EnglishGermanItalianRussian

Сыры получение ультрафильтрациейРазработаны и весьма успешно внедрены технологии, применения ультрафильтрационного сгущения молока, при производстве сыров.
Согласно одной из таких технологий, обезжиренное молоко концентрируют ультрафильтрацией при температуре 4’С, до содержания в нем общего азота, равного его количеству в готовом сыре. Затем концентрат нормализуют сливками и вносят закваску, а после доведения рН смеси до 6,1 добавляют споры Penicillium candidum и сычужный фермент. Полученную смесь разливают в формы, где быстро образовывается сгусток. Через 30 мин после получения сгустка сыр вынимают из форм. Все последующие процессы технологии камамбера, аналогичны традиционным. Использование белков молока по методу ММВ повышается до 95 %, в то время как при традиционном — этот показатель составляет 79%. Повышение степени использования белков молока и выхода сыра происходит за счет устранения такого процесса, как отделение сыворотки, при котором из сгустка удаляют сывороточные белки. Однако было установлено, что концентрирование молока ультрафильтрацией до массовой доли сухих веществ, равной содержанию последних в конечном продукте (готовом сыре), не во всех случаях приемлемо. Это связано с тем, что органолептические показатели сыров, а в некоторых случаях и их физико-химические показатели (к примеру, домашнего сыра), не соответствуют требованиям, предъявляемым к традиционным изделиям. Получаемый в этом случае сыр имеет горький вкус, крошащуюся консистенцию и другие недостатки, что делает эти продукты непригодными к потреблению. Поэтому в каждом конкретном случае, в зависимости от вида сыра, а также технологических особенностей его изготовления, молоко необходимо концентрировать до такого значения фактора концентрации, который обеспечивает получение продукта с необходимыми органолептическими и физико-химическими показателями.
Вместе с тем следует отметить, что установлено оптимальное значение фактора концентрации при производстве мягких и твердых сыров, выпускаемых в стране. Так, в случае производства мягких сыров оптимальное значение фактора концентрации молока составляет 3,5 — 4,5, что соответствует следующему составу ультрафильтрационных концентратов, %: белка — 10,5 — 13, лактозы — 4,5 — 5, минеральных солей до 1.
При производстве твердых сыров исходное цельное молоко следует концентрировать до массовой доли сухих веществ 14 — 15 % (массовая доля белка 4 — 4,2 оно), а фактор концентрации не должен превышать 2. В случае более высоких значений фактора концентрации для обеспечения производства сыра с хорошими органолептическими показателями в обязательном порядке следует применять специальные технологические приемы — подкисление исходного сырья и диафильтрационную обработку молочно-белковых концентратов.
Разработана технология домашнего сыра, предусматривающая ультрафильтрационное концентрирование обезжиренного молока, что в конечном итоге сокращает расход молока на 8 — 10 %, сычужного фермента, хлористого кальция, закваски — на 30 — 50 %, повышает производительность сырных ванн примерно в два раза, уменьшает потери в виде сырной пыли, а также способствует получению продукта с крупными и однородными размерами сырных зерен.
Технологическое производство домашнего сыра из концентрата обезжиренного молока включает следующие операции:
• Молоко
• Очистка сепарирование
• Обезжиренное молоко
• Пастеризация (температура 64’С, выдерживание 15 — 30 мин)
• УФ концентрирование (температура 50 ‘С, давление 0,25—0,45 МПа)
• УФ концентрат обезжиренного молока (массовая доля белка 6%)
• Пастеризация (температура 74 ‘С, выдерживание 15 — 20 с)
• Охлаждение (температура 30 ‘С)
• Заквашивание и сквашивание (сычужный фермент, закваска, хлористый кальций в дозах по ТУ 49 — 887 — 82 из расчета на количество концентрата)
• Разрезание сгустка (рН 4,7 — 4,8, количество добавляемой воды 25 — 30%)
• Обработка сгустка (конечная температура обваривания 44 — 46’С)
• Внесение наполнителей по рецептуре (ТУ 49 887 — 82)
• Расфасовка

Положительная сторона этой технологии — получение высококачественного продукта из любого исходного сырья (даже в случае низкого содержания в нем белка).
При производстве костромского, российского и литовского сыров, установлено, что ультрафильтрационное концентрирование исходного сырья при производстве, экономически оправдано, поскольку увеличивается выход готовой продукции, производительность сырных ванн повышается на 30 — 35%, расход сычужного фермента снижается на 35 — 40 %.
Согласно утвержденным изменениям к ТУ 49 — 1 202—72, при производстве литовского сыра, молоко концентрируют до достижения в нем массовой доли белка 4,5 — 5,5 %.
Затем в пастеризованный концентрат вносят 0,2 — 0,4 % бактериальной закваски и оставляют на созревание при температуре 9-10 ‘С на 12—18 ч. Перед созреванием в концентрат добавляют 0,02-0,025 % хлористого кальция. Кислотность смеси перед свертыванием не должна превышать 25’Т. Свертывание смеси определяют при температуре 30 ‘С. Количество вносимого молокосвертывающего фермента устанавливают, исходя из продолжительности этого процесса 34 -37 мин. Сгусток разрезают на кубики размером 14 мм, и в течение 9—15 мин ведут постановку зерна до размера 8 — 10 мм. Затем удаляют 20 — 30% сыворотки и нагревают вторично до температуры 35-37 ‘С, в течение 10 — 12 мин. Продолжительность вымешивания после второго нагревания — 14-20 мин. К концу обслуживания зерна осуществляют частичный посол из расчета 200 — 300 г поваренной соли на 100 л молочной смеси. После этого формуют сыр из пласта с подпрессовкой в течение 15-20 мин. Полученный сыр выдерживают в рассоле 2 — 3 суток, затем обсушивают и направляют на созревание при температуре 12 — 14’С, относительной влажности воздуха 80 — 90 %, продолжительность которого 45 суток. Выход сыра по описанной выше технологии увеличивается на 2-5 %.
Технология костромского и российского сыров, получаемых из концентрированного ультрафильтрацией молока, также имеет свои особенности. Исходное цельное молоко концентрируют до массовой доли сухих веществ 14 — 15 % (массовая доля белка 4 — 4,2%). Отличительная особенность производства костромского сыра — сокращение в среднем на 8 % времени обработки сырного зерна и исключение технологической операции по сливу 30 % сыворотки перед вторым нагреванием. Отдельные технологические параметры производства сыров из концентрата не отличаются от традиционной технологии.
Следует отметить, что в зарубежных странах чаще всего используют ультрафильтрацию при производстве сыра чеддер.
Так, предложен способ производства сыра чеддер с применением ультрафильтрации из цельного молока. Ультрафильтрации подвергается пастеризованное цельное молоко при температуре 25’С и давлении 7 атм. с помощью трубчатых ацетатцеллюлозных мембран с селективностью по белкам 95 и по лактозе 4 %. Молоко концентрируют два раза (до содержания сухих веществ 18-20 %). Полученный концентрат имеет следующий состав: жир — 7,60 %, белок — 7,01, лактоза-4,66 % и вода. Концентрат выдерживают при температуре 5’С в течение 16 ч, затем вновь пастеризуют, охлаждают до 30’С и используют для получения твердых сыров.
При выработке сыра чеддер в концентрат молока при температуре 30’С добавляют одноштаммовую закваску Str. cremoris NCDO 1986, а через 20 мин — сычужный фермент в количестве 40% от рассчитанного по традиционной технологии. Через 30 мин после внесения фермента образовавшийся сгусток разрезают, а затем в течение 20 мин осторожно перемешивают без повышения температуры. В последующие 40 мин температуру сырного зерна в ванне постепенно доводят до 35’С, после чего процесс производства сыра повторяет традиционную технологию. Вкус, запах и консистенция сыра чеддер хорошие и не отличаются от соответствующих характеристик сыра, полученного обычным способом. Выход его не увеличивается, но на 50-60 % уменьшается расход сычужного фермента и повышается производительность сыроизготовителей.
В Австралийской молочной исследовательской лаборатории цельное молоко, используемое на производство чеддера, предлагают концентрировать в 4,8 раза ультрафильтрацией. Из концентрата в лабораторных условиях получали сыр по традиционной технологии. За счет уменьшения количества выделившейся сыворотки (всего 10 % от первоначальной массы молока), содержащей 4 — 6,1 % белка и 2 — 6 % жира, снижались общие потери. Полученный сыр имел несколько повышенную влажность (в среднем 39,3 %), стандартное содержание жира и значительные отклонения по величине рН и содержанию лактозы и лактатов. Эти недостатки устраняются в случае использования диафильтрации. В некоторых случаях сыры, полученные в экспериментальных условиях, имеют структуру, консистенцию, запах и вкус, аналогичные для сыра чеддер, полученного по традиционной технологии.
Сыр чеддер изготовляют также по технологии, предусматривающей внесение концентрата сывороточных белков, полученного ультрафильтрацией, с массовой долей белка 4,3 — 7,1, сухих веществ — 9,8 — 20,3 %. Добавление сывороточно-белкового концентрата в молоко способствует увеличению выхода сыра в среднем на 4 %, сокращает время образования сгустка и ускоряет процесс накопления молочной кислоты. Органолептические показатели такого сыра, аналогичны изготовленному из молока.
Голубой сыр методм ультрафильтрацииВ США с использованием ультрафильтрации получен новый пищевой продукт, сходный по вкусовым качествам с голубым сыром, но не содержащий видимых мицелиев Penicillium roqucforti . Для этого пастеризованное обезжиренное молоко обрабатывают на мембранной установке, снабженной мембраной HFA-180, до массовой доли 45-50% сухих веществ. Затем в 100 г пастеризованных сливок с содержанием 40 % жира вносят 10 мг пищевой липазы из Aspergillus oryzal и 15 — 20 мг промышленного порошка плесневых спор Penicillium roqucforti. Полученную смесь перемешивают при 200 об/мин в течение 48 ч при температуре 20’С. При этом в сливки можно предварительно добавлять 0,1 % бактериальной закваски, состоящей из Str. lactis или Str. cremoria, с целью доведения их рН до 4,4 — 4,6. Затем 50 г этого вкусового концентрата смешивают с 25 г высушенного концентрата белка, 23 г воды, 2 г соли и нагревают до температуры 77’С в течение 3 мин, расфасовывают и охлаждают.
Приготовленный таким образом сыр имеет хорошую консистенцию, беловатый цвет. Вкус и запах его близки к голубому сыру, но в отличие от последнего в нем не содержится видимый плесневый мицелий.
Голубой сыр, изготовленный по новой технологии, имеет ряд преимуществ по сравнению с полученным с применением традиционной технологии голубого сыра, вкусовые свойства, интенсивность которых может регулироваться, развиваются относительно быстро, баланс вкусовых веществ оптимален, в сыре содержится меньше жира. Созревает такой сыр значительно быстрее по сравнению с натуральным.
Сыр типа гауда с низким содержанием жира, вероятно, единственный полутвердый сыр, изготовляемый ультрафильтрацией в промышленном масштабе. Для обеспечения качества сыра используют обезжиренное молоко, которое фильтруют при 55 ’C.
После диафильтрации и последующего концентрирования получают концентрат с содержанием 25,9% сухих веществ и 22,1% белка. Выпаривание при 50 — 60’С, дает возможность получить концентрат с 35,9 % сухих веществ и 30,7% белка. После добавления сливок 80%-ной жирности (масляный жир вызывает отклонения во вкусе) получают предсыр с 41,1 % сухих веществ, 27,2% протеинов и 8,8 % жира. Для того чтобы получить достаточно низкое рН и избежать кислого вкуса, содержание лактозы должно повышаться до 1,7 %. Из-за псевдопластического свойства подсыра охлаждение и добавление закваски, а также сычужного фермента осуществляется с помощью скребкового испарителя. Консистенция сыра очень маслянистая, так как неденатурированные сывороточные белки несут нейтральный заряд. По сравнению с денатурированными белками они не могут расщепляться сычужным ферментом и, следовательно, не способны продуцировать горькие пептиды.
Дальнейшие исследования характера протеолиза в процессе созревания полутвердых сыров свидетельствуют о том, что сывороточные белки устойчивы к действию сычужного фермента и закваски. Сходный характер протеолиза альфа и бетта-казеина наблюдается как в сырах, полученных из концентрата, так и в сырах из цельного молока. Однако концентрация растворимых азотистых веществ оказалась ниже в сыре, приготовленном из концентрата, поскольку в нем содержалось много сывороточных белков. Благодаря лучшему использованию сывороточных белков выход полутвердых сыров значительно увеличивается.
В настоящее время сыр фета — самый типичный сыр, изготавливаемый с применением ультра-фильтрации в промышленном масштабе, особенно в Дании. При его производстве не возникает проблемы предварительного подкисления и диафильтрации. Как правило, для сыра фета используют молоко, нормализованное по содержанию жира, концентрируемое при 50 — 55 ‘С до массовой доли 39,5 % сухих веществ, 16,4 % белка, 17,8 % жира. Фета, изготовленный из такого концентрата, имеет тесто без глазков (рисунка). Однако в некоторых странах отсутствие глазков в сыре снижает его потребительские свойства. Поэтому для получения сыра с характерным для него рисунком рекомендуется исходное молоко подсгущать до фактора концентрирования 3:1 и в дальнейшем изготовлять его по традиционной технологии. При таком способе нельзя значительно увеличить выход .готовой продукции, однако есть возможность снизить расход вспомогательных материалов и повысить производительность оборудования.
В Греции сыр фета получают по другой технологии: ультрафильтрации подвергают не исходное молоко, а сыворотку из-под сыра фета. Полученный концентрат сывороточных белков, содержащий 18,5% сухих веществ, нагревают при температуре 80’С, в течение 10 мин, охлаждают до 30’С и смешивают с обычным молоком в соотношении 1: 2. После нормализации смеси (жира — 3,3 — 3,4, сухих веществ 12 %) сыр изготовляют обычным способом. Применение ультрафильтрации позволяет увеличить выход сыра на 11,8 — 13,2 %. Оптимальное количество концентрата сывороточных белков, которое можно добавлять в молоко, составляет 30 %. В этом случае сыр по своему качеству не отличается от сыра традиционной выработки.
В Словении и Хорватии с целью уменьшения потерь жира и белка, снижения количества используемого сычужного фермента был разрабатан способ изготовления сыров из овечьего и коровьего молока, концентрированного ультрафильтрацией. Установлено, что использование концентрированного в 4—5 раз молока для производства рассольных сыров не влияет на развитие микроорганизмов, ускоряет образование сгустка и повышает коэффициент созревания. Выход сыра фета из коровьего молока увеличивается на 2,3 %, из овечьего — на 3,9 %, а сыра телеме — соответственно на 10,4 % и 8 %. Заметных изменений вкуса и запаха сыра, полученного из концентрированного молока, не наблюдается.
В настоящее время, в научной и патентной литературе имеется много работ, посвященных производству сыров с использованием ультрафильтрационной обработки молочного сырья. Однако следует отметить, что многие из них носят исследовательский характер и не могут быть использованы как практические рекомендации. Вместе с тем следует отметить, что сыроделие является главной отраслью молочной промышленности, в которой применение мембранных методов дает наиболее существенные результаты, и поэтому работы по использованию ультрафильтрации в производстве твердых, полутвердых, мягких и свежих сыров имеют далеко идущее значение.