Особенности технологических режимов и их влияние на безопасность и функциональные свойства «сыров для пиццы»

Значительный вклад в формирование показателей безопасности и функциональные свойства «сыров для пиццы» вносят технологические параметры процесса их производства. При этом в качестве ключевых режимов следует рассматривать температуру и время тепловой обработки. Температурные режимы производства оказывают решающее действие на последующие функциональные свойства «сыров для пиццы», определяя состояние белковой фазы, а также оказывают существенное влияние на качественный и количественный состав микрофлоры готового продукта и его хранимоспособность.

При производстве «сыра для пиццы» из одного и того же сырья, упор делается на разные способы термообработки/плавления, позволяющие регулировать их функциональные свойства

Качественный «сыр для пиццы» должен обладать необходимыми функциональными свойствами, требования к которым могут устанавливаться индивидуально, в зависимости от способа производства пиццы в HORECA. Поэтому, зачастую при производстве «сыра для пиццы» из одного и того же сырья, упор делается на разные способы термообработки/плавления, позволяющие регулировать их в широком диапазоне уже на стадии плавления. Последующие технологические операции – формование/фасование и охлаждение горячего продукта по своей сути оказывают негативное влияние на функциональные свойства, вследствие продолжения физических и химических процессов, возникших при термообработке.

Большое значение для готового продукта с заданными свойствами имеют активная кислотность сырья, дозировка эмульгирующей соли

Сочетание правильно подобранного режима термообработки с учетом исходных свойств белкового сырья, особенно полутвердых сыров или сычужного казеина, приводит к получению хорошей сырной нити, небольшому отделению жира и достаточно плотной и упругой консистенции для натирания готового продукта. При выборе способа термообработки/плавления и температурных режимов следует учитывать: значение активной кислотности основного белкового сырья, вид и дозировку эмульгирующей соли, и, исходя из этого, корректировать интенсивность механической обработки и ее продолжительность воздействия на сырную массу.

При низком значении активной кислотности менее 5,2 ед. рН нагрев сырья вызывает процесс отделения (удаления) кальция от белка под действием молочной кислоты

Основной выбор температуры и продолжительности термообработки для формирования слоистой структуры основывается на свойствах сыра-сырья. При низком значении активной кислотности менее 5,2 ед. рН нагрев сырья вызывает процесс отделения (удаления) кальция от белка под действием молочной кислоты. При ее существенном содержании в сырье молочная кислота дополняет или заменяет роль эмульгирующей соли и в результате с увеличением либо температуры плавления, либо времени термообработки сыр-сырье с рН ниже 5,2 ед. быстро превращается в текучую или в крошливую и тугоплавкую массу. Последний вариант, т.е. тугоплавкая масса, чаще связана с недостаточной зрелостью сыра-сырья или низкими температурами плавления (ниже 70 °С).

С понижением рН ниже 5,2 ед. обычно температуру плавления снижают до 65–67 °С, а время обработки увеличивают при условии отсутствия в рецептуре стабилизаторов

Для сырья с низким значением рН чаще применяют метод плавления в рассоле («мокрый метод»). При этом методе плавления наблюдается процесс вымывания из сыра-сырья излишнего количества молочной кислоты. В результате сыр-сырье приобретает эластичную структуру и хорошо тянется при нагреве, внесение эмульгирующих солей является не обязательным. С понижением рН ниже 5,2 ед. обычно температуру плавления снижают до 65–67 °С, а время обработки увеличивают при условии отсутствия в рецептуре стабилизаторов, например, крахмалов. Тем самым технолог получает возможность управлять временем и интенсивностью механической обработки и может формировать необходимую слоистую (неоднородную) структуру продукта, обеспечивая равномерное распределение жира и влаги в ней. Применяемые в технологиях плавленых сыров соли-корректоры для увеличения значения рН при производстве «сыра для пиццы» могут произвести отрицательный эффект, поскольку обладают не только кремирующим эффектом, но и небольшой декальцинирующей способностью (ионным обменом).

Большое количество ионов кальция в сырье обуславливает его тугоплавкость при термической обработке

Увеличение рН сырья чаще всего происходит при изменении технологии производства сыра-сырья: смена вида бактериальной закваски, времени и температуры чеддеризации сырной массы, разного содержания белка и накопленной молочной кислоты в полутвердом сыре. В случае использования полутвердых сыров с недостаточным уровнем молочнокислого процесса или созревающего менее 15 суток сыр-сырье содержит значительное количество кальция, связанного с белком. Это обуславливает тугоплавкость сырья в процессе термообработки, и, как следствие, – необходимость увеличения дозы эмульгирующей соли (более 1 %) для обеспечения необходимого уровня декальцинирования белка химическим способом, либо увеличение температуры и времени тепловой обработки с целью интенсификации химических процессов.

Применяемые методы дают положительный эффект после 3-7 дней хранения готового продукта

Использование выше описанных приемов, т.е. увеличение дозы эмульгирующей соли и интенсификация процесса термической обработки не дают результата сразу после выработки, а требуемые функциональные свойства (растекаемость и растяжимость, отделение жира) появляются только после 3–7 дней хранения. Этот процесс можно назвать «созреванием» готового продукта, при котором влага и жир, распределенные в белковой фазе, частично связываются с ней. При этом исчезает излишнее отделение жира при выпечке пиццы, а сам «сыр для пиццы» становиться более пластичным, что позволяет получить длинную сырную нить.

При низком содержании белка в сырье снижают дозу эмульгирующих солей или время механической обработки

Использование высоких температур (выше 75 °С) при интенсивном механическом воздействии приводит наоборот к сокращению длины сырной нити и получению готового продукта, похожего на плавленый сыр. Причиной этого может быть также низкое содержание белка в сыре-сырье или использование стабилизаторов с температурой «набухания», близкой к температуре плавления. В таком случае снижают дозу эмульгирующих солей или сокращают время механической обработки.

Для сыра-сырья с рН более 5,6 ед. рН, а также рецептур «сыра для пиццы» на основе сычужного казеина, значение рН которого больше 6,2 ед. рН, приходится увеличивать температуры тепловой обработки выше 75 °С. При этом появляется необходимость увеличения дозы применяемой эмульгирующей соли выше 1 %.

Обработка сырья с рН более 5,6, а также сычужного казеина с рН более 6,2 приводит к нестабильным качественным показателям готового продукта

Обработка такого сырья ведет к возникновению следующей ситуации. Время механической обработки сырной массы увеличивается, получаемый готовый продукт демонстрирует хорошие функциональные свойства (сырную нить, плотность и натираемость) уже на 3 сутки после выработки. Однако по причине увеличения количества эмульгирующей соли, необходимой для обработки незрелого белка в сыре-сырье, спустя 2–3 месяца хранения эти функциональные свойства ухудшаются. В частности длина сырной нити после выпечки пиццы сокращается, сыр для пиццы становиться менее плотным, возрастает липкость. В процессе хранения готовый продукт «созревает» и становиться ближе к консистенции плавленого сыра.

Процесс «созревания» «сыров для пиццы» в результате взаимосвязи эмульгирующих солей и белков однозначно не подтвержден, т.к. в рецептурах часто используются стабилизаторы. Аналогичные процессы при хранении наблюдаются и в натуральных сырах по типу Моцареллы, вместо эмульгирующих солей на функциональные свойства оказывает влияние молочная кислота.

В сравнении с рецептурами на основе сухих белковых ингредиентов «сыры для пиццы», выработанные на основе сыра-сырья, в процессе хранения ухудшают свои функциональные свойства, что значительно сокращает их сроки годности.

Однако при производстве «сыров для пиццы» из сухих компонентов, например, при использовании сычужного казеина, продукт переходит в группу имитационных сыров.

Основной задачей при использовании казеина становиться восстановление его в воде для получения однородной массы

При производстве «сыров для пиццы» на основе сычужного казеина для подбора режимов тепловой обработки руководствуются свойствами сухого белка: способом сушки, размером частиц, значением рН и т.д. Основной задачей при использовании казеина становиться восстановление его в воде для получения однородной массы, на что затрачивается значительное время в плавителях и необходимость применения больших доз эмульгирующих солей, поскольку данный вид белка можно рассматривать как белок незрелого сыра-сырья. Ключевым недостатком использования сычужного казеина является появление постороннего привкуса в готовом «сыре для пиццы» вне зависимости от режимов производства, в том числе и тепловой обработки.

Внесение крахмала в начале термической обработки сырья позволяет снизить вязкость нагреваемой сырной массы

Как уже отмечалось в рецептурах «сыра для пиццы» довольно часто встречается крахмал. Его внесение в плавитель в начале тепловой обработки позволяет снизить вязкость нагреваемой сырной массы. Распределяемый при температурах плавления не выше 75 °С крахмал ограниченно связывает воду (набухает), обеспечивая в меру эластичную и текучую консистенцию сырной массы. Благодаря крахмалу слоистая структура продукта становиться менее жесткой, что позволяет легче расфасовать горячий продукт. Температура и интенсивность механической обработки позволяют управлять процессом «набухания», не доводя до полной клейстеризации крахмала. После внесения белковых компонентов и их подплавления система крахмал-вода, занимает полости в слоистой структуре, прочно удерживая влагу и жир (в случае использования эмульгирующих крахмалов).

Изменяя баланс между эластичными и пластично-вязкостными свойствами, крахмалы позволяют получать длинную сырную нить более 20 см, при содержании молочного белка в продукте ниже 12 %. В «сырах для пиццы» только на основе натурального сыра-сырья по типу Кальятты для получения аналогичного результата массовая доля белка в готовом продукте должна быть 18–22 %, а эмульгирующие соли должны обеспечить больший рост вязкостных свойств в белковой фазе сыра-сырья.

Необходимость подбора температуры плавления для крахмалов и других стабилизаторов является отрицательным моментом их использования в процессе производства «сыров для пиццы».

Интерес к крахмалам в последнее время вырос, благодаря возможности замены ими молочного жира, т.к. оба компонента осуществляют функцию формирования баланса между упругостью и пластичностью сыра на пицце. Увеличение массовой доли жировой фазы положительно сказывается на длине сырной нити при растяжении. Следует помнить, что в «сыре для пиццы» жир не эмульгирован полностью как в плавленых сырах.

При производстве «сыров для пиццы» не используют фосфатные эмульгирующие соли

Благодаря возможности регулировать дозы солей-плавителей и термомеханических режимов обработки сыра-сырья происходит управление уровнем эмульгирования жира и врабатывания влаги в слоистую структуру. При производстве «сыра для пиццы» специалисты стараются не использовать фосфатные эмульгирующие соли с сильным кремирующим эффектом, поскольку «сыр для пиццы» достаточно долгое время обрабатывается на шнековых плавителях и долго охлаждается в виде крупных блоков или батонов. В процессе охлаждения фосфаты продолжают активно работать, значительно увеличивая вязкость, снижая эластичность продукта. Как результат возможно получение продукта больше похожего на плавленый сыр, но с несвязной консистенцией.

Выбор вида эмульгирующей соли и ее дозировки должен осуществляться с учетом содержания белка в сыре-сырье, а также активной кислотности сыра

Встречаются рецептуры с дозой эмульгирующей соли 2 %, свойственной скорее для традиционных плавленых сыров. Выбор вида эмульгирующей соли и ее дозировки должен осуществляться с учетом содержания белка в сыре-сырье, а также активной кислотности сырья. Чаще в смеси для плавления процент содержания таких солей не превышает 1,0–1,2 %, а в случае использования зрелого сыра-сырья может быть снижен до 0,5–0,8 %. Как уже отмечалось, некорректное снижение дозы эмульгирующей соли может привести к затягиванию процесса плавления и необходимости увеличения температуры плавления.

При интенсивном механическом воздействии на горячую массу (выше 75 °С) происходит потеря функционального свойства

Термообработка при температуре выше 75 °С ускоряет плавление белка эмульгирующими солями. Стадия пластификации массы при данном температурном режиме занимает очень небольшое время, а большинство добавок (стабилизаторов), влаги и жира не успевает равномерно распределиться по объему, что требует увеличения оборотов вымешивающего устройства или шнеков. При интенсивном механическом воздействии на горячую массу происходит потеря функционального свойства – растяжимости, особенно, если после термической обработки готовый продукт не успевают быстро расфасовать и охладить.

Общий уровень бактериальной обсемененности «сыров для пиццы», как правило, превышает нормы микробиологической безопасности, установленные ТР ТС 033/2014 для плавленых сыров

Однако, как указывалось выше, при производстве «сыра для пиццы» используются температуры ниже 70 °С, что значительно повышает микробиологические риски, связанные с остаточной микрофлорой в готовом продукте. Температуры ниже 70 °С, в сочетании с высокобелковым и жировым составом сырья, защищающим микроорганизмы от гибели, дают возможность выживать не только споровым и термостойким бактериям, но и заквасочной микрофлоре. Поэтому общий уровень бактериальной обсемененности «сыров для пиццы», как правило, превышает нормы микробиологической безопасности, установленные ТР ТС 033/2014 для плавленых сыров.

При температуре ниже 70 °С процесс пластификации нагретой массы идет медленнее, а влага и жир успевают равномерно распределиться по всему объему продукта

Несмотря на микробиологические риски, использование температуры ниже 70 °С при производстве «сыров для пиццы» объективно необходимо. При данной температуре процесс пластификации нагретой массы идет медленнее, а влага и жир успевают равномерно распределиться по всему объему продукта. Это обеспечивает лучшее соотношение эластичных и вязкостных свойств в продукте при растяжении и создает желаемое изменение цвета сыра при выпечке.

При температуре ниже 65 °С снижается декальцинирующая способность эмульгирующих солей, и продукт становится тугоплавким

Дальнейшее снижение температуры негативно сказывается не только на микробиологических показателях, но и на процессе «плавления» белка. При температуре ниже 65 °С снижается декальцинирующая способность эмульгирующих солей, и продукт становится тугоплавким. Установлено, что при данных температурных режимах только цитраты обеспечивают необходимые функциональные свойства «сыров для пиццы».

Основной целью быстрого охлаждения является замедление химических процессов воздействия молочной кислоты и эмульгирующих солей на полученную структуру продукта

В настоящее время вопросы влияния режимов охлаждения и хранения на качество «сыра для пиццы» не до конца изучены. Однако можно отметить, что основной целью быстрого охлаждения является замедление химических процессов воздействия молочной кислоты и эмульгирующих солей на полученную структуру продукта, фиксацию формы блока или батона, а также торможение процессов развития микрофлоры.

Из выше сказанного следует, что сочетание таких факторов, как вид сырья и режимы тепловой обработки определяет функциональные свойства (растяжимость текучесть, отделение жира, натираемость и цветность) «сыра для пиццы», а также связанные с этим риски микробиологической безопасности и хранимоспособности продукта.

Источник: Сборник научных трудов к 75-летию со дня основания ВНИИМС" Научные подходы к решению актуальных вопросов в области переработки молока". – 2019. – С. 109-114.