Технология производства твердых сыров

     Введение

 

   Молочные продукты  являются агропродовольственными  продуктами

животного происхождения, поставщиками организму человека полноценных пищевых белков, легкоусвояемого жира и углеводов, минеральных веществ, витаминов и других необходимых компонентов питания.

   В последнее десятилетие  наметилась тенденция увеличения  переработки молока на стойкие  к хранению продукты – сухие  молочные изделия, сыры и уменьшения  использования молока при производстве  масла.

   Сыр – это пищевой  продукт, вырабатываемый из молока  путем коагуляции белков, обработки  полученного белкового сгустка  и последующего созревания сырной  массы. При созревании все составные  части сырной массы подвергаются  глубоким изменениям, в результате  которых в ней накапливаются  вкусовые и ароматические вещества, приобретаются свойственные данному  виду сыра консистенция и рисунок.

   Среди продуктов  питания сыр занимает одно  из первых мест по пищевой  и энергетической ценности. Пищевая  ценность сыра определяется высоким  содержанием в нем белка, молочного  жира, а также минеральных солей  и витаминов в хорошо сбалансированных  соотношениях и легкоперевариваемой  форме. В 100 г сыра содержится 20-30 г белка, 32-33 г жира, около 1 г кальция, 0,8 г фосфора. В сыре содержится  большое количество свободных  аминокислот, в том числе все  незаменимые.

   Важной особенностью  сыра как пищевого продукта  является его способность к  длительному хранению. Так выработанные  по традиционной технологии сыры  швейцарский, советский, голландский  и др. могут храниться при минусовых  температурах в течение нескольких  месяцев.

   В основе производства  сыра используются ферментативно-микробиологический процесс, протекание которого зависит от физико-химических свойств молока, состава микроорганизмов закваски, их

способности развиваться в молоке, в сгустке и сырной массе и условий технологического процесса.

   Сроки хранения  молочных продуктов увеличиваются  за счет использования новых  методов обеззараживания их от  бактерий-бактофунгирования, селекция специальных видов микроорганизмов, применение методов генной инженерии, новых видов асептической упаковки.

   Использование особо  ценных микроорганизмов (пробиотиков) дало возможность вырабатывать молочные изделия, которые по современной международной классификации пищевых продуктов относят к продуктам функционального назначения. Это означает, что систематическое употребление таких продуктов значительно улучшает деятельность разных систем и органов человеческого организма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СЫРОВ

        Приемка молока     

           Созревание молока   

    Сепарирование

                 Обрат           Нормализация  Сливки    

    Пастеризация  Масло 

        Внесение химикатов 

    Подкрашивание

      Свертывание 

    Обработка сгустка

    Формование сыра

                                           Прессование (давление 0,1-0,5 МПа)

                                                 Посол (концентрация рассола 22-24%)

                                         Созревание (от 3 месяцев и больше; темп.-20-30°С)

                                               Упаковка

                                               Хранение  

 

Технология приготовления российского сыра.

   Основные технологические показатели: массовая доля жира в сухом веществе не менее 50%; после прессования – 43-45, в зрелом сыре – 40-42%; температура второго нагревания – 41-43°С; рН после прессования - 5,2 – 5,3, зрелого сыра  - 5,25-5,35; массовая доля поваренной соли -  1,3-1,8%, продолжительность созревания – 60 суток.

   При выработке  сыра из молочного концентрата  в процессе ультрафильтрации  ведут по массовой доле сухих  веществ в концентрате 15,5±0,5%, в  том числе белка – 4,75±0,25%. Кислотность  молочного концентрата перед  переработкой на сыр должна  быть не более 23°Т.

   Пастеризованное  и нормализованное молоко при  температуре свертывания вносят  водный раствор хлорида кальция  из расчета 25±15 г безводной соли  на 100 кг молока и бактериальную  закваску мезофильных молочнокислых стрептококков в количестве 0,5-1,5%. При недостаточной скорости молочнокислого процесса дополнительно вносят закваску мезофильных молочнокислых палочек вида L. Plantarum в количестве до 0,2%.

   В молоко перед  свертыванием допускается вносить  нитрат калия или натрия из  расчета 20±10 г соли на 100 кг молока. Молочная смесь перед свертыванием  должна иметь титруемую кислотность  20-21°Т.

   Если сыр вырабатывают  из молочного концентрата, дозу  хлорида кальция увеличивают  на 6±2% дозы бактериальной закваски  и нитрита калия или натрия  остаются таким же, как при  выработке сыра из обычной  молочной смеси.

   Температуру свертывания  молока (молочного концентрата) устанавливают  в пределах 32-34°С.

   Свертывание осуществляется  под действием молокосвертывающего фермента. Количество вносимого фермента должно обеспечивать свертывание молока (молочного концентрата) за 30±5 минут.

   Разрезание сгустка  и постановку зерна проводят  в течение 15±5 минут. Основная часть  сырного зерна после постановки  должна иметь размер 7±1 мм.

   В процессе постановки  зерна отливают 30-40% сыворотки (от  объема перерабатываемого молока). При производстве сыра из молочного  концентрата сыворотку не отливают.

   После постановки  зерно вымешивают до достижения  определенной степени упругости. При нормальном протекании молочнокислого  процесса нарастания кислотности  сыворотки с момента разрезки  сгустка до второго нагревания  составляет 1-2°Т.

   Температуру второго  нагревания устанавливают в пределах  от 41 до 43°С, продолжительность – 30-40 минут. При нормальном протекании молочнокислого процесса кислотность сыворотки за весь процесс обработки зерна повышается на 3,0±0,1 °Т.

   При производстве  сыра из молочного концентрата  нормальным считают нарастание  кислотности сыворотки в пределах 1,5-3,5°Т.

   При слишком интенсивном  развитии молочнокислого процесса  в начале второго нагревания  добавляют 5-10% пастеризованной воды  с учетом воды в рассоле, вносимом  при посолке в зерне.

   Второе нагревание  осуществляют при 41-42°С в течение 30-40 мин. К этому времени кислотность сыворотки достигает 13-14°Т.

  После второго нагревания  вымешивание продолжается в течение 40-50 мин таким образом, продолжительность обработки сырной массы с момента разрезания 140 мин. К концу обработки сырной массы кислотность сыворотки достигает 16-16,5°Т.

   Перед окончанием  обработки зерна удаляют еще 40% сыворотки, вносят 300-400 г поваренной  соли на 100 кг перерабатываемого  молока и выдерживают сырную  массу при помешивании в течение 20-25 минут, посолка в зерне обеспечивает требуемую влажность сырной массы после прессования. Из ванны зерно с оставшейся сывороткой подают на вибратор для полного отделения сыворотки и дальнейшего формования.

   Наполненные сырной  массой формы оставляют для  самопрессования в течение 55-60 мин. Перед прессованием сыр маркируют.

   Сыр прессуют 5-8 часов  летом и 8-10 ч в другие периоды  года при следующем давлении. Первые 1,5-2 часа прессования давление  составляет 10-15 кПа (0,1-0,15 ruc|cv2)/ Затем делают перепрессовку. Давление повышают до 35 кПа и выдерживают сыр при этом давлении еще 1,5-2 ч, через 2 часа делают вторую перепрессовку и до окончания прессования устанавливают давление 15-20 кПа (0,15-0,2 ruc|cv2)/ Кислотность отпрессованного сыра должна составлять рН 5,2-5,3. Оптимальная массовая доля влаги в сыре после прессования 43-45%.

   Сыр солят в  рассоле, имеющим температуру 10-12°С, в течение 2,5-3 суток. Концентрация хлорида натрия в рассоле должна быть 21-22%. После посолки сыры выдерживают от 2 до 3 суток в солильном или специальном помещении для обсушки при температуре 10-12°С и относительной влажности воздуха 90-95%.

   После обсушки  сыр помещают на 18-20 суток в  камеру с температурой 11-12°С и относительной влажности воздуха 75-85%.

 

 

Продуктовый расчет.

 

   Рассчитывает продуктовый  расчет сыродельного цеха перерабатывающего 100 тонн молока в сутки. Содержание  жира в молоке - 3,6%

     1.На  производство российского сыра направляется 35% исходного молока, т.е  35000 кг

   Процентное содержание  белка в молоке определим по  формуле:

Бм = А Жм В

Где А и В – коэффициенты, установленные экспериментально. В зависимости от периода лактации значение А колеблется в пределах 0,35 –0,45 ; В = 1,5-2,0, например в пастбищный период для коров ярославской породы А=0,45; В=1,7.

Бм = 0,45×3,6×1,7= 3,32

   Для обеспечения  необходимой жирности в сухом  веществе сыра определяем содержание  жира в смеси с учетом содержания  белка в молоке по формуле:

Жн.м. =

Где К – коэффициент установленный опытным путем и равный 2,07 для сыров 50%-ной жирности

     Жст. – содержание жира в сухом веществе.

Жн.м. = =3,4

   При содержании  жира в молоке 3,6% для получения  смеси с жирностью 3,4 часть молока  необходимо просепарировать.

   Согласно таблицам составленным ВНИИМСом, из каждых 100 кг молока необходимо сепарировать 10,2 кг молока, а из 17500 кг молока, перерабатываемых в смену – Х кг, тогда

Х = = 1785 (кг)

   Количество сливок, полученных при сепарировании определяем по формуле:

Ксл = ×

 

Ксл = × = 181,05 (кг)

 

   Количество обезжиренного  молока, полученного при сепарировании, определяем как разность между  количеством молока, направленного  на сепарирование и количеством  сливок , полученным после сепарирования

Ко = 1785-181,05 = 1774 (кг)

       Кн.м. = (17500-1774) + 1422,5= 17148,5(кг)

Где -2845,8 (кг) – это разность между количеством обрата и количеством сливок

   В соответствии  с нормами на 1 кг  российского  сыра при содержании жира в  смеси 3,4% расходуется 10,54 кг смеси: при  этом жирность сыворотки установлена  в пределах 0,41%.

   Норма расхода  нормализованной смеси при выработке  сыра в сыроизготовителях емкостью 5000 л уменьшается на 0,5% и составляет:

 

Р = 10,54- = 10,49 (кг)

 

    Количество зрелого  сыра определяем по формуле:

    Кз.с.=

      Кз.с. = = 1634,7 (кг)

   Количество головок  сыра :

1634,7: 8= 204 (шт)   8- вес одной головки сыра (кг)

Ксыв = =12861,3 (кг)

Норма расхода вспомогательного сырья для производства сыра российского

 С=

Где А – общее количество основного сырья перерабатываемого в смену.

       Р – норма расхода вспомогательных материалов

 

С соли = 17500×0,025 /100= 4,4 (кг)

С закваски = 17500×1,5 /100=262,5 (кг)

                               С нитрит калия = 17500×0,020/100=3,5 (кг)

С краситель = 17500×0,005/100=0,9 (кг)

                               Ссычуг = 17500×0,03/100=5,25 (кг)

 

 

 Подбор и  расчет оборудования

Производительность сыродельного производственного цеха –  35000кг молока в сутки. Работа цеха 2-х сменная по 8 часов каждая.

   Распределение сырья  по сменам : 1 смена –17 500 кг молока

2 смена- 17500 кг молока

   Для хранения сырого  молока на сыродельном заводе  подбираем емкости, рассчитанные  на 100% от суточного поступления  молока, т. е емкости вместимостью 25 м3, достаточно 2-х резервуаров.

   Рассчитываем и  подбираем и подбираем аппараты  с учетом массы сырья, продолжительности  цикла выработки сыра, количества  в смену.

Основное оборудование цеха – это аппараты выработки сырного зерна.

По техническому паспорту аппарат имеет вместимость 10000 кг молока, оборачиваемость аппарата за смену -1,5 цикла, масса перерабатываемого молока – 35000 кг., для одной смены – 17500 кг

   Количество аппаратов  выработки сырного зерна для  одной смены составит:

17500:1,5:10000=1,2= 2 аппарата

Подбираем 2 аппарата В2-ОСВ-10 вместимостью 10000 кг в комплекте с насосом Г2-ОПЕ для сырного зерна производительностью 25 м3/ч.

   Определяем массу  сыворотки, удаляемой из аппарата  выработки сырного зерна (2 раза  по 30% от массы нормализованного  молока)

17178,5×0,30×2=10307,1 (кг)

   Для удаления сыворотки  из аппарата выработки сырного  зерна подбираем центробежные  самовсасывающие насосы Г2-JGL производительностью 25000 кг/ч в количестве 1 шт. Определяем продолжительность удаления сыворотки из аппарата за один прием: 3000:60:2500=7 мин.

   Принимаем 2 отделителя сыворотки Р3-003 производительностью 12,5 м3/ч для обеспечения поточности производства сыра.

   Сырное зерно подается  из аппаратов на отделители  сыворотки насосом Г2-ОПД производительностью 25 м3/ч, входящим в комплект аппарата выработки сырного зерна.

   Прессование сыра  предполагается производить на  пневматических туннельных прессах  типа 41131.

   Количество одновременно  прессуемых головок сыра на  одном прессе -40. Время прессования:10-12 часов, следовательно, потребуется  для одной смены: количество головок  сыра  вырабатываемых  за одну смену- 204шт., тогда:      204:40=17,4=5,1=6 (шт)

   Самопрессование происходит в тележках для сырных форм. На одну варку сыра необходимо две тележки (108 головок сыра с одной варки)

         204:108=1,9=2 (шт)

   Посолку сыра производим в контейнерах Т-547 в течение 2 суток. Вместимость одного контейнера 360 кг сыра. Количество контейнеров, необходимых для посолки сыра, определяем по формуле

N= MaZ/G

    Ma – масса сыра, вырабатываемого за смену , кг

      Z– длительность посола сыра в солильном бассейне, сутки