Навести векторну схему та описати технологічний процес виробництва твердого сичужного сиру, який пресують з низькою температурою бродінн

Зрілий Російський сир має добре виражені сирні властивості, злегка кислуватий смак і аромат, ніжну пластичну консистенцію, характерний малюнок, що складається з порожнеч неправильної, незграбної форми.

Сир містить всі корисні елементи молока, тільки в більш високій концентрації, зокрема не менш 20-30 % білків, до 3,5 % мінеральних речовин (не враховуючи поварену сіль) і до 60 % молочного жиру. Організмом краще засвоюються білки сиру, ніж білки молока, а середній рівень засвоювання незамінних амінокислот – 89,1 %. Білки сиру являють собою результат розщеплення казеїну, значна частина якого (від 20 до 30 % залежно від виду сиру) перетерплює певних змін в процесі дозрівання сиру. Казеїн стає розчинним, перетворюється в олігопептиди та амінокислоти під дією цілого ряду ферментів, склад яких змінюється в залежності від мікрофлори. Це надає готовому продукту остаточну консистенцію та смак. В результаті такого протеоліза значно підвищується ступінь засвоєння білків організмом людини. Однак, якщо не говорити про високий вміст білків, біологічна цінність сиру забезпечується ще й за рахунок амінокислот, що втримуються в них. Сир містить весь комплекс амінокислот, необхідних людині, в тому числі незамінні (триптофан, фенілаланін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, треонін, валін), які не синтезуються в організмі людини, а поступають з їжею. В порівнянні з еталоном – курячим білком – лімітуючими амінокислотами у сирах є метіонін та цистин, амінокислотний скор складає від 89 до 93 %. 
Сир – найбагатше джерело кальцію, вміст якого залежить від вмісту води, способу коагуляції білка та технології виготовлення. Подібно кальцію, що міститься в молоці, кальцій сиру добре засвоюється організмом людини в кількостях, рівним внесеним відповідним пропорціям кальцію й фосфору, а також присутнім одночасно з ними білкам. Найбільша кількість кальцію міститься у твердих пресованих сирах, найменше – у м’яких й сирах з підвищеним рівнем молочнокислого бродіння. 
 
Вміст жиророзчинних вітамінів у сирі, головним чином А и D, а також вітаміну Е, безпосередньо пов’язаний зі змістом у продукті ліпідів, що може коливатися в межах від 0 (в деяких свіжих сирах) до 70% (у продуктах, збагачених вершками). Що стосується вмісту водорозчинних вітамінів, то залежно від виду сиру воно може бути досить різним. Так, вітаміни групи В у значній кількості виходять з сироваткою в процесі її виділення (у згустку залишається не більше 25% цих вітамінів), а вітамін С видаляється повністю. Своєрідною компенсацією цієї втрати слугує синтез бактеріальною й грибною мікрофлорами сиру декількох вітамінів групи В: у готовому сирі відзначається підвищений вміст рибофлавіну, пантотенової кислоти, вітаміну В₆ та фолієвої кислоти; у деяких випадках мова йде також про вітаміни В₁ і В₂. 
 
Ліпіди обумовлюють маслянистість сирного тіста. При дозріванні сиру під дією ліпаз мікробного походження відбувається обмежений процес ліполіза, що супроводжується утворенням вільних жирних кислот. Деякі із цих кислот відносяться до летючих, які приймають участь у формуванні аромату сиру. Ліпіди молока (тригліцериди, фосфогліцериди, сфінгозиди) присутні в сирі в емульгованому вигляді, що підвищує їх засвоюваність. Жирні кислоти, що містяться в сирі, знижують ризик розвитку ракових захворювань. Екстрактивні речовини поліпшують його аромат та зовнішній вигляд, збуджують апетит, сприятливо впливають на травні залози. 
 
Енергетична цінність сиру залежить від вмісту в ньому жиру і сухих речовин та коливається в межах від 250 до 450 ккал на 100 г продукту. 
 
Поживні речовини засвоюються організмом у кількості 98-99 %, тобто майже повністю. Період дозрівання сиру й процес заквашування його ферментом сприяє утворенню корисних для здоров’я людини компонентів. 
 
Хлористий натрій, який використовують при посолці сирного згустку, служить для підсилення смаку сиру. Він є засобом припинення розвитку деяких небажаних плісняв і сприяє регулюванню вмісту вологи в згустку. Для споживачів, що перебувають на дієті зі зниженим споживанням солі, випускаються так звані безсольові сири. 
 
Вміст вологи в сирах залежить від виду сиру і вмісту в ньому жиру: чим менша масова частка жиру в сухій речовині сира, тим більше масова частка вологи. Розподіл хімічних компонентів і фізичних властивостей сиру за об’ємом головки не є однорідним. Розрізняють групу сирів, в яких волога розподілена достатньо рівномірно, лише кірковий шар сухіший і більш щільний (російський, углицький). В інших сирах вміст вологи підвищується від периферії до центру головки (радянський, голландський). Високий вміст ароматичних речовин в зрілому сирі сприяє відділенню травних соків, тому сир, крім високої засвоюваності, має лікувальні й дієтичні властивості, покращує апетит. 
 
У 100 г жирного сиру міститься близько 2,4 г мінеральних речовин (не враховуючи повареної солі), зокрема близько 1 г кальцію і 0,6 г фосфору, що є надзвичайно цінним, оскільки велика частина цих елементів органічно пов’язана з білком. Фізіологічна норма споживання сиру складає 6,6 кг на рік.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Технологічна схема виробництва сиру Російського

 

Оцінка якості, приймання молока, сортування

Дозрівання молока

 

Пастеризація

Нормалізація суміші за жирністю з  урахуванням масової частки білка

 

Підготовка суміші до згортання: внесення хлористого кальцію, азотнокислого калію, закваски, ферменту, перемішування, витримування в спокої

Згортання суміші молока (утворення  згустку)

 

Розрізання згустку, видалення сироватки  і постановка сирного зерна, його вимішування

 

Друге нагрівання

 

Формування сиру: з пласта, насипом, наливом

Самопресування, пресування

 

 

Соління сиру

 

Обсушування

Визрівання сиру

Миття, обсушування, парафінування, сортування, маркування

 

Пакування в полімерну  плівку з наступним визріванням, сортування, маркування

Упакування в  тару, реалізація

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Аналіз та обґрунтування технологічної схеми виробництва

сиру Російського

 

Придатне для виготовлення сиру молоко зважують, очищують від  механічних домішок, проціджують крізь  фільтри або на сепараторах-очисниках  і пастеризують Охолодження молока проходить на пластинчатому охолоджувачі марки ОО1-У10, потужністю 12,5 тис. л/год. до температури (4±2) ºС.

                    

Приготування нормалізованої суміші, шляхом додавання до незбираного  молока молоко нежирне. Зберігання в  танках марки В2-ОХР-50.

Очищення суміші на сепараторі-молокоочиснику марки А1-ОЦМ-25, попередньо підігрітого  на пастеризаційно-охолоджувальній  установці марки А1-ОКЛ-25 до температури (30-35) ºС. Потужність установки - 25 тис. л/год.. Метою пастеризації є знищення вегетативних форм мікроорганізмів, інактивація ферментів, що знаходяться в нативному стані, підготовка молока до згортання. Пастеризація молока на пастеризаційно-охолоджувальній установці марки А1-ОКЛ-25 при температурі (72-74) ºС, 20-25 сек.

Охолодження молока до температури  приміщення і відправлення на дозрівання при температурі (10±2) ºС не більше (12±2) год. в танках марки В2-ОХР-50.

Залежно від типу пастеризаційних  установок застосовують тривалу  пастеризацію 63…65 °С протягом 20 хв і короткочасну – 70…72 °С з витримуванням 20…25 с. Оптимальним режимом пастеризації молока є нагрівання його до температури від 70 до 72 °С з витримкою від 20 до 25 секунд. Термічна обробка молока знижує його сиропридатність, тому в сироварінні застосовують бактеріофугування молока на спеціальних сепараторах – бактеріофугах.  
                                                                                                   
Для виробництва сиру використовують молоко (суміш) визначеної жирності. Нормалізація молока ведеться в потоці на сепараторах-вершковідділювачах за жиром нормалізованої суміші. Після заповнення сепараторів перевіряють масову частку жиру в нормалізованому молоці й остаточно регулюють її додаванням пастеризованого знежиреного молока або вершків. Якщо необхідно, проводиться нормалізація за білком (до м. ч. білку 3,2%). Жирність молока, що надходить на завод, часто вище, ніж потрібно, тому незбиране молоко змішують із знежиреним у необхідних співвідношеннях. В сирах с заниженим вмістом жиру передбачається більш високий вміст вологи для отримання сиру з більш м’якою консистенцією. Орієнтовно масову частку жиру в нормалізованому молоці можна визначити за таблицями, наведеними в технологічних інструкціях з виробництва сирів.  
 
Далі відбувається процес підготовки нормалізованої суміші до згортання. Підготовка складається з охолодження молока, внесення в нього хлористого кальцію та бактеріальної закваски. Заквашування суміші проходе при температурі (32-34) ºС закваскою прямого внесення, згідно інструкції по застосуванню.

Внесення калієвої чи натрієвої  селітри з розрахунку 10-30 г сухої  солі на 100 кг суміші.

Внесення хлористого кальцію  з розрахунку 10-40 г на 100 кг суміші.

Внесення молокозсідального  ферменту згідно інструкції по застосуванню препарату. Розчин вводять в молоко тонким струменем по всій поверхні молока. Суміш перемішують (6±1) хв. і  потім залишають у спокої.

 У сироварінні застосовують  в основному два види заквасок: до складу заквасок для сирів  з низькою температурою другого  нагрівання входять мезофільні  молочнокислі стрептококи, а до  сирів з високою температурою  другого нагрівання – термофільні  молочнокислі палички. Під час виготовлення твердих сирів у пастеризоване молоко вносять від 0,2 до 0,5 % закваски. Залежно від складу і властивостей молока в нього вносять хлористий кальцій 10…40 г та безводної солі на 100 кг молока у вигляді 40 %-го розчину. Щоб припинити розвиток газоутворюючих бактерій та запобігти пізньому здуванню сирів під час їх визрівання застосовують калійну селітру (KNO₃). Для згортання використовують ферментний препарат – сичуговий порошок, який одержують на спеціальних заводах зі слизуватої оболонки шлунка (сичуга) новонароджених телят чи ягнят. Тривалість згорання молока становить 25…90 хв. залежно від виду сиру. Оптимальною температурою для згортання молока вважається 41…42 °С. Підвищена кислотність прискорює згортання. Оптимальне значення рН – 5,9…6,0. 
 
Далі проводять обробку згустку, яка включає подрібнення згустку (мета – зневоднення сирної маси) та друге нагрівання (проводять для прискорення зневоднення сирного зерна). Далі відкачування (30±10)% сироватки від кількості переробляє мого молока, яке триває близько 15-ти хвилин. Контролюють кислотность сироватки.

                                                                                   

Вимішування зерна 10-20 хв. У  випадку дуже інтенсивного розвитку молочнокислого процесу, до другого  нагрівання в суміш сироватки  з зерном рекомендується внести (5-15)% пастеризованої води від кількості  суміші. Пастеризація води при температурі не нижче 85 ºС.

 Друге нагрівання слід  проводити зі швидкістю не  більш 1-2 °С за хвилину і при інтенсивному вимішуванні, щоб уникнути утворення грудків сирного зерна. Для голландських сирів температура другого нагрівання повинна бути 40-41 °С, тобто на 8 °С вище температури першого нагрівання. Розрізняють дві температури другого нагрівання: низьку – 38-42 °С й високу – 50-58 °С. 
 
Формування сиру – сукупність технологічних операцій, спрямованих на відділення сирного зерна від сироватки та утворення з нього монолітних індивідуальних сирних голівок або блоків потрібної форми, розміру, маси. Формування рекомендується проводити при температурі в приміщенні 18-20 °С. Існують два основні способи формування сиру – з пласта під шаром сироватки і насипом. Відповідно до цього в першому випадку використовуються формувальні апарати різних конструкцій (горизонтальні і вертикальні), в другому випадку – віддільники сироватки.

 
 
Пресування  сиру проводиться з метою ущільнення сирної маси, видалення залишків вільної (міжзернової) сироватки та утворення замкненого і міцного поверхневого шару (скоринки сиру). На стадії пресування використовуються різноманітні преси – горизонтальні, вертикальні, тунельні, карусельні і т.д. Підпресовують протягом (10-30) хв. під тиском (1-10) кПа.

 Самопресування здійснюється у формах з періодичним їх перегортанням. Пресування сиру триває (2,0±0,5) год., з перегортанням, при тиску від 1,0 до 2,5 атм. Оптимальна масова частка вологи в сирі після пресування (44-46)%.

 
                                                                                     
Соління сиру проводять в розсолі з концентрацією повареної солі (21±3%) протягом 1 доби. Сіль не тільки поліпшує смак сиру, вона є також регулятором мікробіологічних, біохімічних та ферментативних процесів, що протікають у ньому, впливає на колоїдно-фізичні властивості сирної маси, сприяє утворенню кірки. Сіль відіграє роль смакового інгредієнта, що надає продукту специфічний смак і гостроту.  
 
Існує кілька способів соління сиру. Для твердих сирів з високим вмістом солі (до 3,5 %) основним є спосіб соління в розсолі. Сири розміщаються на багатоповерхових етажерках, які опускають у басейни із циркулюючим розсолом повареної солі концентрацією 18-19 %. Весь процес триває 6-10 днів залежно від маси сиру: чим крупніше голівки, тим довше триває соління. 
 
Обсушування сиру проводиться для видалення вологи з поверхні головки у спеціальному приміщенні протягом 1-6 доби при температурі 10 (±2) °С і відносній вологості повітря від 90 до 95 %. 
 
Сир перед визріванням пакують у полімерну плівку або полімерне покриття на спеціальному устаткуванні і направляють у камери визрівання сирів. Найбільш діючий спосіб запобігання псування кірки, а також зменшення усушки сиру – це парафінування сирів. Сири парафінують у місячному віці, коли на голівках утвориться тонка суха скоринка. Парафінування може бути замінено пакуванням сиру в полімерні плівки. При застосуванні полімерного покриття виключається трудомісткий догляд за сиром, втрати маси в процесі миття голівок, значно скорочуються втрати через усушку сирів. 
 
Дозрівання сиру являє собою складний комплекс взаємопов’язаний мікробіологічних, біохімічних і фізико-хімічних процесів, що протікають у сирній масі. При цьому всі його складові частини (молочний цукор, білки, жири та інші органічні і мінеральні компоненти) проходять певні перетворення, що у кінцевому результаті обумовлює формування властивих даному виду сиру органолептичних показників. Визрівання сиру в камері при температурі (12±2) ºС і відносній вологості повітря (80-85)%, протягом 60-ти діб.