Современная технология мягкого сыра для фермеров Сибирского региона

Среди белковых молочных продуктов главное место занимают сыры, по своим биологическим свойствам имеющие важное значение: они хорошо усваиваются организмом человека и имеют высокую энергетическую ценность.

Выпуск сыров в России в настоящее время недостаточен и не соответствует рекомендуемым нормам потребителя. Длительное время большую нишу сыров в торговых организациях занимали импортные, позволявшие сгладить диспропорцию между производством и потребляемым сыром. Сложившаяся в настоящее время ситуация на мировом рынке со снижением количества импортных сыров привела к необходимости импортозамещения и расширения ассортимента и объемов производства сыров в России.

Поэтому увеличение производства сыров – одна из основных задач молочной промышленности на современном этапе [1].

В европейских странах наиболее широко распространено производство мягких сыров, особенно там, где традиционно было развито фермерское сыроделие. Это можно объяснить тем, что выработка мягких сыров по сравнению с твердыми менее трудоемка и не требует специальных помещений и оборудования для прессования и созревания. К тому же ассортиментная линейка мягких сыров гораздо шире и открывает большие возможности для новых творческих решений [2].

В России также возрос интерес производителей молочной продукции и фермеров к технологии мягких сыров. Совершенствуется нормативное обеспечение технологии производства мягких сыров. Так, с 1 июля 2015 г. введен в действие новый межгосударственный стандарт на мягкие сыры – ГОСТ 32263–2013. Сыры мягкие. Технические условия.

Объекты и методы

При выполнении научной работы использован комплекс общепринятых и стандартных методов испытаний: физико-химических, биохимических, структурно-механических, органолептических. Результаты исследований обработаны методом статистического анализа.

В качестве объектов исследования определены: молоко коровье сырое ГОСТ Р 52054– 2003; отруби гречневые мелкого помола ТУ 9295-001-63528860-2012; желатин ГОСТ 11293–89; пектин АРС-105 ГОСТ 29186–91.

Объекты исследования проверены: по ГОСТ 3626–73. Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества, ГОСТ 3627–81. Молочные продукты. Методы определения хлористого натрия, ГОСТ 5867–90. Молоко и молочные продукты. Методы определения жира.

Результаты исследований

В современных условиях необходимым элементом питания человека является белки животного и растительного происхождения, а также пищевые волокна.

В данной работе в качестве источника пищевых волокон изучались гречневые отруби. Гречка – ценная растительная культура, источник незаменимых аминокислот. Одна из ее основных особенностей – полное отсутствие клейковины (глютена). Глютен противопоказан людям, страдающим пищевой аллергией, глютеновой энтеропатией или целиакией. Эти заболевания проявляются разными симптомами в результате поражения тонкого кишечника у детей и взрослых [3, 4].

Гречневые отруби бедны углеводами, но богаты белком (до 40 %) и растворимыми волокнами. Они полезнее других отрубей, потому что белок, содержащийся в них, очень схож с животным (так необходимым человеку), жиры не откладываются, а сразу же расходуются по назначению [5].

В ходе экспериментальных работ изучены органолептические показатели гречневых отрубей в нативном и просушенном виде, так как использование отрубей возможно только после термической обработки. Результаты представлены в табл. 1.

Таблица 1

Органолептические показатели гречневых отрубей

Показатель	Характеристика
	измельченные нативные гречневые отруби	измельченные просушенные гречневые отруби
Вкус и запах	Свойственный отрубям, без посторонних вкусов и запахов	Чистый, свойственный гречневым отрубям, с оттенком жареного ореха, без посторонних вкусов и запахов
Внешний вид и консистенция	Сухие, мелкие частицы	Сухие, мелкие частицы
Цвет	Красно-коричневый	Темно-коричневый

Изучение некоторых режимов термической обработки позволило установить: рациональный режим обработки – их просушивание в сушильном шкафу при t = 180–190 °C с выдержкой 5–7 мин. Такой режим значительно улучшает органолептические характеристики гречневых отрубей.

Следующим этапом исследования был поиск способа внесения просушенных гречневых отрубей в молочную основу – основная технологическая операция, требующая равномерного распределения гречневых отрубей по всему объему мягкого сыра, так как при завершении процесса перемешивания с нормализованной смесью их значительная часть оседает на дне емкости. Для устранения недостатка был изучен процесс иммобилизации гречневых отрубей в смесь биополимеров [6].

Иммобилизацию можно рассматривать как физическое разделение катализатора (отрубей) и растворителя, при котором молекулы субстрата позволят продукту равномерно распределиться в нормализованной смеси. Важным фактором процесса иммобилизации является выбор биополимера (носителя).

Биополимеры обладают уникальными способностями загущения, студнеобразования, влагоудержания и стабилизации структурно-сложных систем. Для исследования выбраны биополимеры натурального животного и растительного происхождения: желатин и пектин.

Молекулы желатина и пектина состоят из групп атомов, резко различающихся по характеру взаимодействия с молекулами воды. Длинная макромолекула представляет распределение центров взаимодействия с молекулами воды, в результате создается гидратная оболочка макромолекулы. Пектины, независимо от источника их происхождения, – природные ионообменники, способные замещать водороды карбоксильных групп на катионы поливалентных металлов. Для исследований выбран цитрусовый пектин марки SLENDID® type 200. Желатин представляет смесь полипептидов с различной молекулярной массой. Кроме того, желатин – источник глутаминовой кислоты и аргинина, пектин содержит пищевые волокна, которые стимулируют рост жизнеспособных клеток бифидобактерий, т.е. обладает свойствами пребиотика [7]. Совместное использование пектина и желатина на данный момент изучено недостаточно, что позволяет считать проведение исследований актуальным.

Просушенные при 190–180 °С в течение 5–7 мин гречневые отруби охлаждаются до 20 °С. Затем через специальный дозатор при перемешивании вносятся в смесь биополимеров при t = 40 °C. Полученный раствор дозируется слоями в стерильные формы, которые выдерживают в течение 15–20 мин в стерильных условиях специального бокса для получения пленок (мембран). Герметично закрытые формы с мембранами хранят при (4 ± 2) °С до использования в экспериментальных исследованиях. Перед внесением в нормализованную пастеризованную смесь мембраны из гречных отрубей и смеси биополимеров измельчают и вносят при перемешивании в заквашенную смесь.

В результате экспериментальных и аналитических исследований разработана технология производства мягкого сыра с гречневыми отрубями, её блок-схема представлена на рисунке.

Входной контроль сырья и материалов
Молоко коровье сырое	ГОСТ Р 52054–2003
Отруби гречневые мелкого помола	ТУ 9295-001-63528860-2012
Желатин	ГОСТ 11293–89
Пектин АРС-105	ГОСТ 29186–91
Приемка молока	t = (4 ± 2) °C
Подогрев	t = (45 ± 5) °C
Нормализация	t = (45 ± 5) °C
Пастеризация	t = (82 ± 2) °C
Охлаждение	t = (32 ± 1) °С
Внесение закваски при температуре Перемешивание	t = (32 ± 1) °С 15 мин
Внесение ферментного препарата Перемешивание	по норме 15 мин
Ферментация и сквашивание	40–50 мин
Разрезка сгустка, отбор сыворотки	15–20 мин
Посолка сырного зерна	10–40 г соли «Экстра» на 100 кг
Формование и самопрессование	(8,0 ± 0,5) ч
Расфасовка, доохлаждение	t = 2–4 °C
Хранение, не более при температуре	5 сут t = 2–4 °C

Блок-схема производства мягкого сыра с гречневыми отрубями

Технологический процесс осуществлялся следующим образом. Молоко коровье сырое подогревали до (45 ± 1) °С, затем нормализовали. Нормализованную смесь пастеризовали при (82 ± 2) °С, охлаждали до температуры заквашивания (32 ± 1) °С, вносили закваску, состоящую из Lactococcuslactissubsp. lactis, Lactococcuslactissubsp. сremoris, Lactococcuslactissubsp. diaceti-lactis, Lactobacilluscasei. Затем добавляли предварительно подготовленные гречневые отруби (4 % от массы нормализованной смеси).

Готовый сгусток разрезали лирами на куски с размерами грани 20–30 мм, вымешивали в течение 8–12 мин. В конце вымешивания проводили отбор сыворотки, посолку сырного зерна.

Далее – самопрессование (общая продолжительность – 8,0 ч) при периодическом переворачивании форм. К концу самопрессования сыр становится достаточно монолитным, приобретает форму низкого цилиндра высотой 2–3 см, диаметром 8–10 см и массой 0,15 кг. Готовые сыры упаковывают, например, в пергамент. Хранение сыра осуществляют при температуре 2–4 °C в течение не более 5 сут.

Органолептическая оценка мягкого сыра с гречневыми отрубями приведена в табл. 2, физико-химические показатели – в табл. 3.

Таблица 2

Показатель	Значение показателя
Внешний вид	Сырной корки не имеет. Поверхность ровная, увлажненная, без ослизнений
Вкус и запах	Чистый кисломолочный, в меру соленый, с легким привкусом гречки
Консистенция	Нежная, однородная, по все массе
Цвет теста	Белый равномерный по всей массе со светло-коричневыми включениями гречневых отрубей
Рисунок	Рисунок отсутствует

Таблица 3

Физико-химические показатели и энергетическая ценность мягкого сыра с гречневыми отрубями

Наименование показателя	Значение показателя
Массовая доля влаги, %	60,0 ± 1,0
Массовая доля жира, %	50,0 ± 1,6
Массовая доля хлористого натрия, %	2,5 ± 0,5
Энергетическая ценность, ккал/кДж	249 / 1042,5

Органолептическая оценка мягкого сыра с гречневыми отрубями

Выводы и рекомендации

Проанализировав результаты экспериментальных испытаний, пришли к выводам:

• 1.    В ходе работы выбран режим термической (190–180 °С с выдержкой 5–7 мин) обработки гречневых отрубей, это позволило значительно улучшить их органолептические характеристики.

• 2.    Решена проблема неравномерного распределения гречневых отрубей по всему объему мягкого сыра путем их иммобилизации в смесь биополимеров.

• 3.    Разработана технология нового вида мягкого сыра, производство по которой рекомендуется как для молочных предприятий, так и для малых фермерских хозяйств.

Новизна технического решения отражена в заявке на изобретение № 2015156278 от 25.12.2015, получено положительное решение от 19.04.2016.