (сыр сулугуни) до более крупных головок (сыр качкавал). Зачастую такая продукция, 87 вырабатываемая в соответствии с местными нормативно-техническими документациями (НТД) и реализуемаяв виде полуфабрикатов в пиццериях и других предприятиях общественного питания, производящих национальные блюда типа хычинов, осетинских пирогов и хачапури. В последних случаях зачастую по требованиям заказчиков сыры не содержат соли вообще или содержат ее в минимальных количествах. Производители, опять же по требованиям покупателей, закладывают в НТД довольно значительные сроки хранения. Все это накладывает особую ответственность на производителей продукции за обеспечение ее сохранности и безопасности. Безусловно, если в твердых сырах направленность технологии состоит в обеспечении оптимальных или близких к оптимальным температурных условий для активного развития молочнокислых микроорганизмов, внесенных с закваской, то в сырах исследуемой группы микрофлора при плавлении и, по всей видимости, в первые часы после формирования головки испытывает термический шок. С целью определения выживаемости микрофлоры был проведен эксперимент, где выработанные по параметрам приведенным в таблице 2.5 образцы сырной массы после плавления были сформированы в металлические боксы кубической формы с размерами граней примерно (100х100х100) мм. Далее образцы сыров в соответствии со схемой эксперимента помещались в металлических формах для охлаждения соответственно по вариантам при комнатной температуре (20 – 22) °С (вариант 1), а также охлаждаемые режимы соответственно (10 – 12) °С (вариант 2) и (2 – 4)°С (вариант3). В образцах постоянно измерялась температура (в центре головки) и отбирались пробы для микробиологических посевов на общее количество микрофлоры в начале охлаждения, в конце и в двух промежуточных точках при достижении продуктом температуры соответственно 50°С и 30°С. Микробиологические исследования были продолжены и во время хранения при указанных выше температурах 88 соответственно по вариантам. Результаты измерений и анализов приведены Температура сыра, о С соответственно на рисунках 3.7 и 3.8. 80 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Продолжительность охлаждения, ч 20-22 оС 10-12оС 2-4оС Рисунок 3.7 – Динамика охлаждения сыра при различных температурах Судя по представленным на рисунке 3.7 данным, расплавленная сырная масса обладает относительно низкой теплопроводностью. Так, в образцах, помещенных для охлаждения при комнатной температуре, полное выравнивание температуры по слоям наступило только через 12 часов. Несколько меньший промежуток времени (примерно 10 часов) потребовался для охлаждения сыров помещенных при (10-12)°С. Низкотемпературный режим (2-4)°С обеспечил выравнивание температуры сырной массы во всех слоях примерно за 8 – 9 часов, что незначительно отличается от предыдущего режима. 89 За это время микрофлора прошла этап релаксации, что выразилось в незначительном ее росте. Наименьшая микробиологическая активность отмечалась в образцах, охлаждаемых при температуре (2 – 4) °С. Как и следовало ожидать, плавление чеддеризованной сырной массы не внесло существенных изменений в микробиологическую картину. Так, если в конце чеддеризации общее количество микроорганизмов составляло порядка 3,8·109 клеток в 1 г продукта, то после плавления средний показатель составил 2,3·109. Рисунок 3.8 – Изменение общего количества микрофлоры в сырах при хранении То есть, можно констатировать, что во время термического воздействия произошло некоторое, примерно в полтора раза, снижение объема микрофлоры, однако, порядок цифровых значений практически не изменился. Это служит свидетельством высоких протекторных свойств сырной массы в отношении микробных клеток молочнокислых бактерий, а 90 также об их термостабильности. Убыль некоторого количества микрофлоры произошла, по всей видимости, за счет мезофильных микроорганизмов. Во всяком случае, при микроскопировании препаратов в поле зрения присутствовали преимущественно молочнокислые палочки, и в несколько меньшем количестве, стрептококки. Так, если в смесь добавлялась закваска с соотношением термофильных и мезофильных культур в соотношении 1:1, то после плавления это соотношение изменилось и составило 5:1 в пользу термофильных молочнокислых микроорганизмов 3.5.1 Исследование возможности повышения сроков хранения путем глубокого замораживания сырной массы Для аграрного сектора отечественной экономики является резко выраженная сезонность заготовки специфичным и переработки сельскохозяйственной продукции. В этой связи ее хранение является важной народнохозяйственной задачей, призванной обеспечить население страны биологически полноценными, высококачественными продуктами питания равномерно в течение всего года. Наиболее широко известными способами повышения хранимоспособности продуктов питания являются сушка, замораживание, хранение в среде инертных газов и консервирующих добавок. К последним, наряду с применение химическими консервантами, можно отнести рассолы и сиропы, обеспечивающие резкое повышение осмотического давления до критических значений, при котором жизнедеятельность микроорганизмов резко замедляется или становится практически невозможной. В молочной промышленности для этих целей наиболее широко используется сушка и заморозка. Так, многие предприятия в летнее время осуществляют выработку и закладку на хранение творога и сливочного масла при низких температурах, сушку цельного и обезжиренного молока. Замороженная или высушенная продукция обладает способностью 91 храниться от нескольких месяцев до нескольких лет без существенного снижения качественных показателей и биологической полноценности. Гораздо сложнее ситуация в сыроделии. Так, если твердые сыры за счет низкой массовой доли влаги могут какое-то время храниться при низких плюсовых температурах, то свежие сыры с влажность порядка 50% и выше, претерпевают биохимические и физико-химические превращения, оказывающие негативное воздействие на органолептику за счет формирования пороков вкуса и консистенции. Иногда такие сыры теряют видовую принадлежность, то есть становятся нетипичными по одному или нескольким показателям. Применительно к сырам рассматриваемой группы их вкус становится излишне кислым, а консистенция мажущей, слоистость отсутствует. Рассольное хранение сыров, как известно, повышает их хранимоспособность, однако, избыточная массовая доля поваренной соли в водной фазе приводит кснижению их потребительских достоинств. Кроме того география потребления таких сыров ограничена преимущественно южными регионами РФ. В этой связи на большинстве сыродельных предприятий от традиционной технологии рассольных сыров отказались, ограничиваясь выпуском небольших объемов, так называемой, сувенирной продукции в пластиковых ведерках массой нетто (3 – 5) кг, залитых осветленным кислосывороточным рассолом 16% концентрации. В этой связи вариант рассольного хранения сыра в настоящей работе не рассматривается. Одной из целей настоящей работы - изучение возможности повышения хранимоспособности сыра с чеддеризацией и плавлением массы в течение длительного времени с возможностью максимального сохранения органолептических показателей и, в особенности, основного отличительного признака данного продукта - слоистости. На основании ранее проведенныхисследований было установлено, что хранение сыра сулугуни даже при температуре (2 – 4)°С за счет 92 ферментативной трансформации казеина и накопления растворимых соединений способствует появлению нетипичной мажущей консистенции. Это, соответственно, вызывает вполне справедливые нарекания потребителей как в РФ так и далеко за ее пределами. Приведенные факты со всей очевидностью подтверждают необходимость проведения исследований по увеличению сроков хранения сыра без снижения качественных показателей. Как отмечалось, наиболее доступным способом для достижения поставленной цели является глубокая заморозка сыра с последующим хранением при низкой отрицательной температуре. На первом этапе работы образцы сыра сулугуни, упакованные в термоусадочную пленку, замораживались при температуре минус (18 –20)°С. Данный температурный режим выбран как способствующий минимальному отмиранию молочнокислых бактерий во времени. Фактор выживаемости молочнокислой микрофлоры является весьма важным, как обеспечивающим безопасность готовой продукции во время хранения и после оттаивания. После 30-суточного хранения головки дефростировались при комнатной температуре. Проведенные анализы химического состава показали, что замораживание не оказало существенного влияния на массовую долю жира и соли. Отмечалось некоторое снижение массовой доли влаги, которая выделялась под пленку, в основном во время дефростации. По всей видимости, это была не связанная с белком и, следовательно, слабо удерживаемая свободная влага. Тем не менее, внешний вид головок за счет этого показателя оценивался неудовлетворительно. Наличие влаги под пленкой чревато развитием нежелательной микрофлоры при последующем хранении. По органолептическим показателям отмечалось снижение балльной оценки дефростированных оцениваемым до заморозки. образцов по сравнению с контролем, Экспертами отмечена тенденция ухудшения вкуса за счет отсутствия специфического кисломолочного вкуса, присущего 93 свежему сыру. Особую деградацию претерпевали опытные образцы по показателю «консистенция»: в сырах отмечалось практически полное отсутствие слоистости, появление мучнистости и недостаточной связанности теста. По всей видимости, в процессе кристаллизации свободной влаги имело место нарушение непрерывности сырной массы. При этом изменение скорости замораживания существенного влияния на исследуемые показатели сыра не оказало. Кроме того, скорость замораживания вызвало появление такого порока консистенции, как ее неоднородность. По всей видимости, решающим фактором явилось более быстрое охлаждение и замораживание периферийный слоев и более плавное течение этого процесса внутри массива сырной головки. По результатам органолептической оценки (Приложение 12) было установлено, что продление сроков хранения свежего сыра с чеддеризацией и плавлением массы путем замораживания, за счет ухудшения качественных показателей не позволяет обеспечить сохранность его видовых особенностей и не может быть рекомендован к широкому промышленному применению. По мнению экспертов сыры хранившиеся данным способом могут найти применение лишь при использовании в качестве полуфабриката в производстве некоторых национальных блюд. Во время следующего этапа данной работы была осуществлена попытка замораживания производства. решена путем последующим сырной массы на промежуточных стадиях На наш взгляд поставленная задача априори может быть замораживания хранением в продукта после чеддеризации с его этом состоянии длительное время. Видоизмененная замораживанием структура сырного теста, в том числе слоистость, может быть восстановлена во время плавления, сопровождаемого интенсивным механическим воздействием. В замороженном состоянии любой продукт за счет прекращения матаболизма имеющейся микрофлоры практически утрачивает свойства биологического объекта, что и 94 предопределяет способность к длительному хранению с неизменным качеством. Выработанную по общепринятым технологическим режимам чеддеризованную сырную массу имеющую рН 5,2 разрезали на бруски весом (1 – 2) кг, упаковывали в полимерные пакеты и помещали в морозильную камеру обеспечивающую температуру минус(18 – 20)°С. Для быстрого и равномерного промерзания толщину брусков устанавливали не более 5 см. Через 30-, 60- и 180-суточного хранения образцы подвергали дефростации в течение (14 – 16) часов при 20°С и плавили в воде, 5 % рассоле и без доступа жидкого теплоносителя (сухое плавление) с внесением 2% поваренной соли. Данные по химическому составу контрольного и опытных образцов приведены в таблице 3.6. Таблица3.6 – Химический состав сыров Способ плавления Вариант В воде Опыт Контроль В 5% рассоле Опыт Контроль Без жидкости с Опыт дозировкой 2% сухой Контроль соли Приведенные данные Массовая доля,% влаги жира в соли с.в. 51±0,1 45±0,6 2±0,2 52±0,4 45±0,5 2±0,1 50±0,4 44±0,7 2±0,4 51±0,4 44±0,6 2±0,3 50±0,2 45±0,2 2±0,2 51±0,4 45±0,5 2±0,3 свидетельствуют о том, что глубокое замораживание чеддеризованной сырной массы после оттаивания позволяет получить стандартный по химическому составу сыр с чеддеризацией и плавлением массы независимо от способа термообработки. В опытных образцах отмечалась несколько пониженная массовая доля влаги. Как отмечалось, это явилось следствием выделения некоторой ее части под пленку в основном при оттаивании, так как фактор испарения с поверхности в данных условиях практически исключен. Органолептическая оценка 95 (Приложение 13-15) образцов не выявила существенного влияния замораживания на вкусовые показатели между контрольными образцами в 1суточном возрасте и опытными через 30, 60 и 180 суток. По всей видимости, термомеханическое пластифицирование дефростированной сырной массы при плавлении позволило минимизировать деструктивное воздействие водных кристаллов на консистенцию, с которым пришлось столкнуться в серии опытов по замораживанию готового сыра. При выборе параметров замораживания прежде всего руководствовались общеизвестным положением о создании условий для максимального сохранения молочнокислой микрофлоры, впоследствии необходимой для обеспечения безопасности готового к употреблению сыра. С учетом того, что технология предусматривает плавление при высокой температуре для выработки использовали закваску прямого внесения ТМ-81 компании «Даниско», в состав которой входит термофильный стрептококк и болгарская палочка. Данная композиция обеспечивает вполне приемлемую продолжительность чеддеризации и, что немаловажно, высокий процент выживаемости жизнеспособных клеток при хранении в замороженном состоянии и во время плавления. Что касаемо количественного критерия молочнокислой микрофлоры в готовом сыре, принято считать, что остаточные количества молочнокислых бактерий должны обеспечивать безопасность готового продукта в торговой сети, особенно при нарушении температурных режимов хранения. Для достижения поставленной цели на первом этапе необходимо было определиться с эвтектической температурой. Как известно, она должна быть ниже температуры полного затвердевания продукта, и обеспечивать 100%-й переход влаги в твердое состояние. На наш взгляд вышеуказанная температура –(18 – 20)°С позволяет обеспечить поставленные условия эксперимента. При этом во внимание принимается тот факт, что в водной фазе сырной массы (сыворотке) содержится не менее 6% сухих веществ [5], 96 что способствует смещению температуры замерзания продукта в область более низких значений. Следует отметить, что при последующем хранении до 180 суток получаемый сыр по органолептическим показателям отличался от контрольных образцов незначительно. По всей видимости, хранение замороженной сырной массы можно продолжать и более длительное время, но было принято нецелесообразности решение продления о прекращении сроков хранения эксперимента на данном ввиду этапе исследований, так как качественные показатели во времени практически не претерпевают никаких изменений. При исследовании микробиологических показателей установлены основные закономерности развития микрофлоры (на первом этапе производства) и ее деградации во время хранения и плавления. Так, если к моменту завершения чеддеризации объем молочнокислой микрофлоры составил примерно 4,3·109 клеток, то в процессе хранения в замороженном виде наблюдалось плавное отмирание бактерий и к 6-месяному сроку их количество уменьшилось примерно на два порядка и составило 6,5·107 жизнеспособных клеток. Интересно, что плавление при температуре (75±5)°С микробиологическую картину в продукте практически не изменило. Общее количество клеток молочнокислых бактерий в готовом продукте составило 6,2·107. По всей видимости, к этому периоду в сыре сохранились наиболее устойчивые к экстремальным температурам штаммы. Таким образом, была выявлена выработки принципиальная возможность сыра типа сулугуни по раздельной технологии, при которой чеддеризованная масса при рН 5,2 подвергается глубокой заморозке и направляется на хранение. Дальнейшие технологические операции и получение сыра осуществляются по мере необходимости, например в осеннее-зимний период, когда заготовки молока минимальны. Конечный продукт при этом максимально сохраняет все качественные показатели свежего сыра. 97 3.6 Изменение консистенции сыра при хранении До недавнего времени сулугуни относили к группе рассольных сыров. Однако, по мере появления большого ассортимента полимерных упаковочных материалов, оснащения сыродельных и торговых предприятий холодильным оборудованием, обеспечивающем необходимые температурные условия для хранения, сулугуни упаковывается в пленку в однодвухсуточном возрасте и в таком виде отгружается в торговую сеть. В результате этого с рассолом сыр соприкасается только в солильных бассейнах в течение непродолжительного времени, достаточного для диффузии в сырную массу необходимого количества поваренной соли. Таким образом, пребывание сыра в рассоле превратилось из технологической операции, обеспечивающей сохранность продукта и способствующей наведению корки, в гастрономическую, способствующую формированию в нем необходимого слабо-соленого вкуса. В зависимости от географического местонахождения предполагаемого потребителя и, соответственно, его вкусовых пристрастий производители варьируют продолжительностью пребывания сыра в рассоле для обеспечения требуемой массовой доли поваренной соли. Не менее важным органолептическим показателем данного вида сыра является специфическая консистенция, обусловленная слоистостью сырного теста. Считается, что чем более развита слоистость, тем выше качество сыра. Однако, установлено, что в процессе хранения слоистость постепенно снижается и в определенный момент полностью исчезает. Сыр утрачивает свою главную отличительную особенность, которая привлекает потребителей. Как известно [26], на консистенцию сыра влияет целый ряд факторов: массовая доля влаги и жира, плотность, температура проведения измерения и ряд других менее значимых факторов. Консистенция твердых и мягких сыров зависит от степени зрелости, то есть от накопления растворимых и 98 низкомолекулярных продуктов протеолиза белков. Особенность консистенции сыров рассматриваемой группы обусловлена, как отмечалось, слоистостью теста, что является существенным отличием от сыров остального ассортимента. Отсутствие слоистости существенно понижает органолептическую оценку сыра. Целью настоящего исследования является мониторинг изменения консистенции свежего сыра с чеддеризацией и плавлением массы в процессе хранения, выработанного из пастеризованного молока и упакованного в термоусадочную пленку. Критерием оценки служило изменение консистенции, в частности - слоистости сырного теста. До настоящего времени не существовало объективных методов инструментальной оценки слоистости сыра. В этой связи нами принята условная 10-балльная органолептическая шкала оценки слоистости. Кроме того, учитывая, что слои в свежесформованной и охлажденной головке сыра располагаются, как правило, горизонтально, были проведены исследования по изменениюреологических показателей сырной массы во времени в вертикальной и горизонтальной осях, то есть вдоль и поперек слоев. Определенный научный и практический интерес представляет также исследование влияния температуры хранения на изменение слоистости. С этой целью выработанные сыры упаковывались в пленку и помещались в термостатные камеры при температурах, соответственно, по вариантам (2 – 4)°С, (10 – 12)°С, (20 – 22) С. Для исследований образцы сыра термостатировали при 20 °С в течение (16 – 18) часов. С учетом геометрических размеров головки за указанное время достигается равномерное распределение температуры по всей массе. Измерения проводили, начиная с 1-суточного возраста сыра через каждые 5 дней. В эти же сроки сыры дегустировались. Особое внимание обращалось на показатель «консистенция», а с учетом разработанной 10-балльной шкалы и на изменение слоистости. 99 Результаты измерений при хранении образцов приведены на рисунках 3.9, 3.10 и 3.11. Анализ приведенных кривых свидетельствует о довольно существенных кинетических изменениях, происходящих в сырах. Прежде всего, следует отметить, что, несмотря на довольно значительную разницу в показаниях при измерении в вертикальной (графики 1) и горизонтальной (графики 2) плоскостях, особенно на начальных этапах хранения, приведенные зависимости носят общий характер. На начальных стадиях, очевидно за счет формирования структуры и распределения жира и влаги, во всех образцах отмечалось повышение значений динамического предельного давления. По всей видимости, сферический индентор, перемещаясь вдоль вертикальной оси, оказывает разрушающее воздействие на выраженную структуру сыра, что требует довольно больших усилий для его перемещения. При внедрении вдоль горизонтальной оси шарик испытывает меньшее сопротивление, так как его перемещение осуществляется между соседними структурированными слоями без существенного разрушающего воздействия. При этом особую роль играет свободный жир, оказывающий смазывающий эффект. Отметим, что температура хранения оказывает существенное влияние на состояние сырного теста. Как и следовало ожидать, наиболее интенсивные изменения имели место в образцах, хранившихся при комнатной температуре. К (5 – 6) суткам численные значения вязкости по осям выравнивались, что может служить косвенным подтверждением деградации такого показателя, как слоистость. Дольше всех различия в измерениях наблюдались в сырах, хранение которых осуществлялось при температуре (2 – 4)°С. Наличие слоистости отмечалось в течение всего срока хранения, а в отдельных образцах она сохранялась при хранении и свыше 25 суток. Из приведенных фактов можно сделать вывод: при всех температурных режимах хранения имеет место созревание сыра, приводящее к необратимым изменениям практически всех составных частей молока, перешедших в сыр. Визуально это можно определить по изменению цвета 100 сырной массы. Кроме того в продукте накапливаются растворимые соединения. Так, накопление аминного азота в сырах при низкотемпературном хранении составило за время хранения/созревания свыше 28% с одновременным дрейфом уровня рН сначала в кислую (незначительно), а затем в щелочную сторону. Рисунок 3.9 – Изменение реологических показателей в процессе хранения при температуре(2 – 4) °С. 101 Рисунок 3.10 – Изменение реологических показателей в процессе хранения при температуре (10 – 12) °С. Рисунок 3.11 – Изменение реологических показателей в процессе хранения при температуре (20 – 22) °С. 102 На рисунке 3.12 приведены данные по изменению балльной оценки слоистости в образцах при хранении в указанных температурных режимах. Данные органолептической оценки практически полностью совпали с результатами физико-химических измерений консистенции. Образцы получали нулевую оценку при полном отсутствии слоистости. При этом сырная масса приобретала пластичную, иногда мажущую, однородную и, в целом, нехарактерную для свежего сыра с чеддеризацией и плавлением массы консистенцию. Эксперты единогласно оценивали ее как нетипичную для сыров описываемой группы. Рисунок 3.12 – Изменение бальной оценки по показателю «слоистость» в процессе хранения при различной температуре Слоистость сыра можно представить как анизотропность его структуры, которую опишем следующим образом. Пусть Х и У – главные оси анизотропности сыра, где Х – ось, вдоль которой развернуты молекулы казеиновых мицелл; У – перпендикулярная ей ось. Обозначим через Аху – функцию описывающую анизотропность сыра. 103 Аху = f(Px, Py ) (1) Минимальное значение анизотропности наступает при Рх = Р у = Р (2) Положим, что в этом случае (Аху)min = 0. Максимальное значение анизотропности должно быть равно 1. С точки зрения здравого смысла такое состояние наступает при Рх << Ру. В пределе положим Рх = 0, Ру = Р (3) Аху = 1 Условиям (2) и (3) одновременно удовлетворяет следующий вид функции Аху: (4) где Pcp= (5) Действительно, для условия (2). (6) так как Pcp= Для условия (3), Pcp= откуда (7) Для свежеприготовленного (возраст 1 сутки) сыра значения Аху колеблются в диапазоне (0,44 – 0,52). В целом, производство свежего сыра с развитой слоистостью имеет следующую характерную особенность. С одной стороны, одним из важных потребительских свойств является слоистость. С другой – сыр становится сыром в традиционном понимании данного термина, некоторого, пусть непродолжительного, хотя бы после созревания. Однако, созревание 104 сыра сопровождается распадом белков и, как следствие, разрушением их исходной структуры. Вполне естественно, что на определенном этапе созревания анизотропность может полностью исчезнуть. Изучение кривых, представленных на рисунках 3.9, 3.10 и 3.11 показывает, что расхождение между Рх и Ру, определяющее анизотропность структуры сыра, сохраняются в процессе хранения достаточно долго. На рисунке 3.12 представленная характерная зависимость Аху от продолжительности хранения t. Из рисунка 3.12 видно, что резкое падение анизотропности сулугуни начинается с некоторого критического значения времени хранения t = tk. В этой связи повышение tk при фиксированной температуре – является интересной технологической задачей. Параллельно во время хранения отслеживалось изменение качественных показателей, в частности слоистости. С учетом того, что это показатель является субъективным, то есть не подлежит инструментальному контролю, оценку слоистости осуществляли по принципу (±), то есть – имеется слоистость, или ее нет. 105 Рисунок 3.13. Изменение функции анизотропности в процессе хранения при температуре (10 –12 °С) В сырах, хранившихся при комнатной температуре (20 – 22) °С слоистость исчезала уже на (4 – 5) сутки хранения. Во вкусе появлялись кислые тона, консистенция становилась мажущей и нетипичной для данного вида сыра. Вследствие указанных причин данные образцы в этом возрасте снимались с хранения, тем более что в ряде случаев отмечалось выделение свободной влаги под пленку. Это обстоятельство создавало предпосылки для образования поверхностной слизи, содержащей как правило значительное количество нетипичной для сулугуни микрофлоры, в частности плесени. Образцы, хранившиеся при (10 – 12) °С, сохраняли требуемые качественные показатели, в том числе слоистость, в течение (10 – 12) суток. При дальнейшем хранении в сырах отмечалось развитие изменений наблюдаемых в образцах предыдущего варианта. Как и следовало ожидать, слоистость в образцах 3-го варианта сохранялась гарантированно в течение (25 – 30) дней. Вкусовые показатели также не претерпевали существенных негативных изменений. 106 По всей видимости, низкотемпературный режим следует рекомендовать для хранения сыров в течение длительного (25 –30) суток времени, что для сыров, реализуемых без созревания, вполне достаточно. 3.7.Производственная проверка результатов исследований. Для практической реализации разработанных технологических параметров создана технологическая схема (рисунок 3.14). Приемка и подготовка молока к технологическому процессу ведется по общепринятым в молочной промышленности режимам и параметрам с использованием существующем на предприятии оборудовании. Технологическая схема линии производства сулугуни представлена в приложении А. После приемки, качественной и количественной оценки путем взвешивания на молочных весах типа СМИ-500 (2) молоко резервируется в 50 тонных танках (3) с термоизоляцией. Следующей технологической операцией является пастеризация (72 °С с выдержкой (15 – 20) секунд) в сочетании с центробежной очисткой и нормализацией по жиру (поз.5). Часть свежего молока (после нормализации – смесь) смешивается со зрелым молоком и перекачивается в сыродельную ванну емкостью 5 тонн (10). Остальное молоко (примерно 50 %) охлаждается и направлялась в 25 тонные танки (3) с термоизоляцией для созревания. Для получения зрелого молока в смесь вносится бактериальная закваска по устанавливаемой в каждом конкретном случае дозировкам и хлористый кальций в виде раствора 40 % концентрации из расчета 40 г безводной соли на 100 кг смеси. При этом устанавливается температура (8 – 10) °С. Продолжительность созревания не менее (14 – 16) часов. Для созревания молока и выработки сыра использовались производственные закваски, приготовленные на основе бакпрепарата Угличской биофабрики для мелких сычужных сыров 1ЕА (контроль) и в качестве опытных образцов – сухие лиофилизованные закваски прямого Тепловая и механическая обработка молока Приемка молока Созревание молока 4 4 К поз. 10 3 2 1 2 К поз. 2 5 1 3 2 4 1 5.1 7 6 5.3 5.2 8 5.4 В маслоцех 4 1 Производство Сулугуни От поз.4 От поз.5.3 6 7 5 4 8 10 11 11 9 9 2 9 10 1 11.1 11.2 11.3 11.4 Условные обозначения: К поз.12 1 2 3 4 5 От поз. 10 9 6 7 8 В цех сушки 12 Контейнер Т-547 Солильный бассейн Молоко сырье Нормализованная смесь Сливки м.д.ж. 30,0% Молоко пастеризованное Молоко зрелое Бакзакваска Сычужный фермент Сырное зерно 9 Сыворотка подсырная 1 0 Соль поваренная 1 1 Сыр Сулугуни 13 Рисунок 3.14 Аппаратурно-процессовая схема производства сыра сулугуни 107 108 внесения (DVS) компании «Даниско» (Дания). Опытные закваски данного производителя выбраны как наиболее доступные и безвозмездно переданные указанной компанией для экспериментов и производственной проверки в полном ассортименте. Нормализованная смесь, составленная в равной пропорции (примерно 50:50%) из свежего и зрелого молока после подогрева до температуры (30 – 32) °С в трубчатом или пластинчатом сыродельную ванну (10), где подогревателе (9) направляется в при непрерывном перемешивании дополнительно вносились необходимые ингредиенты: 40 % раствор хлористого кальция (недостающая доза в составе зрелого молока) и бактериальная закваска прямого внесения. Температура смеси перед внесением закваски и молокосвертывающего фермента в зависимости от времени года составляла (30 – 32)°С. Продолжительность свертывания при проведении промышленных выработок составляла (33 – 35) минут. После разрезки сгустка осуществлялась постановка сырного зерна до размера (25 – 30) мм. Если выработка проводилась в зимнее время, постановку зерна сочетали со вторым нагреванием в зависимости от вида применяемой закваски до температуры (33 – 35)°С или (37 – 38)°С. Чеддеризация проводилась в зависимости от условий эксперимента как в сыродельной ванне под слоем сыворотки, так и в формовочной тележке (11.1). Окончание процесса чеддеризации определяли по активной кислотности (рН) пласта или титруемой кислотности сыворотки из пласта. Оптимальные значения окончания чеддеризации составляют соответственно рН 5,2 и 65 °Т. Параллельно проводили так называемую пробу на плавление, при которой кусочек сырной массы помещали в горячую (70 – 75) °С воду. Созревшая сырная масса хорошо вытягивалась в длинные нити. При растягивании в поперечном направлении между нитями образовывалась 109 тонкая пленка – априори свидетельство высоких пластических свойств конечного продукта. Следует признать, что, хотя проба на плавление и является субъективным методом и требует наличия определенных навыков мастера, она позволяет получить довольно достоверные результаты. Кроме того, проба достаточно высоко коррелирует с показателем активной кислотности. Показатель титруемой кислотности ввиду большой буферной емкости молочного белка дает большой разброс данных, поэтому от его использования в дальнейшем пришлось отказаться в пользу активной кислотности. Кроме того, определение рН занимает гораздо меньше времени. По завершении процесса чеддеризации сырную массу разрезали на бруски массой примерно 1 кг и помещали в приемную воронку агрегата (11.2) для посолки и транспортирования в плавитель (11.3) для плавления в водной фазе при температуре (70 – 75) °С. Известны и достаточно детально исследованы процессы сухого плавления сырной массы с одновременной посолкой сухой солью. Этот способ довольно эффективен с экономической точки зрения, однако его практическая реализация требует наличия специального оборудования, которое в настоящее время серийно не выпускается. В этой связи сухое плавление в данной работе не рассматривается как основное. Исключение составляют эксперименты, проведенный в сыродельном цехе молочного комбината «Ставропольский» по определению выходов сыра в зависимости от способа плавления. После формования головки с сыром направляли в камеру для охлаждения при температуре (10 – 14) °С. Охлажденный сыр извлекался из форм и погружался в рассол с концентрацией поваренной соли 18 % на 1 сутки. После посолки сырные головки обсушивались под струей воздуха, обрабатывались антимикробным низиносодержащим препаратом и 110 упаковывались в полимерную пленку. По мере накопления партии сыр в картонных коробах отгружался в реализацию. В отдельных случаях сыр (4 – 5) головок) помещался в 5 литровые пластмассовые ведерки залитые рассолом приготовленным на основе осветленной подсырной сыворотки. Органолептические показатели такого сыра полностью соответствовали вкусам потребителей Северо-Кавказских республик и пользовались традиционно повышенным спросом. В целом – использование заквасок прямого внесения позволяет значительно упростить технологический процесс производства свежего сыра с чеддеризацией и плавлением массы без существенных корректировок технологии. Кроме обеспечивает соответственно, того, более высокое качество таких заквасок предсказуемость значений технологических параметров и, стабильность качественных показателей конечного продукта. Внедренная на ряде предприятий Северо-Кавказского федерального округа технология производства сыра типа сулугуни с использованием заквасок прямого внесения позволяет получать продукт стабильно высокого качества в течение всего календарного года (Приложения 16,17). Ежегодный объем закупок заквасок прямого внесения составляет свыше 5 тысяч упаковок на 5000 литров молока каждая. По результатам исследований разработана техническая документация на сыр «Фермерский» (ТУ 922520 -004 -51969139 -13). 3.8 Экономическая эффективность использования заквасок прямого внесения Для расчетов использовались обобщенные данные по ряду предприятий отрасли. В качестве эталона (контроля) была принята производственная закваска, приготовленная на основе сухого бакконцентрата 1ЕА для твердых сыров с низкой температурой второго нагревания, выработанного на 111 биофабрике НПО «Углич» стоимостью 75,5 руб за одну упаковку. В состав данного препарата входят мезофильные штаммы молочнокислых культур Lactococcuslactissubsp. lactis и Lactococcuslactissubsp. cremoris, поэтому сравнивали аналогичный по культуральному составу препарат МА 16 (Даниско) активностью 250 DCU. на 5000 литров молока. Стоимость 1 упаковки закваски с учетом колебания курса Евро составляет примерно 800 руб. Расчет затрат ведется для производства 1 тонны сыра сулугуни. Для этого потребуется примерно 11000 литров нормализованной смеси. Производственная закваска используется в среднем в количестве 2 % от объема смеси или 220 литров для данного объема. Количество обезжиренного молока с учетом потерь необходимого для приготовления такого количества производственной закваски потребуется примерно 350 литров на сумму 2250 при стоимости 1 тонны 7500 руб. Для приготовления данного количества закваски потребуется 1 пакет бакпрепарата 1ЕА. Казеиновая фракция белкового комплекса обезжиренного молока, используемого для приготовления производственой закваски, в сыр не переходит, а теряется с сывороткой. В этой связи затраты на обезжиренное молоко принимаем без возвратных отходов. Приготовление производственной закваски, как отмечалось выше, требует наличия заквасочного отделения, состоящего, как минимум, из двух помещений и стерильного бокса для работы с микробиологическими препаратами. Обслуживание данного процесса осуществляется высококвалифицированным персоналом, состоящим из двух человек: микробиолога с высшим или средним профессиональным образованием и заквасочницы как минимум 4 разряда. Стерильный режим работы заквасочного отделения требует использования большого количества моющих и дезинфицирующих средств, нескольких смен санитарной одежды. Кроме того, для так называемого 112 «пропаривания» используется острый пар. Во внерабочее время во всех помещениях включаются бактерицидные лампы, а иногда и озонаторы, которые помимо высокой стоимости потребляют значительные количества электроэнергии. Кроме того, контрольные и опытные образцы вырабатывались по традиционной технологии с плавлением чеддеризованной сырной массы в воде при температуре 75 °С. В качестве опытного образца принимаем затраты концентрата МА16 в количестве 2 упаковок на общую сумму 1600 руб. Калькуляция себестоимости приготовления производственной закваски на фоне закваски прямого внесения, необходимых для производства 1 тонны сыра сулугуни приведены в таблице 3.7. Таблица 3.7 – Калькуляция себестоимости приготовления закваски на 1 тонну сыра Статьи затрат Стоимость сухой закваски Стоимость обезж. молока Вспомогательные материалы Энергетические расходы Заработная плата Расходы на содержание эксплуатацию оборудования Амортизационные отчисления Итого затрат: Ед. изм. Руб. Руб. Руб. Руб. Руб. и Руб. Руб. Руб. Вид закваски производ. прямого внесения 75,5 1600 2250 44,7 56,4 110 51,6 88,4 2676,6 1600 Сравнивая представленные в таблице 3.7 данные, можно сделать вывод, что калькуляция себестоимости производственных заквасок является многофакторной, в то время как для заквасок прямого внесения калькуляция является однофакторной и состоит фактически из одной позиции: стоимости непосредственно пакета с сухой культурой. Это является прежде всего показателем надежности технологии использования заквасок прямого 113 внесения. В денежном выражении экономический эффект при использовании заквасок прямого внесения составляет 1076,6 руб на 1 тонну сыра. Как показали исследования, промышленные выработки сыров по уточненным параметрам позволяют сократить расход сырья на выработку 1 кг сыра до 0,5 кг или 500 кг на 1 тонну готового продукта. В денежном выражении за счет экономии сырья экономический эффект может составить порядка 10 тыс. руб. Суммарный экономический эффект составляет 11,76 тыс. руб. на 1 тонну сыра. 3.9 Экологический мониторинг и адаптация системы НАССР для контроля технологического процесса производства сыров с чеддеризацией и плавлением массы 3.9.1 Экологичность процесса Основным фактором, влияющим на экологичность сыродельного производства, является наличие сыворотки подсырной, объемы которой достигают примерно (85 – 90) % от объемов перерабатываемого молока. Для исключении попадания сыворотки в окружающую среду, в частности в водоемы, предполагается организация максимально возможного количества сыворотки и ее дальнейшая переработка на пищевые и кормовые цели путем электродиализа, концентрирования на вакуум-выпарных установках и сушка. Под термином «безопасность продукта» следует понимать максимально полное отсутствие патогенной микрофлоры, токсинов и антибиотиков, солей тяжелых металлов и других вредных для здоровья человека веществ и соединений. На территории Российской Федерации разработан и действует основной законодательный документ – Федеральный закон № 88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (ФЗ № 88). Допустимые нормы безопасности для сыров согласно приведены в таблице 3.8. ФЗ № 88 114 Таблица 3.8 – Нормы безопасности для сыров Наименование токсичных элементов, микотоксинов и антибиотиков Наименование показателя Допустимые уровни. мг/кг (л) 1 2 3 Токсичные элементы Свинец Мышьяк Кадмий Ртуть 0,5 0,3 0,2 09,03 Микотоксины Афлатоксин Не более 0,0005мг/кг Антибиотики Левомицетин Не допуск-ся 0,001ед/г Не допуск-ся 0,001ед/г Не допуск-ся 0,05ед/г Не допуск-ся 0,01ед/г Тетрациклиновая группа Стрептомицин Пенициллин более более более более Пестициды Гексахлорциклогексан (α,β,,ƴ-изомеры) ДДТ и его изомеры 1,25 в пересчете на жир 1,0 в пересчете на жир Радионуклиды Цезий – 137 Стронций - 90 50бк/кг 100 бк/кг По микробиологическим показателям безопасности сыры должны соответствовать требованиям ФЗ № 88, приведенным в таблице 3.9. Таблица 3.9 – Микробиологические показатели сыров Индекс группы продуктов КМАФАиМ КОЕ/г, не более Масса продуктов в которых недопускаются БГКП Патогенные, в (колиформы) т.ч. сальмонеллы S. aureus КОЕ/г не более L.monociTogenes не допускаются в г 115 1.2.6.1 Сыры - 0,0001 25 500 25 Для обеспечения соблюдения установленных норм на молочныз предприятиях вырабатывающих сыры осуществляется лабораторный контроль сырья, полуфабрикатов, основных и вспомогательных материалов, и готовой продукции. Контроль соответствия показателей качества сыра не может полностью гарантировать безопасность качества сыворотки, без полного анализа критических контрольных точек технологического процесса, что особенно важно при выбранной технологической схеме обеспечивающей полное использование всех составных частей молока на пищевые и кормовые цели. Критические точка технологического процесса – это выявленные места проявления основных факторов ориентированных на использование определенного вида сырья, способа производства, выбранного оборудования и вида упаковки. Мониторинг параметров этих точек дает возможность корректировки технологически параметров. 3.9.2Адаптация системы качества НАССР Сегодня российские предприятия, выпускающие пищевые продукты для выхода на глобальный рынок и удержания позиций на локальных, внутренних рынках, должны не только обеспечивать безопасность продукции, но и предоставлять убедительные доказательства этого, уметь продемонстрировать наличие и выполнение определенных процедур мониторинга производства, направленных на предотвращение опасностей. Этим требованиям в наиболее полной мере отвечает система ХАССП (англ. НАССР – Hazard Analysis and Critical Control Points – анализ рисков и критические контрольные точки), которая является основной моделью управления качеством и безопасностью продукции на пищевых предприятиях развитых стран мира [76]. 116 В настоящее время ХАССП признана наиболее эффективной системой, в максимальной степени гарантирующей безопасность продуктов питания, поставляемых потребителям в общенациональном масштабе. Стандарт направлен на достижение следующих целей: - повышение уверенности в безопасности пищевой продукции и продовольственного сырья за счет того, что внедрение системы ХАССП полностью предотвращает или снижает до приемлемого уровня риски возникновения опасностей для жизни и здоровья потребителей; - повышение стабильности качества пищевой продукции и продовольственного сырья за счет упорядочения и координации работ по управлению рисками при производстве, транспортировании, хранении и реализации на основе ХАССП; - содействие проведению государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований стандартов в процессе производства за счет установления обоснованной номенклатуры контрольных точек в технологическом процессе и системы их мониторинга [68]. Так как система ХАССП была разработана, в основном, для обеспечения микробиологической безопасности пищевых продуктов, то она идеально подходит для контроля молочного производства. Микробиологический контроль следует осуществлять не только с целью безопасности конечного продукта, но и с целью правильности ведения технологии заквасок в разводочном и производственном циклах. Так же основным источником опасности являются посторонние включения и загрязнения внешними химическими веществами. Наилучшим способом устранения опасных факторов является внедрение системы ХАССП. Эффективное использование ХАССП за последние десять лет значительно подняло стандарты и увеличило понимание рисков, но ее успешное внедрение требует реального изменения культуры производства на предприятиях [76]. 117 В данном случае понятие «риск» определяется как «биологическое, химическое или физическое свойство, из-за которого пищевой продукт при употреблении может оказаться опасным для человека». Биологические риски, которые являются бактериальными, могут повлечь за собой пищевую инфекцию или интоксикацию. Пищевая интоксикация происходит в результате попадания в организм человека вместе с пищей уже готовых токсинов, выработанных некоторыми бактериями при их размножении в продуктах питания, т.е. стафилококкового энтероксина. К таким опасным бактериям, относятся следующие виды микроорганизмов: - патогенные микроорганизмы, являются наиболее опасными для здоровья человека. Они подразделяются на возбудителей пищевых отравлений и возбудителей инфекционных болезней. Книмотносятся S. aureus, Cl. Botulinum, Salmonella spp, Fusarium, Proteus, B. Sereus, Shigella, ит. д.; - БГКП. В соответствии с принятой международной номенклатурой к бактериям группы кишечной палочки (БГКП) относятся факультативноанаэробные, грамотрицательные, не образующие спор палочки, сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа при температуре 36˚С в течение (24 – 48) ч. БГКП в основном являются представителями родов Esherichia, Citrobacter, Enterobacter; - КМАФАнМ – количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробнах микроорганизмов. Определяют общую обсемененность продуктов. Являются важнейшим показателем для определения качества продуктов; - дрожжи вызывающие пороки называются дикими. Они попадают случайно, в основном с мукой и не характерны для производства. Представителями являются дрожжи рода Саndida (образующие псевдамицелий), Тorulopsis и Еndomycopsis (меловая болезнь), Rodotorula (пегментообразующие дрожжи); 118 - плесневые грибы вызывают пороки продукции в виде налета разных цветов, разлагают белки, жиры, углеводы, изделия приобретают неприятный вкус и запах. Некоторые виды плесеней поражают растения, животных и человека (микотоксикозы, грибковые поражения кожи, слизистых оболочек). К их представителям относятся Аspergillusniger, Оryzae, Мucor, Flavus, Glaucus [68]. Химические риски включают загрязнение продукта на производстве моющими химическими веществами, ядами, используемыми для борьбы с грызунами и насекомыми, смазочными материалами и т. д. Существуют также риски для здоровья, обусловленные токсинами от предшествующего роста микроорганизмов, остатками пестицидов в сырье, остатками химических фумигантов, тяжелыми металлами из воды, избыточным количеством в рационе питания некоторых жиров, солью, сернистым газом и выщелачиванием из упаковочных материалов. Физические риски представляют собой набор материалов, которые попадают под определение «посторонние материалы». Физический риск может быть определен как любой физический материал, не являющийся обычной составной частью пищевого продукта, который может вызвать болезнь или причинить травму человеку, употребляющему данный пищевой продукт. Сюда относятся случайные включения фрагментов стекла, металла, дерева, человеческие волосы, пуговицы, кусочки пластика, камни, чешуйки краски и т. д., большая часть из которых имеет производственное происхождение [76]. Система ХАССП предполагает рассмотрение, прежде всего рациональной организации помещений и производственных потоков. Все стадии производства должны быть организованы в соответствии с принципом «продвижения вперед»: все загрязнения или риски загрязнения постепенно устраняются в ходе движения продукта к последней стадии 119 технологического процесса. Семь принципов системы ХАССП можно представить в следующем виде: 1. Анализ рисков. Подготовка перечня этапов процесса, на которых возникают значительные риски, и описание мер их предупреждения. Основная часть анализа рисков – это знать, что искать, какие вопросы задавать и как использовать полученную информацию. Риски могут возникать уже при закупке сырья и материалов, в связи с чем необходима система обеспечения качества поставщиками, что фактически означает применение ими системы ХАССП. 2. Выявление критических контрольных точек технологического процесса. Необходимо выявить критические контрольные точки (ККТ) на каждом этапе технологического процесса. Критическая контрольная точка – это момент, стадия или операция, на которых возможно применение механизмов контроля в целях предотвращения, устранения или снижения до допустимого уровня рисков, чреватых заражением продуктов питания. По каждому выявленному фактору риска следует разработать и принять соответствующие меры. Идентификация критических контрольных точек особенно важна с точки зрения контроля за рисками микробиологического заражения на всем протяжении производственного процесса, поскольку именно такого рода риски являются основной причиной заражения через продукты питания. 3. Установление критических пределов для превентивных мер, связанных с каждой выявленной ККТ. Эти пределы определяют, когда продукт должен быть забракован или процесс/производство остановлены до решения проблемы. 4. Установление требований по наблюдению за ККТ. Определение необходимых процедур для настройки технологического процесса и поддержания его управляемости, основанных на результатах наблюдений. 120 5. Выявление корректирующих воздействий, которые необходимо предпринять, если мониторинг указывает на выход за установленный критический предел. На типичном производстве этот принцип мало применим. 6. Установление эффективных процедур документирования работы системы ХАССП. Все «находки» должны быть подробно зафиксированы (включая и те, о которых сообщают потребители). Любые загрязнения следует по возможности сохранять для последующего изучения – на тот случай, если источник загрязнения не обнаружится или подобное повторится. 7. Внедрение процедуры контроля правильности работы системыХАССП. Системы ХАССП подлежат систематическим ревизиям. Такие ревизии должны проводиться регулярно после того, как проверка подтвердила способность системы адекватно и эффективно противостоять существующим рискам [76]. При рассмотрении всех этапов технологического процесса была составлена блок-схема, применительно к производству сыров. На рисунке 3.14 представлена схема ХАССП при производстве сыра, где: a – микробиологический контроль; b – химический контроль; c – контроль физических параметров; d – органолептический. 121 122 Рисунок 3.14 – Схема ХАССП при производстве закваски В ходе технологического процесса должен осуществляться: физико – химический и микробиологический контроль, а также должны контролироваться визуальные и органолептические параметры; проводить анализ рисков применительно к каждому процессу; необходимо выявить критические контрольные точки на каждом этапе процесса. 123 Выявление опасных факторов проводится в соответствии с первым принципом системы ХАССП. Результаты сводятся в таблицу 3.10. Таблица 3.10 – Анализ опасных факторов производства сыров Этап Приемка сырья Причина/ Обоснование опасного фактора Опасный фактор 1.1 Молоко: загрязненность Контроль/ Предупреждаю щие действия Загрязненное сырье 1.2 Молоко: 1.2.1 бактерии группы кишечной палочки, 1.2.2 кислотность Приготовле 7.1 Кислотность ние сырного зерна 7.2 Бактерии группы кишечной палочки Контроль поставщика 1.2.1 Заражение при а) контроль сборе сыворотки поставщика; 1.2.2 Нарушение б) контроль режимов хранения и поставщика и транспортировки производства сыворотки Нарушение параметров Контроль производства производства Использование сырья Контроль производства Критические контрольные точки определяются методом «дерева принятия решений» представленных на рисунке 3.14 и 3.15. Следующим этапом после выявления всех существенных биологических, физических и химических рисков, а также источников их возникновения, является определение мер по предотвращению данных рисков, угрожающих безопасности пищевых продуктов [76]. Предупреждающие действия или контрольные меры могут быть определены как физические, химические или иные факторы, которые могут быть использованы для предотвращения действия выявленных рисков или уменьшения вреда, наносимого данными рисками. При выборе соответствующих предупреждающих действий или контрольных мер, должен быть установлен предел, представляющий собой условие, выполнение которого может обеспечить безопасность пищевых продуктов. 124 Рисунок 3.15 – Метод «дерева принятий решений» для определения критических контрольных точек при приемке сырья 125 Рисунок 3.16 – Метод «дерева принятий решений» для определения критических контрольных точек при приготовлении закваски 126 Контроль физико-химических и микробиологических рисков, связанных с качеством поступающего на предприятие сырья, может осуществляться при помощи получения и изучения сертификатов качества на продукцию, гарантийных писем или требований к поставляемой продукции, проведения дополнительного входного контроля. Предупреждающие действия для биологических, химических и физических рисков показаны в таблицах 3.11, 3.12 и 3.13 соответственно. Таблица 3.11 – Предупреждающие действия для биологических рисков Риск Патогенные микроорганизмы БГКП КМАФАнМ Плесени и дрожжи Предупреждающее действие Использование доброкачественного сырья и строгий контроль качественных удостоверений. Строгое соблюдение санитарно-гигиенического режима на предприятии. Установление и соблюдение правил санитарии и гигиены для персонала предприятия. Мойка и дезинфекция помещения, оборудования и тары. Соблюдение технологических режимов производства, хранения и транспортировки готовой продукции. Систематическая борьба с грызунами и насекомыми. Таблица 3.12 – Предупреждающие действия для химических рисков Риск Естественные химические вещества Привнесенные опасные химические вещества Химические вещества, используемые в технологических процессах приготовления пищевых продуктов Предупреждающее действие Предоставление поставщиком гарантийных документов, подтверждающих качество сырья, наличие и выполнение программы проверки соответствия качества поступающего от поставщика сырья значениям, указанным в гарантийных документах, полученных от данного поставщика. Наличие подробной спецификации на каждый вид сырья и ингредиентов; Посещение поставщиков с целью контроля. Определение и документирование всех использующихся прямых и непрямых пищевых добавок и красителей. Проверка наличия разрешения на использование для каждого химического вещества. Документирование факта использования каждого запрещенного ингредиента. 127 Таблица 3.13 – Предупреждающие действия для физических рисков Риск Инородные объекты в сырье Инородные объекты, попавшие в продукты во время проведения технологических операций или в результате несоблюдения правил работниками предприятия Предупреждающее действие Наличие сертификатов у поставщика. Проведение проверки у поставщика и его сертификация. Использование фильтров и сеператоров. Проведение внутренней проверки сырья после его поступления на предприятие. Визуальный контроль продукции. Правильное выполнение технического обслуживания оборудования. Проведение частых проверок технического состояния оборудования. Для каждого процесса, имеющего критические контрольные точки, разрабатывается система мониторинга, включающая: ─ перечень мест (участков, этапов, операций) и объектов (сырье, ингредиенты, изделия) контроля; ─ перечень контролируемых параметров процесса и единичных показателей продукта; ─ критерии идентификации и допустимые пределы для параметров; обоснованный перечень методик выполнения измерений или оценки параметров; ─ периодичность проведения наблюдений и измерений, обеспечивающая своевременное выявление недопустимого риска в контрольных точках; ─ рекомендации по регистрации (записи) и оформлению результатов наблюдений и измерений; ─ действиям рекомендации при отклонении по корректирующим (или и возникновении предупреждающим опасности этого) контролируемых параметров за их допустимые пределы [76]. В системе ХАССП для каждой критической контрольной точки разрабатываются конкретные корректирующие действия для исправления 128 отклонений в случае их возникновения. Необходимы два вида корректирующих действий: немедленное действие – наладка процесса для восстановления контроля, распоряжение затронутой продукцией; предупреждающее действие ответственность за корректирующее действие, регистрация корректирующих действий. Отклонения и распоряжения продукцией должны быть документированы в системе ХАССП. Проверка проводится с целью выяснения выполняется ли план ХАССП. Проверка состоит из 4 видов действий: подтверждение ХАССП (получение доказательств того, что элементы плана эффективны); анализ результатов мониторинга (должен проводится ежедневно оператором, менеджерами или бригадами, после чего на записях ставятся инициалы проверяющего и дата); испытания продукции (анализ сырья, перерабатываемой и готовой продукции); проведение аудитов (аудиты могут быть внутренними – проводимые работниками проверяемой организации и внешними – проводимые сторонними проверяющими). ХАССП требует установления эффективных процедур регистрации данных для документирования системы. Виды данных по ХАССП, которые должны регистрироваться как часть системы ХАССП: план ХАССП и сопровождающие его документы; данные мониторинга; данные о корректирующих действиях; данные о проверках [76]. Использование системы ХАССП позволяет контролировать весь процесс и все готовые изделия, поэтому при обнаружении нарушений легко выявить всю продукцию, которая могла пострадать, и отозвать ее. Эффективное применение системы ХАССП за последние десять лет значительно подняло стандарты и углубило понимание рисков, но ее успешное применение требует изменения культуры производства. 129 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. В результате анализа априорной информации и предварительных исследований выявлена принципиальная возможность использования заквасок прямого внесения в производстве сыров с чеддеризацией и плавлением массы. 2. Установлено, что закваски прямого внесения обеспечивают более высокий уровень молочнокислого брожения, что способствуют сокращению продолжительности процесса чеддеризации на(28±3) мин. 3. Доказано, что закваски прямого внесения, состоящие из мезофильных штаммов молочнокислых микроорганизмов вида Lactococcuslactis и Lactococcusсremorisобеспечивают необходимую динамику молочнокислого процесса при выработке сыров с чеддеризацией и плавлением массы из летнего молока. В зимний период времени в составе закваски целесообразно использовать термофильные культуры вида Streptococcusthermophilus и Lactobacillusbulgaricus. 4. Выяснено, что состав жидкой казеиновые фракции молочных белков, входящие в основы традиционных производственных заквасок, используются неэффективно и практически полностью переходят в сыворотку и/или воду при плавлении, за счет чего расход молока-сырья для выработки 1 кг сыра увеличивается на (8-10)%. 5. Предложена методика подбора оборудования для выработки сырного зерна и плавления сырной массы в условиях крупнотоннажного производства, заключающаяся в оптимизации сочетания скорости процесса чеддеризации, емкостных плавителей. характеристик сыроизготовителей и производительности 130 6. Установлено, что глубокое замораживание чеддеризованной массы до температуры [- (18-20)°С]с последующей дефростацией и плавлением, повышает сроки хранения сыра до 180 суток. 7. Разработан критерий количественной оценки слоистости сыра, типа сулугуни, как анизотропность структуры: 8.Проведена адаптация системы HАССP для контроля технологического процесса производства сыровс чеддеризацией и плавлением массы. 9. На основании проведенных исследований разработана нормативно- техническая документация на сыр с чеддеризацией и плавлением массы «Фермерский» ТУ 922520-004-51969139-13. Промышленное внедрение разработанной технологии обеспечивает получение экономического эффекта 11,76 тыс. руб на 1 тонну сыра по сравнению с сырами, выработанными по традиционной технологии. 131 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Авакимян, А.Б. Разработка технологии и исследование копченых сыров с чеддеризацией и плавлением сырной массы[Текст] /А.Б. Авакимян // автореф. дисс. канд. техн. наук.,Воронеж.:, 2010. –с.22 2. Алексеев, В.Н. Процесс созревания сыров и пути его ускорения[Текст] /В.Н. Алексеев//М.:ЦИНТИпищепром. – 1963. – с.80 3. Алкеев, Н.В. Исследование возможности определения окончания экспоненциальной фазы роста микроорганизмов при глубинном культивировании [Текст] / Н.В. Алкеев, Н.И. Емельянов, Е.А. Рубан, А.Б. Абрамов // Экпресс информация ВНИТИБП. М.: 1985. – №3. – с.8 – 11. 4.Анисимов С.В., Везирян А.А., Капленко Н.Н., Капленко А.Н. Ресурсосберегающая технология сыров с чеддеризацией и плавлением массы (опыт внедрения на МК «Ставропольский») [Текст] // Сыроделие и маслоделие. 2012. №5. –С.34-36. 5. Артюшина, И.А. Гидролизаты из непищевого сырья как основа питательных сред для культивированияBacteroidesnodosus[Текст] /И.А. Артюшина, Ю.Д.Караваев, С.П. Рогожин // Экспресс информация ВНИТИБП. М.: – 1987. №3. –с.8-9. 6. А.С.784853 (СССР) Бактериальная закваска для сыров с чеддеризацией и плавлением сырной массы[Текст] /И.У.Рамазанов, О.В.Вдовиченко, О.П.Рамазанова, Н.Н.Капленко // Опубл.в Б.И., 1980, №45. 7. Асафьева, Л.А. Оптимизация состава питательной среды с помощью математических методов планирования экспериментов [Текст] /Л.А. Асафьева // Тез. докл. Всес. конф. Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов. М.: 1978. –с.5-6. 132 8. Банникова, Л.А. Микробиологические основы молочного производства[Текст] /Л.А.Банникова, Н.С.Королева, В.Ф.Семенихина // М.: Агропромиздат. 1987. – с.400 9. Беккер, М.Е. Введение в биотехнологию [Текст] / М.Е. Беккер // М.: Пищевая промышленность. 1978. – с.230 10. Белова, Г.А. Технология сыра: Справочник [Текст] /Г.А. Белова, И.П.Бузов, К.Д. Буткус и др. // М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984. – с.312 11. Белоусов, А.П. Влияние состава заквасок на структурно-механические свойства и синерезис кислотно-сычужного сгустка. [Текст] /А.П. Белоусов, А.М.Шалыгина, В.П. Крылова // Труды ВНИИМС, вып.XVI, «Биологические методы совершенствования технологии сыра». М.:Пищевая промышленность. 1974. –с.27-31. 12. Белоусова Н.Н. Влияние технологических, микробиологичеких и биохимических факторов на качество сыров чеддер, рокфор и камамбер.: Обзорная информация, маслодельная и сыродельная промышленность [Текст] /Н.Н. Белоусова // М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. 1973. –с.32 13. Белоусова, Н.Н. Бактериальные закваски.: Обзорная информация, маслодельная и сыродельная промышленность[Текст] /Н.Н. Белоусова // М.:ЦНИИТЭИмясомолпром. 1977 - №3. – с.22 14. Бобылин, В.В. Исследование процесса кислотно-сычужного свертывания молока[Текст] /В.В. Бобылин // Материалы 2-й Всероссийской научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии». Т.2-Ставрополь: Северо-Кавказский государственный технический университет. 2002. –с.14-15. 133 15. Богданов, В.М. Микробиология молока и молочных продуктов [Текст] /В.М. Богданов // М.: Пищевая промышленность. 1969. – с.368 16. Буткус, К.Д. Оценка сыропригодности молока по физико-химическим показателям[Текст] /К.Д. Буткус //М: 1980. -с.222-229. 17. Буткус, К.Д. Сыропригодность молока при различном содержании в нем соматических клеток [Текст] /К.Д. Буткус // Автореф. дис. докт. сельск. наук. М.: 1983.– с.38 18. Вайткус, В. Применение гомогенизации в производстве сыра чеддер[Текст] /В. Вайткус, Т. Саутс // Труды Литовского филиала ВНИИМС, Том XIII. Вильнюс: «Мокслас». 1979. –с.3-8. 19. Ветрова, И.В. Сравнительная характеристика действия некоторых стимуляторов на рост и протеолитические свойства отдельных представителей молочнокислой микрофлоры[Текст] /И.В. Ветрова, Звягинцев В.И. // Труды ВНИИМС, вып.XVI, «Биологические методы совершенствования технологии сыра» М.:Пищевая промышленность. 1974. –с.46-50. 20. Винаров, А.Ю. Оптимизация питательных сред культивирования дрожжей БВК, содержащих антиоксиданты, методом математического планирования [Текст] /А.Ю. Винаров, С.Е.Сметанина, В.Н. Смирнов и др. // Экспресс-информация ВНИТИБП. М.: 1988. -№8. –с.1-5. 21. Власова, Н.П. Исследование по оптимизации состава питательной среды на основе ФКДГ для культивирования бактерий рожи свиней [Текст] /Н.П. Власова, А.А.Маслак, Н.И.Емельянов, А.С. Фоменко // Экспресс информация ВНИТИБП. М.: 1984. -№11. –с.7-10. 22. Ворожинцева, Е.А. Разработка технологии кислотно-сычужного сыра с чеддеризацией и плавлением сырной массы[Текст] /Ворожинцева, Е.А. // автореф. дисс. канд. техн. наук. Кемерово.: 2003. – с.17 134 23. Горбатов, А.В. Реология мясных и молочных продуктов[Текст] /А.В.Горбатов// М.: «Пищевая промышленность». 1979. – с.182. 24. Горбатова, К.К. Биохимия молока и молочных продуктов[Текст] /К.К.Горбатова // М.: Пищевая промышленность. 1980. – с.272 25. Граников, Д.А. Советский сыр. [Текст] /Д.А. Граников // М.: Пищевая промышленность. 1972. – с.248 26. Гудков, А.В. Микробиологические аспекты управления качеством сычужных сыров[Текст] //А.В.Гудков // автореф. дисс. докт. техн. наук. В форме науч. доклада. М.:, 1993. -с.61 27. Гудков, А.В. Технологические, биологические и физико-химические аспекты [Текст] /А.В.Гудков // Сыроделие.- Дели Принт, 2003. -800с. 28. Демуришвили, Л.И. Влияние состава бактериальной закваски на содержание азотистых и ароматических веществ в сыре сулугуни[Текст] /Л.И. Демуришвили,Р.Н. Ломсадзе // Тезисы докладов к научно-практической конференции «Повышение качества и эффективности производства натуральных сыров в районах Сибири и Дальнего Востока». Барнаул: 1979. – с.116-118. 29. Диланян, З.Х. Бактериальные закваски – важнейшее звено при формировании вида и качества сыра [Текст] /З.Х. Диланян //Сб. докл. Межвузовской конференции по молочному делу. Ереван, Айстан. 1971. – с.159162. 30. Диланян, З.Х. Молочное дело[Текст]/З.Х.Диланян//- М.: Колос. 1979.368с. 31. Диланян, З.Х. Сыроделие.- 3-е изд. перераб. И доп. [Текст] /З.Х. Диланян //М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984. –с. 280 135 32. Докукин, В.М., Метод обнаружения загрязнения производственной закваски бактериофагом[Текст] /В.М.Докукин, А.В.Гудков // Труды ВНИИМС, вып.XVI,«Биологические методы совершенствования технологии сыра». М.:Пищевая промышленность. 1974. –с.14-16. 33. Дунченко, Н.И. Структурированные молочные продукты: Монография [Текст] /Н.И.Дунченко // Москва-Барнаул: Изд-во АлтГНУ. 2002. – с. 164 с ил. 34. Дьяченко, П.Ф. Изменение казеинкальцийфосфатного комплекса при кислотной, кальциевой и сычужной коагуляции [Текст] /П.Ф. Дьяченко //Использование непрерывной коагуляции белков в молочной промышленности: Тез. докл. конф. М.:1978. – с.100-101. 35. Дьяченко, П.Ф. Изменение реологических свойств параказеинового комплекса при чеддеризации [Текст] /П.Ф. Дьяченко, Э.И. Каландадзе //Современные достижения в производстве в производстве масла и белковых молочных продуктов: Тез. докл. конф. Каунас: 1973. –с.175-176. 36. Дьяченко, П.Ф. Технология молока и молочных продуктов [Текст] / М.С.Коваленко, А.Д.Грищенко, А.И. Чеботарев // М.: Пищевая промышленность. 1974. – с. 448 37. Железнов, А.И. Формирование качества и товароведческая оценка сырного продукта с чеддеризацией и термомеханической обработкой массы[Текст] /А.И.Железнов. // автореф. дисс. канд. техн. наук. Кемерово. 2010. – с.19 38. Капленко, Н.Н. Исследование возможности использования сывороточных белков при производстве сыров с чеддаризацией и плавлением массы [Текст] /Н.Н.Капленко, И.У. Рамазанов // Труды ВНИИМС, вып. ХХVII. Ярославль. 1979. – с.75-78. 136 39. Капленко, Н.Н. Технологические особенности производства сыров с чеддеризацией и плавлением массы: Обзорная информация[Текст] / Н.Н.Капленко, И.У. Рамазанов //М.: ЦНИИЭТЭИмясомолпром. 1982. – с. 26. 40.Капленко, А.Н. Замораживание сыров с чеддеризацией и плавлением массы[Текст]/А.Н.Капленко, И.А.Евдокимов, Н.Н.Капленко, А.Б.Маремшаов // Сыроделие и маслоделие. 2013, №2, - С.41-43. 41.Капленко, А.Н. Структурообразование в сырах с чеддеризацией и плавлением массы [Текст]/А.Н.Капленко, И.А.Евдокимов, Н.Н.Капленко, А.Б.Маремшаов, О.В.Лепилкина, Н.Я.Дыкало// Сыроделие и маслоделие. 2012. №3. –С.52-53. 42.Капленко, А.Н. Термизация молока в производстве сыров с чеддеризацией и плавлением массы [Текст]/А.Н.Капленко, И.А.Евдокимов, Н.Н.Капленко, О.И.Егоров// Техника и технология пищевых производств. Кемерово. 2013. №2. –С.18-21 43. Карликанова, С.Н. Микробиологические исследования молока в сыроделии:Обзорная информация[Текст] /С.Н.. Карликанова //М.: ЦНИИТЭИмясомолпром. 1977. – с.53 44. Кашина, Е. «Моцарелла» и никаких проблем [Текст] /Е. Кашина // Сыроделие и маслоделие. 2012. №4.– с.50. 45. Королев, С.А. Основы технической микробиологии молочного дела[Текст] //-М.: Пищевая промышленность, 1974.- 344с. 46. Королева, Н.С. Основы микробиологии и гигиены молока и молочных прдуктов [Текст] /Н.С. Королева // М.: Пищевая промышленность. 1971. – с.160 47. Крашенинин, П.Ф. Выбор оптимальных технологических параметров производства копринского сыра [Текст] /П.Ф. Крашенинин, И.У.Рамазанов, 137 В.К.Неберт, Н.А.Швецова, А.М.Федоровская, Д.А.Жаренов, Т.М. Коновалова // Труды ВНИИМС. вып. Х.- М.: Пищевая промышленность. 1973. – с.57-66. 48. Кугенев, П.В. Молоко и молочные продукты [Текст] /П.В. Кугенев // М.: Россельхозиздат. 1985. – с.80 49. Лебедева, К.С. Уточнение технологии производства сыра чеддар [Текст] /К.С.Лебедева, М.М. Кудряшова Труды // ВНИИМС «Совершенствование технологии и улучшение качества сыра, масла и молочного сахара», вып.Х.- М.: Пищевая промышленность. 1973. –с.91-108. 50. Лимантов, Г.А. Технологические особенности производства кавказского терочного сыра малого размера [Текст] /Г.А. Лимантов, Г.Н. Крусь // Экспресс-информация. М.:ЦНИИТЭИмясомолпром. 1972. –с.1-8. 51. Ломсадзе, Р.Н.Исследование динамики развития кишечной палочки в рассольных сырах. [Текст] /Р.Н.Ломсадзе, Л.И.Демуришвили, Н.П.Манджавидзе // Экспресс-информация ЦНИИТЭИмясомолпром. Маслодельная и сыродельная промышленность. М.: 1977. –с.22-26. 52.Майоров А.А. Математическое моделирование биотехнологических процессов производства сыров: монография[Текст] / А.А.Майоров// Барнаул:Изд-во АлтГТУ, 1999. -247с. 53. Маслак, А.А. Использование планов с расщепленными экспериментальными единицами в биотехнологических исследованиях [Текст] /А.А.Маслак, А.Я.Самуйленко, Н.Д. Скичко // Экспресс-информация ВНИТИБП. М.: 1987. -№12. –с.15-18. 54. Маслак, А.А. Использование диалоговой системы «Модель роста микроорганизмов» для сравнительного изучения штаммов пастерелл и оценки стандартности питательных сред [Текст] /А.А. Маслак, М.Я.Ярцев, Л.А. Коротеева, С.Н. Артамонов // Биотехнология. 1994. №9-10. – с.45-48. 138 55.Майоров А.А. Метод исследования способности молока к свертыванию[Текст] /А.А. Майоров, И.М. Мироненко, Р.В. Жарков //Сыроделие и маслоделие.-2010.-№1.-с.16. 56.Мельникова, Е.И. Молочная сыворотка для производства сухих напитков[Текст] / Е.И.Мельникова, Л.В.Голубева, Т.А.Разинкова// Молочная промышленность. -2004. -№9. –с.44-45. 57. Мироненко, И.М. Особенности процессов подготовки молока к сычужному свертыванию [Текст] / И.М. Мироненко // Сыроделие и маслоделие. 2012, №3. –с.35-39. 58. Николаев, А.М. Технология сыра [Текст] / А.М. Николаев, В.Ф.Малушко // М.: Пищевая промышленность. 1977. – с. 336. 59.Остроумов Л.А. Перспективные направления развития отечественного сыроделия[Текст] / Л.А.Остроумов, А.А.Майоров// Молочная промышленность. 2005. №1. – с.18-19. 60.Остроумов, Л.А. сыров[Текст]/Л.А.Остроумов, Концепция интенсивной В.Ф.Хавров//Тез. науч. биотехнологии работ КемТИПП «Проблемы рационального питания». Кемерово, 1997. –с.16-17. 61. Пинчук, М.В. Применение метода инфракрасной спектроскопии при изучении состава обезжиренного молока с повышенным содержанием сухих веществ [Текст] / М.В.Пинчук, И.А.Евдокимов, А.С.Сардак, С.В. Анисимов //Материалы Международной научно-практической конференции «Молочная индустрия 2009» М.: АНО «Молочная промышленность». 2009. –с.67-68. 62.Просеков А.Ю. Современные аспекты производства продуктов питания: Монография[Текст] / А.Ю.Просеков// – Кемерово:КемТИПП, 2001. 172с. 139 63. Раевский, А.А. Интенсификация процесса культивирования пастерелл на логарифмической фазе роста [Текст] / А.А.Раевский, В.М.Кантере, Е.А. Рубан и др. // Экспресс-информация ВНИТИБП. М.: 1983. №6. –с.4-8. 64. Рамазанов, И.У. Бактериальная закваска для сыров с чеддаризацией и плавлением сырной массы[Текст] / И.У.Рамазанов, О.П.Рамазанова, О.В.Вдовиченко, Н.Н.Капленко // Тезисы докладов к научно-практической конференции «Повышение качества и эффективности производства натуральных сыров в районах Сибири и Дальнего Востока». Барнаул: 1979. – с.100-102. 65. Рамазанов, И.У. Технология производства слоистого сыра[Текст] / И.У.Рамазанов, Н.Н.Капленко // Тезисы докладов к научно-практической конференции «Повышение качества и эффективности производства натуральных сыров в районах Сибири и Дальнего Востока». Барнаул: 1979. – с.251-252. 66. Раманаускас, Р. О возможности повышения температуры пастеризации молока в производстве голландского брускового сыра[Текст] / Р.Раманаускас, И.Сухоскене, С.Урбене,Д. О Песецкас // Тезисы докладов третьей научнотехнической конференции по совершенствованию способов производства молока и молочных продуктов. Каунас: 1975. –с 112. 67. Раманаускас, Р.И. Зависимость синеретических свойств сычужного сгустка от некоторых факторов[Текст] / Р.И.Раманаускас, С.К. Урбене // Тезисы докладов третьей научно-технической конференции по совершенствованию способов производства молока и молочных продуктов. Каунас: 1975. –с 96. 68. Рахманов, В.А. Усовершенствование отдельных технологических этапов изготовления диагностикума сибирской язвы [Текст] / В.А.Рахманов, 140 В.В.Доценко, Л.В.Евдокименко, Т.А.Мельник // Экспресс-информация ВНИТИБП. М.: 1986. №7. –с.7-11. 69. Рогов, И.А. Техника сверхвысокочастотного нагрева пищевых продуктов[Текст] /И.А.Рогов,С.В.Некрутман, Г.В.Лысов // М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. – с.200. 70. Ростова, Ю.Г. Конструирование челночного вектора для коринебактерий E. coli. Клонирование и изучение экспрессии гена lysC[Текст] /Ю.Г.Ростова, М.Ю.Передельчук, А.Л. Окороков Е.А.Рубан, В.П.Соколов, В.С.Иванов, Б.В. Соловьев// Биотехнология. 1993. №4. –с.14-17.Измерительный преобразователь парциального давления растворенного кислорода и углекислого газа // Экспресс информация ВНИТИБП. М.: 1986. -№4. –с.5-9. 71. Рубан, Е.А.Перспективы автоматизации отдельных биотехнологических процессов [Текст] / Е.А. Рубан, С.В.Федоскова // Экспрессинформация ВНИТИБП. М.: 1984. №5. –с. 9-12. 72. Сайц, Л. иммобилизованными Четырехфазный растительными эрлифтный клетками. биореактор 1.Гидродинамичесчкие с и массообменные характеристики [Текст] /Л.Сайц, Б.Бугарски, Д.Вукович, Г. Вуняк-Нованович // Биотехнология. 1994. №8. – с.30-41. 73. Сардак, А.С. Разработка технологии мягких сыров с использованием ультрафильтрационного концентрирования молочного сырья[Текст] /А.С.Сардак // автореф. дисс. канд. техн. Наук. Ставрополь. 2010. – с.25. 74.Сахаров, С.Д. Роль жира и сывороточных белков в формировании структуры сыра [Текст] /С.Д. Сахаров, В.П.Табачников, В.К.Неберт, П.Ф.Крашенинин // Тр. ВНИИМС. «Совершенствование технологии, техники и методов контроля вып.XVIII.– с.29-36. в сыроделии».М.:«Пищевая промышленность». 1975. 141 75. Сборник технологических инструкций по производству рассольных сыров. М.:1984. – с.76 76. Сборник научно-технических документов по производству рассольных сыров. Углич. 1992. – с.67 77. Скотт, Р. Производство сыра. Научные основы и технологии [Текст] /Р. Скотт, Р. Робинсон, Р. Уилби // Перевод с англ. 3-го изд. Под общ. ред. Горбатовой К.К. СПб.:Профессия. 2005. – с.464. 78.Смирнова, И.А. Математическая модель микробиологических процессов при ферментации термокислотных сыров[Текст] / И.А.Смирнова, А.М.Осинцев, В.И.Брагинский// Cыроделие и маслоделие. 2005. - №6. –С.45-47. 79.Смирнова, И.А. Структурно-механические свойства сычужных сыров[Текст] / И.А.Смирнова, С.В.Манылов, А.В.Шилов// Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ. Выпуск 14. – Кемерово, 2007. С.3-4. 80. Соколова, З.С. Лабораторный практикум по технологии молока и молочных продуктов [Текст] /З.С.Соколова, Л.И.Лакомова, Л.В.Чекеулаева, В.Г.Тиняков, Н.К. Ростроса // М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984. – с.216. 81. Сорокин, М.Ю. Технология сыра с биологической активацией и плавлением сырной массы [Текст] / М.Ю.Сорокин // автореф. дисс. канд. техн. наук. Вологда-Молочное. 1995. – с.16. 82. Степаненко, П.П. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для ВУЗов[Текст] /П.П.Степаненко // Сергиев Посад: ООО «Все для Вас - Подмосковье». 1999. – с.415 83. Сухоцкене, И.И. Необходимость увеличения количества закваски при выработке голландского сыра с использованием повышенной температуры 142 пастеризации молока [Текст] /И.И.Сухоцкене, М.К. Концевичене // Тезисы докладов третьей научно-технической конференции по совершенствованию способов производства молока и молочных продуктов. Каунас: 1975. –с 120. 84. Суюнчев, О.А. Сыры из козьего молока: Монография [Текст] / О.А.Суюнчев // Ставрополь: СевКавГТУ. 2006. – с.164. 85. Суюнчев, О.А. Разработка ресурсосберегающих технологий мягких сыров и других продуктов из коровьего и козьего молока [Текст] / О.А.Суюнчев // О.А.Суюнчев.//автореф. дисс. докт. техн. наук. Ставрополь: 2006. – с. 38 86. Табачников, В.П. Реологические методы зондирования сыра [Текст] /В.П. Табачников // Тр. ВНИИМС «Физико-химические и физико-механические процессы в сыроделии». М.: «Пищевая промышленность». 1974. вып. ХVII – с.84-93. 87. Табачников, В.П. Особенности формирования структуры сыров твердого и полутвердого типа с добавками сывороточных белков [Текст] /В.П.Табачников, П.Ф.Крашенинин, Н.М.Кушаков, Е.В.Кононова // Тр. ВНИИМС. М.: «Пищевая промышленность». 1973. вып.XII. – с.34-41. 88. Тепел, А. Химия и физика молока [Текст] /А.Тепел // М.: Пищевая промышленность. 1979. – с.624. 89. Технология сыра: Справочник [Текст] /Г.А.Белова, И.П.Бузов, К.Д. Буткус и др.; Под общ. ред. Шилер Г.Г. // М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984. – с.312 90. Тихомирова, Н.А. Специализированное питание [Текст] /Н.А. Тихомирова / Переработка молока: 2009. –с.6-8. 91. Фостер, Э.М.Микробиология молока [Текст] /Э.М.Фостер, Ф.Ю.Нельсон, М.Л.Спекк, Р.Н.Детч, Дж.С.Ольсон /Пер. с англ. В.В.Новиковой, 143 Баранова Э.В. под ред. д-ра техн. наук В.М.Богданова //М.: Пищепромиздат. 1961. – с.535 92. Чистова, Ю.С. Преимущества производства «Моцареллы»[Текст] /Ю.С. Чистова //Переработка молока. №10(108). 2008. – с.44-45. 93. Шергина, И.А. Перспективы развития ассортимента сыров в России[Текст] /И.А. Шергина // Переработка молока. №12(86). 2006. – с.30-33. 94. Шуваев, В.А. Биотехнология. Опыт применения нетрадиционных подходов [Текст] /В.А.Шуваев, С.М.Кунижев // Ставрополь: Изд-во СГУ. 2002. – с.242 95. Щетинин М.П. Системный анализ технологических потоков плавленых сыров: монография[Текст] / М.П.Щетинин. – Барнаул, 2004. – 148с. 96. Хохлов, А.С. Низкомолекулярные микробные ауторегуляторы [Текст] /А.С.Хохлов // М.: Наука. 1988. –с.272 97. Яковлева, С.Г. Исследование кинетики роста B. SubtilisBG 2036 (pTM261) [Текст] /С.Г.Яковлева, И.С.Марквичев, О.К. Никифорова и др. // Биотехнология. 1993. №2. – с.37-39. 98. Ярцев, М.Я. Биологические свойства и анализ периодического культивирования пастерелл на разных питательных средах [Текст] /М.Я.Ярцев, А.А.Раевский, Е.И.Сотникова и др. // Экспресс информация ВНИТИБП. М.: 1987. №12. – с.1-4. 99. Aduldist M.J., Jonson K.A., White B.J., Fitzsimon W.P., Boland M.J. A comprasion of the composition, coagulation characteristics and cheesemacing capacity of milk from Friesian and Jersey dairy cows. Journal of Dairy Research, 2004, 71, -p.51-57. 100. Albuguergue L.G., Dimov G., Keown J.F., Van-Vlek L.D. Estimates using an animal model of (co) variances for yield of milk, fat, and protein for the first 144 lactation of Holstein cows in California and New York. J. Dairy Science. -1995, 78, p.1591-1596. 101. Almena M., Kindstedt P., Valentine E., Howard A. Sensory description of fresh Mozzarella cheese. J. Dairy Science. -2005, 88, Suppll 1, -p.17. 102. Alomiran H.F., Alli I. Separation on and characterization of вlactoglobulin and б-lactoalbumin from whei and whei protein separation. International Dairy Journal. -2004, 14, -p.411-419. 103. Apostolopoulos C., Bines V., Marshall R. Effect of post-cheddaring manufacring parameters on the meltability and free oil of Mozzarella. J. Soc. Dairy Thechnology. 1994, 47, -p.84-87. 104. Atasoy A.F., Yetismeyen A., Turkoglu X., Ozer B.H. Effect of heat treatment and starter culture on the properties of traditional Urfa cheese (a whitebrined Turkich cheese) produced from bovine milk. Food Control. -2008, 19, -p.278285. 105. Avzar Y.Z., Yidirim M., Yildirim M. Use of Retentante Povder in the Production of White-Brined Cheese by the Direct Recombination System. Milchwissenschaft, -2002, 57, -s.181-240. 106. Banks J.M., Steward G., Muir D.D., West J.G. Increasing the yield of Cheddar Cheese by the acidifacion of milk containing head-denatured Whey protein. // Milchwissenschaft, -1987, 42(4), -s.212-215. 107. Barouei J., Karbassi A., Ghordusi H., Mortazavi A. Lactic microflora present in Liqvan eweis milc cheese. Int. Journal of Food Properties. -2008, 11(2), p.407-414. 108. Bech A.M., Kristiansen K.R. Milk protein polymorphism in Danish dairy caffle and the influence of genetic variants on milk uield. J. Dairy Res., -1990, 57, p.53-62. 145 109. Bintnis T., Papademas P. Microbiological quality of white-brinet cheese: a review. Society of Dairy Technology. -2002, 55, -p.113-120. 110. Bochtler R. Salzen der Kaese. Weisser Salzrand bei Schnittckaese. Deutsche Milchwirtschaft. -1987, 38, -s.1566-1570. 111. Bramley A.J., McKinnon C.H. The microbiology of raw milk. Dairy Microbiology. -1990, 1, -p.163-208. 112. Burdova O., Baranova M., Lankova A., Rozanska H., Rola J.G. Higiene of pasteurized milkndepending on psychrotrophic microorganisms. Bull. Vet. Inst. Pulawy. -2002, 46, -p.325-329. 113. Calit S., Havranek J., Kaps M., Perko B., Cubric-Curik V. Effect of somatic cell counts (SCC) on cheesemilk composition and yild efficiency of artisanal Touny cheese.// Milchwissenschaft, -2004, 59, -s.612-615. 114. Candioti M.S., Meinardi C.A., Zalazar C.A. Effect of heat treatments higher pasterisation on protein distribution and glotting properties of milk.Milchwissenschaft, 2004, 3,22, s.126-129. 115. Cattaneo T., Bazargi S. Outer products analisis applied to near infrared and mid infrared spectra to study a Spanish protected denomination of arigin cheese. Journal of Near Infrared Spectroscopy. -2009, 17, -p.135-140. 116. Cervantes M.A., Lund D.B., Olson N.F. Effect of salt concentration and freesing on Mozzarella cheese texture. Journal of Dairy Science, -1983, 66, -p.204213. 117. Cheese problems, solved. Editor mcSmeeny. University College Cork, Ireland.-2007, -p.424. 118. Cogan T.M. Cheese. PablicHealth Aspects. Enciclopedia of Dairy Science, -2002, -p.314-320. 146 119. Сooney C., Wang H., Wang D. Computer-aided material balancing for the production of fermentation parameters // Biotechnol. and Bioeng. –1977. –19. -№1. – р.55-67. 120. Coppola S., Parente E., Lumontet S., La Pezzerella A. The microflora of natural whey cultures utilized as starters in the manufacture of Mozzarella cheese from water-buffalo milk.- Lait, 1988,68, p.295-310. 121. Dalgleish D.G. The effect of denaturation of в-laktoglobulin on renneting – a quantitative. Milchwissenschaft. -1990, 45, -p.491-494. 122. Dalgleish D.G. Casein micelles as colloids: surface structures and stabilities. Journal of Dairy Science. -1998, 81, -p.3013-3018. 123. Djarrahbachi A.K., Kammerlehner J., Kiermeier F. Studies on the efficient manufacture of brine cheese. 1. Criteria, processes of manufacture, cheesemacing milk. Milchwissenschaft. -1976, 30(11), -p.658-663. 124. Dimitrov Zh. Characterisation of bioactive peptides with calcium-binding activity released by speziaely designed cheese starter.//Biotechnology @ Biotechnological Eguipment. -2009, vol.23,2, - p.927-930. 125. Duller L.R. The utilization of cheese slurries to accelerate the ripening of Cheddar cheese. – Austral. J. Daily Thechnol., 1976, 31, №4, рр.143-148. 126. Dzuba J., Muzinska B. Effect of cold storage of milk on functional properties of casein. Journal of Food nutition. -1998, 7(48), -p.485-492. 127. Dzuba J., Darewiz M., Mioduszewska H., Kruk A., Czemiewicz M., Czaplicka M. Selected physic-chemical and technological properties of milk from coews of Holstein-Fresian breed. Natur. -1999, 3, -p.45-60. 128. Elbetzhagen H. Detemination of cow milk-casein in cheep and goat cheese by immunoelectrophorese. Milchwissenschaft. – 1987, 185 (5), -s.357-361. 147 129. El-Soda M., Farkye N., Vuillmard J., Simard R., Olson N., El-Kholy W., Dako E., Medrano E., Gaber M., Lim L. Autolisis of lactic acid bacteria: impact on flavor defelopment in cheese, in Charalambous G. (Ed), Food flavor Generation, analysis and process influence. Elsevier Science BV Amsterdam, The Neterlands, 1995, pp. 2205-2223. 130. Erhardt G. Seperetion and characterization of casein fractions and their genetic-variants in sow milk. Milchwissenschaft. – 1989, 44(1), -s.17-20. 131. Farah Z., Atkins D. Heat coagulation of camel milk. Journal of Dairy Science. 1992, 59, -p.229-231. 132. Farah Z., Bachmann M.R. Rennet coagulation properties of camel milk. Milchwissenschaft.-1987, - 42, 11, s.689-692. 133. Fischer W., Trischer A.M., Schitter B., Stadler R.H. Contaminans of milk and Dairy Products. Contaminans Resulting from Agricultural and Dairy Practies. Enciclopedia of Dairy Science. -2002, -p.516-525. 134. Fox P.E. Cheese. Overview. Enciclopedia of Dairy Science ( Second Edition). -2011, -p.533-543. 135. Fox P.E., McSweeny P.L.H., Cogan T.M., Guinee T.P. Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology. Vol.1. General Aspects. Academic Press. 2004.-p.640. 136. Fox P.E., Mulvihill D.M. Milk proteins: molecular, colloidal and functional properties. Journal of Dairy Research. -1982, 49, -p.679-693. 137. Francolino S., Locci F., Ghigletti R., Iezzi R., Mucchetti G. Use of protein concentrate to standartise milk composition in Italian citric Mozzarella cheese making. Food Science and Thechnologi. -2010, 43, -p.310-314. 148 138. Garmiene G., Salomskiene J., Jasutskiene J., Milauskiene I. Production of benzoic acid by lactic acid bacteria from Lactobacillus and Streptococcus genera in milk. Milchwissenschaft, -2010, 65(3), -p.295-298. 139. Georgalaqki M., Papadeli M., Anastasion R., Kalantzopulos G. Tsakalidon E. Purinfication, biochimical characterization and cloning of the intracellular Xprolin-dipeptidase from Streptococcus macedonicus strain ACA-DC 191. NISO Dairy Conference on Food Microbes, Ede, The Nederlands, 2001. 140. Grimley H.J., Grandison A.S., Lewis M.J. The effect of calcium removal from milk on casein micelle stability and structure. Milchwissenschaft, -2010, 65(2), p.151-154. 141. Gursoy A. Effect of Using Attenuated Lactis Starter Culture on Lipolysis and Proteolysis in Low Fat Kasar Cheese. Torim Bilimberin dergisi. Ankara universitesi Ziraat Facultesi. -2009, 15(3), -p.285-292. 142. Habibi M., Aryanfar A., Ghoddusi H. Study on physic-chemical, reological and sensory properties of mozzarella cheese made by direct acidification. American-Eurasian J. Agric. -2006, 1(3), -p.268-272. 143. Habibi M., Sattari R., Dokhani S., Ghoddusi H. Effect of starter cultures on physicochemical and organoleptic properties of Iranian white brined cheese. Iran agricultural Research. -2003, 22 (1), -p.29-44. 144. Hannon J.A., Wilkinson M.G., Delahunty C.M., Wallace D.M., Morissey P.A., Beresford T.P. Use of autolytic starter to accelerate the ripening of Cheddar cheese. Jn. Dairy Journal. -2003, 13 (4), -p.313-323. 145. Hassan F.A.M. Utilisation of protein concentrates in the manufacture of mozzarella cheese /F.A.M. Hassan, M.A.M. Abd El-Gavad// IFD Symposium on cheese: Ripening, Characterisation and Technology/ 2004.- P.130. 149 146. Hayaloglu A.A., Ozer B.H., Fox P.F. Cheeses of Turkei: 2 Varieties ripened under brine. Dairy Science. -2008, 88, -p.225-244. 147. Hill A.R. The в-laktoglobulin-k-kasein complex. Canadian institute of Food Science and Technology. -1989, 22(2), -p.120-123. 148. Hueyling M., Jonnan G., Yan San., Haiying Y., Fazheng R. Effect of yak milk casein hidrolisate on Th1/Th2 cytocines production by murine spleen lymphochytes in vitro. Jurnal of Agricultural and Food Chemistry. -2007, 55(3), p.638-642. 149. Hussain I., Bell A.E., Grandison A.S. Comparison of the reology of mozzarella-type curd made from buffalo and cows milk. Food Chemistry, -2011, 128(2), -p.500-504. 150. Jaros D., Jacob M., Rohm H. Increased cheese yield when using animal rennet. European Dairy Magasine. -2009, 27(7), -p.6-9. 151. Jovanovic S., Barac M., Macej O. Whey proteins-Properties and Possibility of Application. Mlekarstvo. -2005, 55(2), -p.215-233. 152. Yun J.J., Kiely L.J., Bardano D.M. Kienstedt P.S. Mozzarella cheese: impact of cooking temperature on chemical composition, proteolysis and functional properties. Journal of Dairy Science. -1993, 76, -p.3664-3673. 153. Kameswaran S., Smith D.E. Rennet clotting times of skim milk based rennet gels supplemented with an ultrafiltered milk protein concentrate. Milchwissenschaft.- 1999,-54(10), s.546-550. 154. Khorshid M.A. Utilization of different starters for the manufacture of mozzarella cheese/ M.A.Khorshid, F.A.M. Hassan// IFD Symposium on cheese: Ripening, Characterisation and Technology/ 2004.- P.74. 150 155. Kinstedt P.S., Hieley L.J., Gilmore J.A. Variation in composition and functional properties within brine-salted Mozzarella cheese. Journal of Dairy Science. -1992, 75, -p.2913-2921. 156. Koc A.B., Ozer B.H. Nondestructive monitoring of renneted whole milk during cheese manufacturing, Food Res. Int. -2008, 41, -p.745-750, 157. Kocak C. Levels of proteolisis in improtrant types of Turkish cheeses/ Kocak C., Audemir Z.B., Seydim Z.B.// IFD Symposium on cheese: Ripening, Characterisation and Technology/ 2004.- р.76. 158. Kubarsepp I., Henno M., Kart O., Tupasella T. A comparison of the rennet coagulation properties of milk. Acta agricultura Scandinavica. A Animal Science. 2005, 55(5), -p.145-148. 159. Kuo M.I, Gunasekaran S. Effect of frozen storage on physical properties of pasta filata and nonpasta filata Mozzarella cheeses. . Milchwissenschaft.- 2003, 37(6), -p.331-335. 160. Kuo C.J., Harper W.J. Effect of Hidration Time of Milk Protein Concentrate on Gast Feta Cheese Texture. . Milchwissenschaft.- 2003, 58(5-6), p.283-286. 161. Kurultay S., Yasar K., Oksuz O. The effect of different curd pH and stretching temperatures on some chemical properties of Kachar Cheese. . Milchwissenschaft. -2004, 59(7-8), -s.383-386. 162. Law B.A., Tammin A.Y. Technology of Cheesemaking. Wiley-Blackwell. -2010, p.512. 163. Lewis M., Grandison A., Lin M-J., Tsioulopas A. Ionic calcium and pH as predictops of stability of milk to UHT processing. Milchwissenschaft.- 2011,-66(2), s.197-200. 151 164. Li C.P., Peng J.L., Dong B.S., Zhao H., On L.C. Formation of micelles and micellar calcium phosphate-cross-linkage in artificial buffalo casein micelles. Milchwissenschaft.2010, -65(4), s.410-413. 165. Litopoulou-Tzanetaki E., Tzanetakis N. Micribiological study of whhebrined cheese made from raw goat milk. Food Microbiological. -1992, 9, -p.13-19. 166. Litopoulou-Tzanetaki E., Tzanetakis H., Vafopoulou-Mastrojannakis A. Effect of type of lactic starter on microbiological, chemical and sensory characteristics of Feta cheese. Food Microbiol ogical., 1993. -10, -p.31-41. 167. Lo C.G., Bastian E.D. Chymosin activity against б s1-casein in models systems influence of whey protein. Journal of Dairy Science. -1997, 80, -p.615-619. 168. Lozzi F., Ghiglietti R., Francolino S., Iezzi R., Mucchetti G. Effect of stretching with brine on the composition and yield of high moisture Mozzarella cheese. Milchwissenschaf. 2012, -67(1), -p.81-85. 169. Mallone A.S., WickC., Chellhammerer T.H. High Pressure Effects on Proteolytic and Glycilytic Ensimes. Journal of Dairy Science. -2003, -86(4),-p.11391146. 170. Marsili R. Flavors and off-flavors in Dairy Foods. Enciclopedia of Dairy Science. -2011, -.533-551. 171. Mehmet M. Gunasekaran Sundaram Dynamic rheological properties of mozzarella cheese during refrigerated storage // J. Food Sci.- 1996.-61, №3.-p.566568, 584. 172. Mleko S., Foegeding E.A. Phisikal properties of rennet casein gels and processed cheese analogs containing whey proteins. – Milchwissenschaft. -2000, 55 (9), s.513-516. 173. Nacai S., Modsler H. Food proteins: properties and characterization. VCH Publisher Inc. -1996, -544p. 152 174. Nakasawa Y. Biochemical changes during fermentation of Quarg manufactured from milk concentrated by ultrafiltration and evaporation. Indian Dairy Science. -1992, 45(9), -p.477-485. 175. Needs E.C., Gill A.L., Ferragut V., Rich G.T., Stenning R.A. High pressure treatment on milk effect on casein micelle structure and on enzymatic coagulation. Journal Dairy Research. -2000, 67,-p.31-42. 176. Okigbo L.M., Richardson G.H., Brown R.J., Ernstrom C.A. Variation in coagulation properties of milk from individual cows. J. Dairy Science. -1985, 68, p.822-828. 177. O,Mahony J.A., McSweeney P.L.H., Lucey J.A. Rheological properties of rennet-induced skim gels made from milk protein concentrate solution with different ratios of бs-: в-casein. – Milchwissenschaft.-2009.- 64, s.135-138. 178. Omoarukhe E.D., On-Nom N., Grandison A.S., Lewis M.J. Effect of different calcium on properties of milk related to heat stability. International Journal of Dairy Technology., -2010, 63(4),-p.504-511. 179. Ozer B., Atasoy A., Akin M. Some prooerties of Urfa cheese (a traditional white-brined Turkish cheese ) made from bovines and ovines milk/ J. Dairy Thechnology. 2002, 55, p.94-99. 180. Ozer B., Atasoy A., Yetismeyen A., Deveci O. Defelopment of proteolysis in ultrafiltred Turkish White-brined cheese (Urfa type) – Effect of brine concentraqtion. Milchwissenschaft.- 2004. – 3. 27, s.146-148. 181. Ozer B., Robinson R., Grandison A. Textural and microstructural properties of urfa cheese (a white-brinned Turkish cheese). International Journal of Dairy Technology., - 2003, 56(3), -p.171-173. 182. Parente E., Viliani F., Coppola R., Coppola S. A multiple strain starter for water-buffalo Mozzarella cheese manufactue. Lait.-1989, 69, p.271-279. 153 183. Park S-Y., Niki R., Sano Y. Size effect of casein micelles on rennet gels in the presence of в-lactoglobulin. International Dairy Journal. . – 1999 . 9, -p.379-380. 184. Pavia M., Trujillo A.J., Guamis B., Ferragut V. Ripening control of saltreduced Manchego-type cheese obtained by brine vacuum-impregnation. -2000, 70, p.1441-1447. 185. Pirisi A., Achilleos C., Jaros D. Noel Y., Rohm H. Reological characcterisation of Protected Denomination of Origin (PDO) ew,s milk. .Milchwissenschaft, -2000, 55(5), -p.257-259. 186. Purwandari U., Chah N., Vasilevic T. Effect of exopolisaccharide producing on the texture of yogurt. Int. Dairy Journal. -2007, 17, -p.1321-1331. 187. Reinal K., Remeuf F. Effect of storage at 4 C on the physiochemical and renneting properties: a comparison of caprine, ovine and bovine milk. Journal of Dairy Research. -2000, 67, -p.199-207. 188. Ryhanen E-L., Pihlanto-Leppala A., Pahkala E. A new type of ripening, low-fat cheese with bioactive propernies. Int. Dairy Journal. – 2001, 11, 4-7, -p.441447. 189. Salann F., Mietton B., Gancheron F. Influence of mineral environtment on the buffering capacity of casein micelles. - Milchwissenschaft, -2007, 62(1), -p.20-23. 190. Samarzija D., Sicora S., Redzepovic N., Antunac N., Lukac Havranek J. Application of RAPD analysis for identification of Lactococcua lactis subsp. Cremoris strans isolated from artisanal cultures. -Microbiological Research, 157, p.13-17. 191. Savage A.A., Mullan W.M. Quality perceptions of Mozzarella cheese producers and pizza manufactures.- Milchwissenschaft, 1996.-51, s.676-697. 154 192. Savage A.A., Mullan W.M. Effect of Mozzarella cheese during refrigerated storage.- Jrish Journal of Agriculture and Food Research, 1997.- 36, p. 262-264. 193. Sbodio O.A., Tercero E.J., Coutaz R., Revelli G.R. Effect of rennet and sodium chloride concentration on milk coagulatiom properties. Cienc. Technol. Aliment. -2006, 5 (3), -p.182-188. 194. Sheen A., O,Guinn G., Fitzgerald R., McSweeney P., Wilkinson M. Characterization of Cheddar cheese juise isa useful index of starter strain related proteolysis during ripening. - Milchwissenschaft, 2009, 64, -p.272-276. 195. Shingfeld K.J., Reunolds C.K., Lupoli B., Toivonen V., Yurawecz M.R., Delmonte P., Grindary J.M., Grendison A.S., Beever D.E. Effect of forage type and proportion of concentrate in the diet on milk fatty acid composition in cows given sanflower oil and fich oil. Animal Science. -2005,80(2) , -p.225-238. 196. Sperber W.H., Doule M.S. Compendium of the Microbiological Spoilage of Foods and Beverages// Springer, 2009, -367p. 197. Tamime A.Y. et al. Microstructure and firmness of processed cheese manufactured from cheddar cheese and skim milk powder cheese base// DSA – 1990, V.52 - №10.- P.802. 198. Tamime A.Y. Structure of Dairy Prodacts// Willey-Blaaaccckwell- 2007, p.304. 199. Tamime A.Y. Brined cheeses. Willey-Blaaaccckwell – 2006, p.324. 200. Tervala H-L., Antila B., Savajarvi J. Factors affecting the renneting properties of milk. Meijeritiettelinnen Aikakauskirija. -1985., XLIII(1), - h.16-25. 201. Tsioulpas A., Lewis M.J., Grandison A.S. Effect of minerals on casein micelles stability of cows milk. Journal of Dairy Research. 2007, 74 (2), p.69-73. 155 202. Tzanetakis H., Litopoulou-Tzanetaki E. Changes in numbers and kids of lactic acid bacteria in Feta & Telemea two Greek cheeses from ewe,s milk. Ournal of dairy Science. -1992,75, -p.1389-1393. 203. Vithanage C.J., Mishra V.K., Vasiljevic T., Shah N.P. Use of в-glucan in development of low-fat Mozzarella cheese.- Milchwissenschaft, -2008, 63, -p.420423. 204. Walsh C.D., Guinee T., Harrington D., Mehra R., Murphi J., Connoly J.F., Fitzgerald R.J. Cheddar cheesmaking and rennet coagulation characteristics of bovine milk containing k-kasein AA or BB genetic variants. - Milchwissenschaft, -1995, 50, -s.492-496. 205. Wishon L.M., Song D., Jbrahim S.A. Effect of metals on growth and functionality of Latobacillus and Bifidobacteria. .- Milchwissenschaft, 2010, 65(4), s.369-372. 206. Wood B.J.B., Warner P.J. Genetics of lactic acid bacteria/ Springer, 2003, -p.161-255. 207. ZbikowskaA., ZbikowskiZ. WplywuwarunkowanfizykochemicznychIprocesowtechnologicznychnapojemnoscbuf orowamleka. Przeglad Mleczarski. -2009, 2, -s.12-16. 208. Zecconi A., Piccinini R., Giovanini G., Casirani G., Panceri P. Clinical mastits detection by on-line measurements of milk yield, electrical conductivity and milking duration commercial dairy ferms. - Milchwissenschaft. -2004, 59(5-6), s.240-244. 209. Umeda T., Foki T. Relation between micelles size and micellar calcium phosphatase. - Milchwissenschaft. – 2002, 57(3), -p.131-133. ПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 16 УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ОАО «Молочный комбинат «Ставропольский» ____________________С.В.Анисимов «_____»_________________________2013г. АКТ промышленной выработки сыра с чеддеризацией и плавлением массы «Фермерский» Комиссия в составе: Везирян А.А., начальник сыродельного цеха, Зангиев В.С., инженер-технолог сыродельного цеха, Капленко А.Н., аспирант кафедры прикладной биотехнологии СКФУ, составили настоящий акт, согласно которому в период 2-4 июля 2013 года были проведены 3 выработки сыра с чеддеризацией и плавлением массы (условное название «Фермерский»). Выработки сыров осуществлялись по следующим технологическим параметрам: -температура пастеризации смеси, ⁰С 72-74 - продолжительность активизации, мин 45 -температура активизации,⁰С 32 -внесено 40% р-ра СаСl2 на 100 кг смеси 100 - кислотность перед сыч.свертыванием, ⁰Т 20 - продолжительность сыч.свертывания, мин 35 - кислотность сыворотки,⁰Т после разрезки 15,5 в конце обработки 16,6 -продолжительность чеддеризации, мин 60 - 120 В качестве заквасочной композиции использовались препараты прямого внесения (DVS) компании Даниско ТМ 81LYO(Streptococcusthermophilus, Lactobacillusbulgaricus) и PROBAT 222 LYO(Lactococcuslactis, Lactococcuscremoris, Lactococcusdiacetilactis). С учетом того, что летнее молоко обладало высокими биологическими свойствами, закваски ТМ 81 вызывали излишне высокий темп накопления молочной кислоты и сокращение продолжительности чеддеризации менее рекомендованных разработчиками 90 минут. В этой связи все последующие выработки проводились с использованием заквасок PROBAT 222. Чеддеризация сырной массы проводилась в чеддеризаторах под слоем сыворотки с последующим ее сливом. Плавление велось без доступа жидкого теплоносителя с дозировкой сухой поваренной соли. Температура расплавленной массы на выходе составляла (75 – 80) ⁰С. Сформованные головки сыра помещались в формах на передвижные стеллажи, которые по мере заполнения отправлялись в холодильную камеру. В односуточном возрасте головки сыра упаковывались в полимерную пленку и после формирования партии отгружались в торговую сеть. По результатам лабораторного анализа и дегустационной оценки полученные образцы сыров полностью соответствовали требованиям техническая документация на сыр «Фермерский» ТУ 922520-004-51969139-13. Акт подписали: От ОАО МКС «Ставропольский» А.А.Везирян В.С.Зангиев От СКФУ А.Н Капленко Приложение 17 УТВЕРЖДАЮ: Директор «Сыродельного завода «Константиновский» ________________________Хутатов Х.Ж. «_____»__________________________2013г. АКТ Промышленной выработки сыра с чеддеризацией и плавлением массы «Фермерский» с.Константиновское 2013г. Петровского р-на, Ставропольского кр. Мы, нижеподписавшиеся, Галустянц М., технолог сыродельного производства, Шахраманян О., заведующая лабораторией и Капленко А.. аспирант кафедры прикладной биотехнологии СКФУ составили настоящий акт, согласно которому в период 9-10 июля 2013 года были проведены 2 выработки сыра с чеддеризацией и плавлением массы «Фермерский». Использованное для выработок сыра сборное молоко обладало хорошими биологическими свойствами и нормальным химическим составом. После приемки молоко охлаждалось до температуры (8-10)⁰С и резервировалось в течение 14-16 часов. Далее молоко направлялось на пастеризацию, во время которой в потоке проводилась нормализация по массовой доле жира с учетом белкового титра. В качестве заквасочной композиции использовались препараты прямого внесения (DVS) компании Даниско PROBAT 222 LYO ((Lactococcuslactis, Lactococcuscremoris, Lactococcusdiacetilactis). Для получения сычужного сгустка использовались ферментные препараты Maxiren 1800. Выработки сыров осуществлялись по следующим технологическим параметрам: -температура пастеризации смеси, ⁰С 72-74 - продолжительность активизации, мин 35 -температура активизации,⁰С 33 -внесено 40% р-ра СаСl2 на 100 кг смеси 100 - кислотность перед сыч.свертыванием, ⁰Т 21 - продолжительность сыч.свертывания, мин 33 - кислотность сыворотки,⁰Т после разрезки 15,5 в конце обработки 16,5 -продолжительность чеддеризации, мин 90-95 Чеддеризация сырной массы проводилась в тележках с бортами с непрерывным отводом выделяющейся сыворотки Плавление велось на плавителе фирмы «Екоком»в воде с температурой (75 – 80) ⁰С. Температура расплавленной массы на выходе составляла (70 – 75) ⁰С. Сформованные головки сыра помещались в формах на передвижные стеллажи, которые по мере заполнения отправлялись в холодильную камеру для охлаждения. Через 12 – 14 часов сформованные и охлажденные головки сыра помещались в кислосывороточный рассол с массовой долей поваренной соли 18% и температурой 8 ⁰С. Продолжительность посолки 12 – 16 часов. В односуточном возрасте головки сыра обсушивались и упаковывались в полимерную пленку и отгружались в торговую сеть. По результатам лабораторного анализа выработанные образцы сыров имели следующие химические и органолептические показатели: Физико-химические показатели сыра Наименование Единица Показателя измерения Массовая доля жира в сухом %, не менее веществе Массовая доля влаги % не более Массовая доля поваренной соли % Органолептические показатели продукта Наименование показателя Вкус и запах Консистенция Цвет Рисунок Значение показателя 45 51.8 1,25 Характеристика продукта Чистый кисломолочный, умеренно соленый. Эластичная с выраженной слоистостью От белого до слабожелтого, равномерный по всей массе. Отсутствует. Выводы: полученные образцы сыров полностью соответствовали требованиям техническая документация на сыр «Фермерский» ТУ 922520-004-51969139-13. Акт подписали: «Сырзавода «Константиновский» От СКФУ Галустянц И. Капленко А. Н. Шахраманян О Приложение 18 ТУ 922520 -004 -51969139 -13 Научно-внедренческое общество с ограниченной ответственностью «ЛАКТОС» ОКП 9222 90 Группа Н 17 ОКС 67.100.01 УТВЕРЖДАЮ Директор ООО «ЛактоС» ____________Н.Н.Капленко «__»______________2013г СЫР ФЕРМЕРСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТУ922520- 004-51969139-13 (вводятся впервые) Дата введения в действие с «___»_____________2013г. РАЗРАБОТАНО Директор института живых систем СКФУ ______________________И.А.Евдокимов Аспирант _______________________А.Н.Капленко Ставрополь-2013
