Совершенствование процессов предварительной подготовки молока для выработки ферментативных сыров

В Беларуси назрела необходимость более детально изучить влияние различных способов предварительной подготовки молока на его сыропригодность.

Сыр с учетом технологических особенностей изготовления (СТБ 1748–2007) подразделяется на ферментативный, кисломолочный, с плесенью и слизневый.

Татьяна Шингарева, к.т.н., доцент, зав. кафедрой технологии молока и молочных продуктов Могилевского государственного университета продовольствия Ферментативный — это сыр, в технологии которого для коагуляции молочных белков применяются молокосвертывающие ферментные препараты (МСФП), обеспечивая сычужную коагуляцию основного белка молока — казеина.

В традиционной технологии производства ферментативных сыров процесс сычужной коагуляции молока проходит при 32±2°С, рН 6,6÷6,7, продолжительностью 30±5 мин.

Общая технологическая схема производства ферментативных сыров включает следующие операции:

• приемка, контроль качества и отбор сыропригодного молока;
• подготовка молока к выработке сыра: резервирование, созревание, тепловая обработка, нормализация;
• подготовка молока к свертыванию: установление температуры свертывания молока; внесение хлористого кальция, калия или натрия азотнокислого;
• приготовление и внесение бактериальных заквасок (БЗ);
• внесение молокосвертывающих ферментов (МСФП) и свертывание молока;
• образование, обработка сгустка и сырного зерна;
• формование, самопрессование, прессование, посолка, обсушка и созревание сыров.

Молоко для сыроделия считается сыропригодным, если оно имеет:

• оптимальное содержание белков, жира, СОМО, кальция,
• образует под действием сычужного фермента плотный сгусток, хорошо отделяющий сыворотку,
• является благоприятной средой для развития заквасочных (молочнокислых) бактерий.

В сыроделии одним из важнейших показателей качества молока-сырья, влияющим на его состав и свойства, является содержание соматических клеток и бактериальная обсемененность молока.

Соматические клетки (СК) — это любые клетки макроорганизма (животного). При этом в 1 мл нормального молока содержится от 100 до 300 тыс. СК, из которых до 90–92 % составляют эпиталиальные клетки животного, не более 8 % — полиморфноядерные лейкоциты и лимфоциты и до 1 % — макрофаги.

Бактериальная обсемененность молока для производства сыра характеризуется как общим количеством, так и качественным составом микрофлоры, а именно, наличием газообразующих бактерий. Содержание последних в молоке может явиться причиной пороков сыров — раннее или позднее вспучивание.

Количественный и качественный состав микрофлоры молока, идущего на производство сыров, обусловлен: начальным обсеменением сырого молока;

• микрофлорой компонентов, вносимых в молоко;
• микрофлорой, вносимой с бактериальными заквасками, «заквасочной»;
• микрофлорой, остающейся в нормализованном сырье после тепловой обработки, «остаточной микрофлорой», включая бактериофаги;
• микрофлорой, попадающей с оборудования, инвентаря, из воздуха, воды и других источников по ходу всего технологического процесса выработки сыров.

Для вывода из молока-сырья бактерий и соматических клеток применяют центробежные методы очистки.

На сепараторах (молокоочистителях, бактофугах) очистка молока может происходить в интервале температур 5–65°С.

При холодной очистке молока его исходные качества сохраняются лучше, однако возрастает вязкость, уменьшается скорость всплывания частиц, кроме того, при низких температурах нет разницы плотностей некоторых микроорганизмов и жидкости-носителя, поэтому эффективность удаления микробных клеток ничтожно мала.

При температурах 55–62°С вязкость молока относительно низкая. При сепарировании в диапазоне температур 15–50°С возможно развитие технически вредной микрофлоры. Температуры выше 55°С также не желательны, поскольку возрастает денатурация молочных белков. Поэтому в практике современного сыроделия в Беларуси все шире находит способ использования бактофугирования молока при температуре 55±2°С.

Традиционно в сыроделии при производстве ферментативных сыров с целью улучшения сыропригодности свежего молока его подвергают специальной обработке — созреванию.

В сыроделии режимом созревания считается выдержка молока при температуре 10±2°С в течение 12±2 ч с добавлением или без добавления БЗ молочнокислых бактерий.

Однако, как показывает практика последних лет, внесение БЗ в молоко, идущее на созревание, увеличивает риск развития бактериофагов, поэтому на сыродельных предприятиях внесение БЗ при созревании молока применяется достаточно редко.

В сыроделии сегодня важное практическое применение имеет термизация молока, которая является действенным способом снижения развития психротрофной микрофлоры, активно развивающейся при хранении молока при низких положительных температурах (4±2оС).

Таким образом, практика применения термомеханической обработки сыропригодного молока, сочетающего бактофугирование, термизацию, созревание с последующей пастеризацией молока перед свертыванием, все шире находит применение на сыродельных предприятиях.

В качестве заквасочной микрофлоры сегодня используются БЗ различной степени активности разного видового состава, способов приготовления и внесения (производственная БЗ, прямого способа внесения), разных стран или фирм-производителей.

Для сычужной коагуляции молочных белков при производстве ферментативных сыров в качестве МСФП используются различные молокосвертывающие ферменты как животного, так и микробиального и другого происхождения.

Таким образом, с учетом современных тенденций развития сыроделия в Беларуси назрела необходимость более детально изучить влияние различных способов предварительной подготовки молока на его сыропригодность.

В ходе исследований представляло интерес выяснить влияние совокупности таких факторов, как: способы подготовки молока-сырья, видовой состав, способы приготовления и внесения БЗ и молокосвертывающих ферментов различного происхождения и производителей на прочностные характеристики и синеретическую способность сычужных сгустков, а также физико-химические показатели получаемой при этом подсырной сыворотки.

Для этого в ходе эксперимента предварительную обработку молока осуществляли по двум вариантам:

Установлено, что при проведении предварительной подготовки сыропригодного молока-сырья, включающего термизацию, бактофугирование , в период последующего созревания нормализованного молока при температуре 6–12°С в течение от 1 до 24 ч — развития остаточной технически важной микрофлоры практически не наблюдается.

Таким образом, используемые сегодня в сыроделии режимные параметры созревания сыропригодного молока, прошедшего на предприятии термообработку с применением современных способов (бактофугирование и термизация) могут быть расширены и соответствовать параметрам: температура 6-12°С, продолжительностью до 24 ч, при этом допустимо смешивать молоко разной продолжительности созревания.

Далее в работе исследовали влияние способа предварительной подготовки молока на прочностные характеристики сгустков и физико-химические свойства сыворотки в исследуемых образцах, подготовленных согласно варианту 1 или 2.

При этом опытные образцы молока (опыты 1–5) подготавливали к сычужной коагуляции с применением термомеханической обработки — вариант 2 , варьируя при этом режимами созревания в пределах: температура 6–12°С, продолжительность 1–24 ч, а контрольные образцы — согласно варианту 1.

В контроле для свертывания молока применяли «сычужный фермент» (производитель «Московский завод сычужных ферментов», Россия) в количестве, обеспечивающем свертывание молока в течение (30±1) мин.

Во всех опытах, в отличие от контроля для коагуляции молока, использовали другой фермент — тоже на основе химозина животного происхождения, но марки «Naturen Premium 225» (производитель «Хр. Хансен», Дания).

Как видно из данных таблицы, внесение молокосвертывающего фермента и свертывание молока в течение (30±1) мин, независимо от вида фермента, позволило получить сычужные сгустки практически одинаковые по прочности.

Анализ опытов 1, 2 в сравнении с опытами 3–5, показал, что использование молокосвертывающих ферментов и БЗ одной страны (фирмы)-производителя лучше отражается на синеретических свойствах исследуемых сгустков, при этом отмечается более низкая степень перехода сухих веществ в сыворотку. Одной из возможных причин тому возможно то, что производители БЗ при тестировании штаммов бактериальных культур по производственно-ценным свойствам осуществляют их отбор с учетом желаемых характеристик, применительно к отечественным молокосвертывающим ферментам.

Таким образом, на синеретические свойства сычужных сгустков влияет способ предварительной подготовки и применения БЗ в сочетании с применяемыми молокосвертывающими ферментами, в то время как режимные параметры термообработки молока в исследуемом диапазоне на прочностные характеристики сгустков и их синеретические свойства существенного влияния не оказывают.