Требования к качеству молока как сырья для производства сыра

Требования к качеству «молоко-сырье», используемого для переработки на молочные продукты разные. В зависимости от назначения, вида и технологии выработки различных молочных продуктов молоко должно иметь определенные свойства.

Сыр является источником биологически ценного белка, жиров, микроэлементов

Наиболее важное значение в питании человека из числа молочных продуктов имеет сыр. Сыр содержит все полезные вещества молока в концентрированном виде. Он является источником биологически полноценного белка, богатый жирами и витаминами. Содержащиеся в нем соли кальция и фосфора способствуют укреплению костной ткани. В связи с этим сыры должны входить в ежедневный рацион питания различных категорий и возрастных групп населения, особенно в регионах со сложной экологической обстановкой. При выработке любых видов сыров важное место отводится составу и свойствам молока, перерабатываемого материала. Существует специальное понятие – «Сыропригодное молоко». Поэтому организация производства сыра должна начинаться с изучения молока, особенностей его свойств и состава.

Значение показателя сыропригодности характеризуется комплексом физико-химических свойств молока. По сыропригодности молоко делят на три типа:

• первый – молоко сворачивается под действием сычужного фермента до 15 мин.;

• второй – от 16 до 40;

• третий – сворачивается в течение 40 мин.

Для сыроделия лучшим считается молоко второго типа. Вторым технологическим этапом изготовления сыра после свертывания является синерезис, то есть процесс разбивания сырного сгустка на мелкие кусочки с целью удаления из него лишней молочной сыворотки. Когда сыр изготавливается из качественного молока, то продолжительность процесса синерезиса длится не более 1,5–2 часов. Если процесс синерезиса проходит в короткий срок, то сыр имеет упругую эластичную консистенцию, если же он протекает неудовлетворительно, то готовый сыр получается мягким и жидким.

Для выработки сыра должно быть использовано лучше во всех отношениях молоко. Наиболее существенными требованиями сыропригодности являются:

• нормальный химический состав молока;

• отсутствие антибиотиков;

• остатков лекарственных препаратов и средств защиты растений;

• нормальное сычужное свертывание молока;

• нормальная кислотность молока;

• минимальное содержание маслянокислых бактерий;

• химическая и «микробиологическая стабильность».

Наиболее подходящее молоко с высоким содержанием белка, его должно быть не менее 3,1%, в том числе казеина – не менее 2,5%, жира – не менее 3,6%. Жирность молока является одним из основных показателей, характеризующих его питательные свойства и товарные качества. С повышением жирности молока улучшается его вкус, увеличивается выход сыра и повышается степень использования сухого вещества молока. Сыр можно производить из парного молока и охлажденного непосредственно после доения до 4±2°С, так как оно находится в бактерицидной фазе, в таком молоке микрофлора не развивается. Для получения продукта высокого качества необходимо, чтобы свежее молоко созрело. Созревание молока заключается в выдержке его при температуре 10±2°С в течение 12±2 ч с добавлением 0,1–0,3% (или без добавления) закваски молочнокислых бактерий. Во время созревания меняются состав и свойства молока. Развиваются молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты.

С целью снижения последствий термической обработки сырья на предприятии проводят операцию созревания молока

Молоко, которое используется для изготовления сыра, должно иметь определенную кислотность, так как использование молока с повышенной кислотностью (более 20°Т), которая является следствием жизнедеятельности микроорганизмов, не позволяет получать сыр высокого качества. Ценным показателем качества молока является его плотность, обусловленная наличием и соотношением входящих в его состав веществ. Пастеризация является действенным средством уничтожения в молоке основной массы вредной микрофлоры, обеспечивает получение продукта с хорошими органолептическими свойствами. Однако пастеризация нередко ухудшает технологические свойства молока через неблагоприятное влияние высоких температур на составляющие компоненты: происходит денатурация белка, нарушается равновесие между фосфат солями и фосфатным комплексом казеина, растворимые соли кальция переходят в нерастворимые, меняется степень дисперсности казеина. Для сглаживания этих изменений в сыроварении используется процесс созревания молока. Свежевыдоенное молоко плохо сворачивается сычужным ферментом и является неблагоприятной средой для развития молочнокислых бактерий. Сгусток из такого молока получается слабый. Для производства сыров, кроме повышенного качества молока, большое значение имеет его бактериальная загрязненность.

В работе с целью изучения влияния сезона отела на технологические свойства сырья были проведены выработки сыра Билозгар

В связи с вышеизложенной информацией является актуальным изучение качества молока коров разных сезонов отела как сырья для производства сыра с высокой температурой второго нагревания. Нами было проведено изучение сыропригодности молока коров разных сезонов отела. С этой целью производился сыр с высокой температурой второго нагревания Билозгар.

Исследования проводились в хозяйстве ООО «Луч», специализирующемся на разведении черно-пестрой породы крупного рогатого скота. Хозяйство находится в с. Сусловцы Летичевского района, Хмельницкой области. Из числа коров-аналогов по происхождению и возрасту были сформированы 4 группы высокопродуктивных коров по 5 голов в каждой. В основу формирования групп был положен сезон отела коров:

• I группа – зима;

• II группа – весна;

• III группа – лето;

• IV группа – осень.

Коровы различных групп в течение всего периода исследования находились в одинаковых условиях кормления и содержания, принятых в хозяйстве, которые отвечали зоотехническим требованиям и обеспечивали высокую продуктивность скота выше 6000 кг.

Физико-химические свойства молока являются одними из показателей, которые характеризуют качество продукции. Из физических свойств молока, определяющих его качество и технологичность, к числу наиболее важных относятся его плотность и кислотность.

Плотность молока зависит от его компонентного состава

Плотность молока определяется его составом, так как различные составляющие элементы молока имеют разную плотность: жир менее 1,0; белок – 1,30; минеральные соли – 2,86; лактоза – 1,6. В результате плотность молока снижается при увеличении содержания жира, повышается при увеличении содержания белка, лактозы, минеральных веществ. Между содержанием жира и плотностью существует отрицательная корреляция. Изменение химического состава молока в течение лактации приводит и изменение плотности молока, которая самая высокая в начальный период лактации в молозиве (1,038–1,040). Сезонные изменения состава молока также отражаются на его плотности. Плотность молока используется как показатель его фальсификации, которая меняется в зависимости от способа фальсификации.

Существует ряд факторов, оказывающий влияние на кислотность молока, в том числе рацион кормления и период лактации

Кислотность молока характеризует качество и свежесть молока. Значительное влияние на кислотность имеет кормление, его тип, свойства отдельных кормов и их химический состав. Кислотность меняется в разные периоды лактации и сезон года. Более высокая в начале лактации в молозиве. Влияет на уровень кислотности недостаточное и длительное охлаждение молока, заболевания коров маститом и некоторые другие факторы. Процесс охлаждения сопровождается удлинением бактерицидной фазы молока, при которой тормозится развитие бактерий, вызывающее повышение кислотности. Поэтому свежовыдоенное молоко подлежит немедленному охлаждению. Но при этом большего эффекта можно добиться только тогда, когда соблюдаются санитарные правила доения и в 1 мл молока содержится не более 50–100 тысяч микроорганизмов. Если эти требования нарушены, даже при низких температурах создаются условия для развития микрофлоры, что приводит к снижению качества молока.

Кислотность сырья напрямую влияет на продолжительность сычужного свертывания

От кислотности молока зависит продолжительность сычужного свертывания. Скорость свертывания молока сычужным ферментом и плотность сычужного сгустка возрастает с повышением кислотности молока. Молоко, как с пониженной, так и с высокой кислотностью непригодно для сыроделия. При низкой кислотности молока сгусток получается дряблым, а при высокой кислотности образует грубый и очень твердый сгусток. С целью предотвращения развития в молоке нежелательной микрофлоры и сохранения ценных качеств молока в хозяйстве оно охлаждалось до температуры 5 °С (таблица 1).

Таблица 1 – Физико-химические показатели молока коров разных периодов отела

Все пробы, взятые в разные периоды года у коров подопытных групп, по уровню кислотности отвечали требованиям ДСТУ 3662-2018 для молока высшего сорта, в пределах 16,54–17,91°Т. Заметных отличий в кислотности молока, выходящих за пределы установленных нормативных требований, между коровами разных групп не выявлено. Вместе с тем, проявляется тенденция повышения кислотности молока коров первых трех групп в течение лактации. В большинстве случаев летом кислотность молока была несколько выше, отмеченные особенности изменения кислотности молока свидетельствуют о том, что соблюдение технологии производства молока в период опыта и, в частности, технологии доения, обеспечивали получение молока высокого качества.

На плотность молока влияет стадия актации

Плотность молока у коров всех групп в различные периоды лактации и сезон года находилась в пределах 1,027–1,029 г/см³, что соответствует требованиям высшего сорта. Плотность молока совпадает с изменением массовой доли жира, за исключением последних месяцев лактации, что связано с изменениями свойств молока в предотельний период.

В группу сыров с высокой температурой обработки сырной массы входят: советский, швейцарский, алтайский, кубанский, украинский, карпатский, Бийск, горный, московский, янтарный и другие. Основными факторами, определяющими видовые признаки сыров этой группы, являются следующие:

• применение бактериальных заквасок, состоящих из мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков и молочнокислых палочек;

• применение чистых культур пропионовокислых бактерий и активное пропионовокислое брожения при созревании сыров;

• температура второго нагревания 47–58°С в зависимости от вида сыра и способности зерна к обезвоживанию;

• пониженная после прессования влажность сыра – до 38–42%;

• определенный уровень рН сырной массы на каждом этапе созревания 5,50-5,80 в сыре после прессования; 5,30–5,35 – в трехсуточном; 5,50-5,70 - в зрелом;

• пониженное содержание в сырах поваренной соли – 1,2–1,8%;

• применение в процессе созревания нескольких температурных режимов: 10–12°С; 17–18°С; 22–25°С.

Общие технологические параметры производства сыров с высокой температурой обработки сырной массы представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Технологические параметры производства сыра

Резервирование молока заключается в хранении его при температуре от 2 до 6°С не более 24 часов после доения, очистки и охлаждения. Оптимальным режимом созревания молока для сыроделия является выдержка его при температуре 10±2°С в течение 12 часов. В процессе созревания изменяются физико-химические и технологические свойства молока (увеличивается количество растворимых азотистых веществ, снижается окислительно-восстановительный потенциал и т.д.). Все это оказывает положительное влияние на сычужное свертывание молока, развитие микробиологических и биохимических процессов и его качество.

Наилучший эффект очистки молока происходит при температуре 35–40°С

От механических примесей молоко очищают в центробежных молокоочистителях. Наибольший эффект в сепараторах наблюдается при обработке подогретого до 35–40°С молока. Оптимальным режимом пастеризации молока в сыроварении является нагрев его до температуры от 90 до 92°С с выдержкой от 20 до 25°С. Молоко пастеризуют непосредственно перед переработкой на сыр.

Для повышения эффективности процесса сычужного свертывания в молоко добавляют раствор хлористого кальция из расчета от 10 до 40 г безводной соли на 100 кг молока

Для получения стандартных по массовой доле жира сыров, молоко необходимо нормализовать. При пастеризации молока часть солей кальция переходит из растворимого в нерастворимое состояние. Это сопровождается ухудшением сычужного свертывания молока и получением более вялого, непрочного сгустка. Для устранения этих недостатков в молоко добавляют раствор хлористого кальция из расчета от 10 до 40 г безводной соли на 100 кг молока. Для подавления развития вредной микрофлоры в случае необходимости в молоко допускается вносить раствор калия или натрия азотнокислого из расчета 20 ± 10 г соли на 100 кг молока. Необходимым элементом производства сыров являются молочнокислые бактерии, которые вносятся в молоко для выработки сыра в виде специально подобранных и подготовленных комбинаций. При производстве сыров с высокой температурой второго нагревания, необходимым компонентом заквасок являются молочнокислые бактерии.

Количество молокосвертывающего фермента определяется исходя из необходимой длительности процесса – 30-35 минут

Количество молокосвертывающего препарата, необходимого для свертывания молока, должно быть минимальным, но обеспечивать получение сгустка в заданное время (30–35 мин). После внесения молокосвертывающего препарата молоко тщательно перемешивают в течении 6 мин. и затем оставляют в покое до образования сгустка. Продолжительность свертывания молока, при выработке твердых сычужных сыров, должна составлять 30 мин. Готовность сгустка определяют общепринятым способом на слом. Он должен давать на рубеже достаточно острые края с выделением прозрачной сыворотки зеленовато-желтого цвета.

Титруемая кислотность сыворотки должна быть в пределах от 13°Т до 14° Т

Готовый сгусток режут специальными ножами на кубики размером (8–10) мм или режут и дробят на зерно до размеров (7±1) мм. Титруемая кислотность сыворотки после разрезания должна быть в пределах от 13°Т до 14° Т. Разрезку сгустка и постановку зерна проводят в течение 15–20 мин. Постановку зерна производят медленно осторожно, не допуская образования мелких частиц белка. После постановки зерна удаляют 20–30% сыворотки и приступают к вымешиванию (15 мин).

Для сыров с высокой температурой второго нагревания дополнительно удаляют 15±5% сыворотки

В процессе постановки зерна, когда выделится достаточное количество сыворотки, вымешивания прекращают, очищают стенки ванны от оставшегося прилипшего сгустка и удаляют часть сыворотки для сыров с высокой температурой второго нагревания – 15±5% от первоначального количества перерабатываемого молока. Перед вторым нагреванием допускается удаление еще некоторой части сыворотки (от начального количества молока): 15±5% – для сыров с высокой температурой второго нагревания. Допускается проводить отбор сыворотки в один прием. В этом случае его проводят через 15±5 мин обязательного вымешивания после постановки зерна.

Вымешивание зерна проводится в течение 60±10 мин

Зерно вымешивают до определенной степени упругости, конец вымешивания определяют по степени уплотнения зерна и нарастанию титруемой кислотности сыворотки. Длительность процесса от начала резки до второго нагревания составляет в среднем для сыров с высокой температурой второго нагревания – 60±10 мин.

Процесс второго нагревания оказывает влияние на органолептические характеристики сыра

Второе нагревание проводится с целью дальнейшего обезвоживания сырного зерна. Температура и продолжительность второго нагревания оказывают значительное влияние на микробиологические и биохимические процессы в сыре, а, следовательно, на формирование органолептических показателей готового продукта. Для отдельных видов сыров установлена следующая температура второго нагревания, °С:

• для советского – 52–55;

• горного – 48–52;

• алтайского – 50–54;

• Бийск – 50–52.

Продолжительность второго нагревания для сыров с высокой температурой второго нагревания составляет 25±5 мин. Во время второго нагревания не рекомендуется проводить отбор сыворотки. После второго нагревания продолжают вымешивания сырного зерна до готовности. В конце вымешивания зерно должно быть упругим и в меру клейким.

После формирования сыры прессуют, либо происходит их самопрессование под тяжестью верхних слоев. Сыры необходимо перепрессовывать и переворачивать. Продолжительность прессования сыра составляет от 2 до 7 часов. Отпрессованный сыр помещают в рассол концентрацией от 18 до 24% и до осаждают в течение (2–4) суток, чтобы содержание соли в зрелом сыре составляло 1,5±0,5%. Температура рассола (8–12)°С. Дополнительный посол в рассоле благоприятно влияет на уплотнение поверхностного слоя и способствует скорейшему образованию корочки сыра, а также снижает температуру сырной массы, предохраняет сыр от деформации при его дальнейшей выдержке на созревании. Сыр размещают в бассейнах на специальных этажерках.

Перед упаковкой сыр тщательно обмывают суспензией сорбиновой кислоты

После посола сыр перемещают в отделение сырохранилища с температурой 8–12°С, относительной влажностью воздуха 90–95%, где он просушивается от двух до трех суток. По мере появления на сырах плесени или слизи их моют в теплой воде при температуре 35 °С за 2–3 суток сыр упаковывают в полимерную пленку. Перед упаковкой сыр тщательно обмывают суспензией сорбиновой кислоты. Хранение сыров осуществляется при температуре от -4 до 0 °С и относительной влажности воздуха 85–90% или при температуре от 0–8°С и относительной влажности воздуха 80–85%. Качество сыра проверяется не реже, чем один раз в 30 дней.

В связи с широким и растущим использованием молока для производства различных видов молочной продукции и, в первую очередь, высокобелковых продуктов, большое научно-практическое значение приобретает оценка молока как сырья для их производства. В нашем исследовании, для изучения сыропригодных качеств при выработке сыра Билозгар, использовалось молоко коров разных сезонов отела. Молоко было получено от здоровых коров, характеризовалось однородной консистенции, без осадка, хлопьев, посторонних запахов и привкуса. По качественным показателям молоко соответствовало требованиям ГОСТ 3662-2018 и требованиям, предъявляемым к нему при сыроварения (таблица 3).

Таблица 3 – Качество молока используемого для переработки на сыр Билозгар

Плотность молока находилась в пределах 1,027–1,028 г/см³, кислотность 16,50–17,45°Т, массовая доля жира 4,11–4,43%, белка 3,25–3,29%. С повышением доли жира в молоке снижалось содержание белка, наиболее высоким этот показатель был у коров четвертой группы (4,43%), а показатель белка был не высокий – 3,25%. Самые низкие показатели по жирности молока у коров второй группы (4,11%), а по содержанию белка - самые высокие в первой группе (3,29%). Такие особенности перехода веществ молока в сыр и разная степень использования жира сказались на различиях в расходах молока на производство 1 кг сыра (таблица 4).

Таблица 4 – Использование молока для производства сыра

Чем выше было использование жира, тем ниже были расходы молока в расчете на 1 кг полученного из него сыра. Наименьшими они оказались у коров осеннего (7,29 кг) и весеннего (7,43 кг) отелов, высокие у коров зимнего (8,05 кг) и летнего (7,96 кг) отелов. При этом разница между минимальным и максимальным показателям составила 0,76 кг или 10,4%.

По плотности и кислотности молоко коров всех групп в различные периоды отела соответствовало требованиям ДСТУ 3662-2018 для молока высшего сорта. Плотность молока находилась в пределах 1,027–1,028 г/см³, кислотность 16,50–17,45°Т, массовая доля жира 4,11–4,43%, белка 3,25–3,29%. С повышением доли жира в молоке снижалось содержание белка, наиболее высоким этот показатель был у коров четвертой группы (4,43%), а показатель белка был невысоким – 3,25%. Самые низкие показатели по жирности молока у коров второй группы (4,11%), а по содержанию белка - самые высокие в первой группы (3,29%). Чем выше было использование жира, тем ниже были расходы молока в расчете на 1 кг полученного из него сыра. Наименьшими они оказались у коров осеннего (7,29 кг) и весеннего (7,43 кг) отелов, высокие у коров зимнего (8,05 кг) и летнего (7,96 кг) отелов. При этом разница между минимальным и максимальным показателям составила 0,76 кг или 10,4%. Низкие издержки молока в расчете на 1 кг полученного из него сыра оказались у коров осеннего (7,29 кг) и весеннего (7,43 кг) отелов, высокие у коров зимнего (8,05 кг) и летнего (7,96 кг) отелов.

Источник: Актуальные вопросы переработки мясного и молочного сырья. – 2022. – Т. 1. – №. 15. – С. 146-154.