WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 |

«ЛОГИНОВ ВИТАЛИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ пропионовокислыми бактериПОЛУТВЁРДОГО СЫРА С ями. Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждениевысшего профессионального образования

«Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина»

На правах рукописи

ЛОГИНОВ ВИТАЛИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ

пропионовокислыми бактериПОЛУТВЁРДОГО СЫРА С ями.

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание степени кандидата технических наук

Научный руководитель:доктор технических наук,профессор, заслуженный работникВШ РФ Н.Б. Гаврилова ОМСК

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ……………………..………………………………….. Глава 1 Литературный обзор на тему «Состояние и основные направления совершенствования технологии тврдых и полутврдых сыров» …………………………………………....… 1.1 Тврдые и полутврдые сыры:ассортимент, особенности производства,нормативная база ………………………………….... 1.2 Молоко-сырь для сыроделия и пути повышения его качества...... 1.3 Влияние биотехнологических факторов на формирование видовых особенностей тврдых и полутврдых сыров ………….... 1.4 Процесс созревания и его значение для формирования органолептических показателей и рисунка втврдых и полутврдых сырах…………………………………………………... 1.5Роль упаковочных материалов в повышении сроков годности сычужных сыров ……………………………………………………… 1.6 Заключение по главе 1. Цель и задачи исследований ………………. Глава 2 Методология проведения исследований …………………………. 2.1 Постановка экспериментальных исследований. Схемапроведения и практической реализации исследований ………………………….. 2.2 Объекты и методы исследований ………………………………………. 2.2.1 Физико-химические методы и органолептическиепоказатели........ 2.2.2 Биохимические методы ……………………………………………..... 2.2.3 Микробиологические методы ……………………………………….... 2.2.4Методы исследования структурно-механических свойств…………. 2.2.5 Методы статистической обработки результатов исследования и построение математических моделей………………......... Глава 3 Результаты экспериментальныхисследований …………...…....... 3.1 Выбор сыра-аналога и определение основных видовых показателейнового вида полутврдого сыра ……………………..... 3.2 Исследование качества молока сырого и разработка мероприятий для его коррекции ………………………………….



..... 3.3 Выбор вида закваски для выработки полутврдого сыра ……….…. 3.4 Моделирование совокупности экспериментальных данных по выбору заквасочной культуры и определению срока созревания нового продукта ………………………………………..… 3.4.1 Моделирование процесса созревания опытных сыров по изменению активной кислотности при различных композициях заквасочных культур ……………………………………………..... 3.4.2 Моделирование процесса созревания в опытных сырах по изменению содержания азота …………………………………..… 3.4.3 Математическое моделирование динамики содержания пропионовокислых бактерий в опытных сырах впроцессе созревания при использовании различных композиций бактериальной закваски ………………………………………….. 3.4.4 Двухфакторные математические модели, характеризующие процесс созревания опытных сыров в зависимости от продолжительности созревания и количества внесенной закваски …………………………………….......…....... 3.5 Влияние защитных и упаковочных покрытий на качественные показатели и безопасность полутврдого сыра …………………….. 3.6 Исследование структурно-механических свойствполутврдого сыра ………………………………………………………………….... 3.7 Определение срока годности полутврдого сыра ………………… 3.8 Биологическая, пищевая и энергетическая ценность полутврдого сыра …………………………………………………... Глава 4 Технология производства полутврдого сыра с пропионовокислыми бактериями: нормативная и производственная стадия ………….. 4.1 Разработка технологии инормативной документации – стандарта предприятия

4.2 Расчт экономических показателей производства полутврдого сыра «Премиум» ……………………………………………… 4.3 Рекомендации по производству нового вида сыра в условиях промышленного предприятия ……………………………………..… 4.4 Промышленная апробация технологии полутврдого сыра «Премиум» ……………………………………………………….. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………….......……

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………….....……

ПРИЛОЖЕНИЯ …………………………………………………….........….. Приложение 1.Программы расчта экспериментальных показателей используемые при математического моделировании ………………….... Приложение 2. Протокол лабораторных исследований НОЦ КемТИПП (г. Кемерово) ………………………………………………... Приложение 3. Акт производственной выработки полутврдого сыра.. Приложение 4. Акт ввода в производство полутврдого сыра ………… Приложение 5. Протокол дегустации полутврдого сыра …….……...... Приложение 6. Стандарт предприятия ОАО «Белебеевский ордена «Знак почета» молочный комбинат»СТО 00431728-005-2013 ………...

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире, несмотря на рост цен на продукты питания, интерес потребителей к сырам не ослабевает, в том числе и в России. Статистика подтверждает увеличение объемов потребления продуктов сыроделия в 2010-2011 гг.

по сравнению с предыдущими годами. Это подталкивает производителей расширять ассортимент продукции для удовлетворения возрастающих запросов потребителей. Этому способствуют и новые технические возможности предприятий [72].

По итогам 2012 г. в России произведено 460 тыс. т сыра, что на 12 % больше аналогичного уровня 2011 г. В стоимостном выражении объем рынка составил 51,3 млрд руб., в 2011 г. –45,8 млрд руб., что на 19,2 % больше уровня 2010 г. В России стабильно растет потребление сыра, что делает отрасль одной из наиболее динамично развивающихся в молочной индустрии. Согласно Государственной программе развития пищевой промышленности Правительство России планирует инвестировать 100 млрд руб. в развитие молокоперерабатывающей отрасли в течение ближайших восьми лет, что позволит увеличить объем производства сыра на 25 % –до 576 тыс. т в год[105].





Сегодня, несмотря на кризисные явления, в молочной промышленности России наступил новый этап развития сыродельной отрасли – формирования на рынке сегмента современных сыродельных предприятий, которые не только способны производить сыры стабильного качества, но и конкурировать с импортными сырами.Следует отметить, что в России абсолютными лидерами по потреблению остаются сыры «Российский» и «Голландский», а вот «Костромскому» и «Пошехонскому» серьезную конкуренцию составляют сыры, производство которых освоено в последнее десятилетие – «Эдам» и «Гауда». Из стран дальнего зарубежья наиболее популярны шесть видов сыров. Пальму первенства впервые в 2011 г. завоевал «Маасдам», объемы поставок которого достигли 23,2 тыс. т, его теперь принято считать любимым сыром нашего среднего класса [103, 104].

В настоящее время известно более 2000 наименований сыров, их ассортимент постоянно пополняется. Тем не менее, существуют определенные предпочтения потребителей, которые побуждают отечественных учных и производителей вести поиск новых ресурсных, технологических, аппаратурных возможностей для создания сыров с видовыми характеристиками, близкими к таким известным импортным сырам, как швейцарский, маасдам, эдам и др. Маасдам – один из самых молодых голландских сортов сыра, отличается большой популярностью благодаря особым органолептическим показателям: сырная масса имеет сладкоореховый вкус, бледно-жлтый цвет. Маасдам относится к полутврдым сырам, хорошо режется и имеет рисунок, состоящий из круглых дыр (диаметром 2- см)[14].

Все вышеизложенное позволяет считать актуальным проведение исследований по разработке инновационных технологий полутврдых сыров – аналогов популярных брендов европейских сыров.

Степень разработанности темы. Вопросы совершенствования и разработки новых технологий сыра и сырных продуктов отражены в научных трудах фундаментального и прикладного характера А.Г. Храмцова, З.Х. Диланяна, Н.Н. Липатова (мл), В.Д. Харитонова, Ю.Я. Свириденко, А.В. Гудкова, Г.Б Гаврилова, И.С Хамагаевой, В.И Ганиной, М.С Уманского, В.Ф Семинихиной, Н.С. Королвой, Л.А. Остроумова, М.Б. Данилова, А.А. Майорова, Г.М. Свириденко, А.Ю. Просекова, И.А. Смирновой, Л.М. Захаровой, И.А. Евдокимова, А.М. Осинцева, И.В.

Буяновой, О.В. Буянова, М.П. Щетинина, Н.Б. Гавриловой и др.

Цель работы и задачи исследований. Цель работы – исследование и научное обоснованиетехнологии полутврдого сыра с пропионовокислыми бактериями.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие научные задачи:

- обосновать выбор сыра-аналога и качественных показателей разрабатываемого полутврдого сыра;

- исследовать качество молока-сырья и определить обязательные показатели для обеспечения качества и безопасности нового вида сыра;

- разработать комплексные мероприятия для повышения качества, безопасности и сыропригодности молока-сырья;

- выбрать основные биообъекты, обеспечивающие видовые особенности полутврдого сыра;

- провести математическое моделирование комплекса показателей;

- изучить процесс созревания полутврдого сыра с целью определения параметров его производства и влияния упаковочных материалов на качество и безопасность нового сыра. Установить срок его годности;

- определить пищевую, биологическую, энергетическую ценность полутврдого сыра;

- разработать технологию и нормативную документацию для производства полутврдого сыра. Провести промышленные испытания новой технологии.

Определить экономические показатели производства.

Научная новизна работы. Установлены закономерности изменения химического состава, физико-химических и микробиологических показателей качества молока-сырьядля тврдых и полутврдых сыров. Разработаны научно-обоснованные мероприятия для повышения объемов сыропригодного молока.В их числе:

очистка молока путм совместного использования сепаратора-молокоочис-тителя и бактофуги, а также разработка и включение в рацион коров кормовой биодобавки производимой по предложенной технологической схеме.Обоснован вид культур – энергичных газообразователей и ускорителей созревания сыров с пропионовокислым брожением на основании изучения комплекса качественных показателей полутвердых сыров.

Предложен алгоритм оптимизации вида и количества закваски для полутврдого сыра с рисунком из крупных глазков. Исследован процесс созревания полутврдого сыра, научно обоснован вид защитных и упаковочных покрытий.

Определены технологические параметры производства, пищевая, биологическая и энергетическая ценность полутврдого сыра. Установлен срок его годности.

Теоретическая и практическая значимость работы. В результате аналитических и экспериментальных исследований разработана технология нового вида полутврдого сыра с пропионовокислыми бактериями и нормативная документация для его производства (СТО 00431728-005-2013). Проведена промышленная апробация технологии в условиях предприятия ОАО «Белебеевский ордена «Знак почета» молочный комбинат».

Методология и методы исследования. В процессе реализации экспериментальных исследований использовались общепринятые, стандартные и модифицированные методы определения химических, микробиологических, биохимических, физических характеристик. Для обработки полученных данных применялись методы математической статистики и построения математических моделей.

Основные положения выносимые на защиту:

- мероприятия по повышению качества молока-сырья для производства полутврдого сыра с пропионовокислыми бактериями;

- исследование закономерностей влияния биообъектов содержащих пропионовокислую микрофлору на формирование органолептических показателей и рисунка полутврдого сыра;

- технология производства полутврдого сыра с пропионовокислыми бактериями.

Достоверность результатов подтверждается достаточной повторностью и воспроизводимостью экспериментальных данных, полученных с использованием современных физико-химических, микробиологических, реологических методов исследований, и их математической обработкой, апробацией нового технологического решения в производственных условиях.Пищевая, биологическая ценность нового продукта определялась в лаборатории научно-образовательного центра Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Область исследований диссертации соответствует п.п. 1,2,4 паспорта научной специальности 15.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств.

Апробация результатов.Основные положения работы и результатов были предметом обсуждений и докладов на научно-технических мероприятиях различного уровня:VIII специализированном конгрессе «Молочная промышленность Сибири» (Барнаул, 2012); международной научно-практической конференции посвященной 70-летию проф. Е.Т. Тулеуова «Продовольственная безопасность Казахстана: состояние и перспективы» (Семей, 2012); втором международном научно-техническом форуме «Реализация Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» (Омск, 2013).

Публикации.По материалам диссертационнойработы опубликовано 11 печатных работ, в том числе три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации.Диссертационнаяработа состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 138 страницах, содержит 31 таблицу, 33 рисунка,148 литературных источникови приложения.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР НА ТЕМУ «СОСТОЯНИЕ И

ОСНОВНЫЕНАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИИ ТВЁРДЫХ ИПОЛУТВЁРДЫХ СЫРОВ»

1.1 Тврдые и полутврдые сыры: ассортимент, особенности Проблема сохранения здоровья и увеличения продолжительности жизни человека всегда являлась и продолжает оставаться одной из самых важных и актуальных. Обеспечение здоровья населения страны – приоритетное направление деятельности государства. Питание является важнейшим рычагом, обеспечивающим поддержание здоровья, работоспособности, творческого потенциала нации [92, 94].

Традиционно полезным продуктом, являющимся хорошим источником кальция и обеспечивающим организм человека белками, считается сыр. В России традиционно производят тврдые и полутврдые сыры. В настоящее время ассортимент сыров в России существенно расширился, однако по сравнению со странами развитого сыроделия он остается по-прежнему узким. Для сравнения: на Международном конгрессе молочной промышленности 2002 г. было представлено около 1000 видов сыров из Франции.

Основу российского ассортимента крупных полутвердых сыров составляет сыр «Российский» (более 70 %). Около 50 % всего ассортимента мелких полутвердых сыров приходится на долю «Голландского» и «Пошехонского». Сыров с высокой температурой второго нагревания («Советский», «Швейцарский») производится менее 1,5 %.

Одной из проблем отечественного сыроделия является довольно ограниченный ассортимент вырабатываемых сыров, в котором как вчера, так и сегодня доминируют тврдые и полутврдые прессуемые сычужные сыры, в результате чего ниша других сыров отдана импорту. По данным Института управления, качества безопасности и экологии пищевых продуктов и Института исследования товародвижения и конъюнктуры оптового рынка, в России в 2003 г. всего выработано сыров жирных 348,7 тыс. т, из них на долю мягких сыров – 11,3 тыс. т, в 2005 г. – 370,9 тыс. т. В то же время объмы производства сыра и творога за последние три года снизились, выпуск составил 640,1 тыс. т [14, 24,37, 112, 113, 132]. Вместе с тем увеличивается доля импортных сыров на российском рынке, она существенно превышает предельно допустимый уровень для сохранения продовольственной безопасности страны (25 %). Лидирующее положение в списке экспортров занимает Украина (43 %) [111]. Мировое производство всех видов сыров с 1999 по 2004 г.г. продолжает расти. Согласно данным FAO, в 2004 г. выработка всех видов сыров в мире составила 17778 тыс. т. Последние шесть лет ежегодный прирост объмов производства сыра в среднем составлял 2,3 % и рост его продолжается. Доля сыров из коровьего молока составляет (95-96) % [1].

С каждым годом в мире растут объемы производства сыров. Их ассортимент становиться разнообразнее, появляются новые виды. В связи, с чем меняется классификация сыров, которая в различных странах базируется на разнообразных принципах и факторах.

В настоящее время согласно общепринятому стандарту А-6 (рекомендуемому для сыра) Международная организация ФАО/ВОЗ предложила следующее определение продукта «сыр»:

«Сыр представляет собой свежий или прошедший созревание продукт твердой или полутвердой консистенции, получаемый:

- а) путем свертывания отдельно или в виде смеси молока, обезжиренного молока, сливок, подсырных сливок из пахты воздействием сычужного или других молокосвртывающих ферментов и препаратов с последующим частичным удалением молочной сыворотки, образующейся в результате этого свертывания;

- б) с использованием технологий производства, обеспечивающих свертывания молока и (или) веществ, являющихся его производными, с целью получения готового продукта, основные физические, химические и органолептические характеристики которого идентичны характеристикам продукта, определенного в пункте а)».

В разных странах могут вырабатываться сыры с одинаковым названием, отличающиеся технологией, и с разными названиями, но по одинаковой технологии [100].

Одной из самых распространенных и признанной на международном уровне классификаций является французская Appellation d'origine controlee (А.О.С.) в силу исторически сложившихся обстоятельств. В таблице 1.1 приведена французская квалификация марок сыра в сравнении с Российской квалификацией [102].

Таблица 1.1 – Сравнительная классификация марок сыра Свежие сыры Fromage blanc, Petit Мягкие/свежие Любительский Сыры сплесне- Camambert, Brie, Мягкие с плесенью Белый Десертный Сырыспромытой Maroilles, Mont d'Or, Мягкие/слизневые Дорогобужский плесневой ко- Romadur, Limburger сыры рочкой Сыры из козьего Crottin de Chavignol, Сыры из козьемолока Saite-Maure, Picodon го молока Голубые сыры Roquefort, Brue de Мягкие/с плесенью Прессованные Cantal,Edam, Gouda, Твердые сычужные/ Российский, Угневареные сыры Palet d'Or, Oltermanni с низкой температу- личский, Голрой2-го нагревания ландский Плавленые сыры Rambol, La vache qui Плавленые сыры Янтарь, Волна Ассортимент выпускаемой продукции – один из главных показателей, отражающих состояние любой пищевой отрасли промышленности. Несомненно, это относится и к сыроделию. В России традиционно производят полутвердые сыры с низкой температурой второго нагревания («Голландский», «Костромской», «Российский»). До 1990-х годов ассортимент натуральных сыров в России насчитывал около 100 наименований, половину из которых составляли сыры вышеназванной группы. Середина 1990-х годов была самым худшим периодом для российского сыроделия за всю историю его развития, что нашло отражение и в ассортименте:

он был весьма невелик и насчитывал всего несколько десятков наименований. И по-прежнему в этот период «самыми выпускаемыми» были полутврдые сыры с низкой температурой второго нагревания.

В настоящее время ассортимент сыров в России существенно расширился, однако по сравнению со странами развитого сыроделия он остается по-прежнему узким. Для сравнения: на Международном конгрессе молочной промышленности 2002 г. было представлено около 1000 видов сыров из Франции. В последнее время стали популярны сыры, а точнее, сырные продукты с растительными жирами.

Их производство позволяет увеличить выпуск продукции, расширить ассортимент. ВНИИМС предлагает предприятиям технологии сырных продуктов «Урожайный» и «Деревенский» с использованием в их составе композиций растительных жиров[138].

В данное время разработана технология полутвердого самопрессующегося сыра «Ново-Российский нежный», в которой были учтены замечания промышленности к его предшественнику. Производство последнего, в том числе с некоторыми изменениями технологии («Джентльмен», «Старо-Российский» и «Российский сливочный»), было внедрено вместе с оборудованием, изготавливаемым ОНО «Молмаш» более чем на 30 заводах.

Сыр «Ново-Российский нежный» относится к группе полутвердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания и повышенным уровнем молочнокислого процесса. Сыр вырабатывается из пастеризованного, нормализованного по жиру коровьего молока с использованием бактериальных заквасок или концентратов молочнокислых бактерий, молокосвртывающих ферментов, с последующей специальной обработкой сырного зерна, без созревания и с созреванием сырной массы. Головка сыра покрывается специальными сплавами или упаковывается в полимерную пленку под вакуумом[106].

В настоящее время ассортимент молочной продукции, выпускаемой в мире, постоянно расширяется, а технологии производства совершенствуются. Учитывая традиционную технологию сыра «Гауда» и адаптировав ее к российским условиям, компания «Христиан Хансен» разработала нормативную документацию на сыр «Гауда Премиум» (ТУ 9225-008-49942742-05), относящийся к группе полутвердых сыров с низкой температурой второго нагревания.

Сыр «Гауда Премиум» разработан по специальной технологии совместно со Всесоюзным научно-исследовательским институтом маслоделия и сыроделия (ВНИИМС). Изготовление опытных партий сыра и отработка режимов производства осуществлялись в экспериментальном цехе ВНИИМС.Сыр изготавливают из коровьего молока, подвергнутого воздействию заквасочной микрофлоры, молокосвртывающих ферментов, путем выделения сырной массы, ее обработки и созревания. В зависимости от массовой доли жира в сухом веществе предлагается вырабатывать сыр «Гауда Премиум» в следующем ассортименте:

- полужирный с массовой долей жира 30,40%;

- жирный с массовой долей жира 45, 50, 55%[23].

Специалистами Сибирского НИИ сыроделия в рамках создания эксклюзивных технологий сыров по заказам сыродельных предприятий разработаны технологии полутвердых сыров: «Карагужинский», «Сузунский», «Ренессанс», «Маасдаммер-Экстра», «Майминский», «Зеленодольский», «Миталер», сыр с чеддеризацией и плавлением сырной массы «Вееrkа» и др.

В рамках программы «Здоровое питание» созданы молочные продукты с пробиотической микрофлорой: серия лечебно-профилактических молочных напитков «Нина», «Нежность», «Алтайская закваска», «Алтайское лето»; сыры «МЧС», «Курортный».

Разработан широкий спектр специальных бакпрепаратов, подобранных по совокупности технологически полезных свойств, современные способы безмоечного созревания сыров, ферментированные продукты, содержащие лакто- и бифидофлору.

Новая оригинальная технология – сыр «Норталь», полутврдый жирный сыр с высокой температурой второго нагревания. Отличительная особенность технологии этого сыра – использование при его выработке дополнительно к основной бактериальной закваске концентрата молочнокислых палочек вида Lactobacillus casei «БК-Алтай-К», а также ферментного препарата «Липаза» для интенсификации процесса созревания и улучшения вкуса и аромата продукта. Сыр выпускается в реализацию с массовой долей жира в сухом веществе 45 и 50 % в возрасте и 60 сут. Сыр имеет следующую форму:

- брусок (блок) с квадратным основанием со слегка выпуклыми боковыми поверхностями и округленными гранями;

- прямоугольный брусок со слегка выпуклыми боковыми поверхностями и округленными гранями. Допускается легкая выпуклость верхней и нижней поверхностей;

- низкий цилиндр со слегка выпуклыми боковыми поверхностями и округленными гранями[64].

Другое направление расширения ассортимента путм экономии молочного сырья – применение молочных белков в производстве сыра.

Специалистами ГК«Союзоптторг» при поддержке компании Ingredia отработана технология получения сычужных сыров и сырных продуктов с использованием функциональных молочно-белковых концентратов «Promilk Kappa Optimum 85».

Результаты выработок показали, что применение «Promilk Kappa Optimum 85» в составе сыра позволяет:

- решить проблему сезонных колебаний качества молока-сырья;

- восполнить дефицит белка в молоке-сырье на 100%;

- исключить процесс сепарирования;

- сократить время производственного цикла на 30 мин и более;

- увеличить оборачиваемость оборудования на 10 % и более;

- улучшить качество молочного сгустка и сырного зерна (оно будет плотное, глянцевое, упругое, хорошо отдающее сыворотку);

- снизить потери белка и жира с сывороткой (на 20 % и более);

- увеличить выход сыра на 15 % и более;

- снизить сырьевую себестоимость сыра.

«Promilk Kappa Optimum 85» – это современное решение для производителей сыра и сырных продуктов[95].

Во ВНИИМСе разработаны технологии выработки сыра, относящегося к группе мелких сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания, 45 % содержанием жира в сухом веществе, продолжительностью созревания один месяц. Технологический режим производства данного сыра с использованием белков подсырной сыворотки включает в себя следующие операции: количество вносимых белков, грамм сухого вещества на 1 л молока (3,5-4,5), количество закваски молочнокислых бактерий 1,0-1,5 %, температура второго нагревания 39-41 °С, количество воды для промывки зерна, в процентах от веса молока (0,3), содержание влаги в сыре после прессования 48-50%, в зрелом 44-46%, активная кислотность сыра рН после прессования – 5,5-5,8, в возрасте 5-10 сут – 5,15-5,25, зрелого – 5,25-5,40. Продолжительность посолки сыра 16-18 ч, содержание влаги в зрелом сыре 2,0-2,5 %, температура созревания сыра 10-12 °С, продолжительность созревания 30 сут. Сыр, выработанный по данной технологии, имеет чистый кисломолочный вкус с легкой горечью, хорошую консистенцию и пустотный рисунок [52].

В настоящее время институтом проводятся исследования по разработке высокоэффективной технологии сыров, созревающих при участии микрофлоры сырной слизи [73].

Специалистами ВНИИ маслоделия и сыроделия использовали в качестве сырья наряду с жирами немолочного происхождения сухие молочные ингредиенты, в частности сухое обезжиренное молоко (СОМ). Объектами исследования были модельные смеси, составленные по схемам: смесь № 1 (контроль) натуральное молоко + обезжиренное молоко; № 2 СОМ + вода + молочный жир; № СОМ + вода + молочный и растительные жиры в соотношении 50:50%; № СОМ + вода + растительный жир. Реологическими и электронно-микроскопическими исследованиями установлено, что полная замена белковой части натурального молока на белки СОМ, а молочного жира – растительный снижает в пять раз интенсивность нарастания упругости и в 3 раза – вязкость сычужного сгустка.

При производстве сырных продуктов на основе СОМ и эмульсий растительных жиров необходимо использовать специально подобранные эмульгаторы, которые обеспечивают формирование прочной оболочки на поверхности мелкодисперсных капель растительного жира. Белки СОМ в этом отношении неэффективны [60].

Эстонский сыр ускоренного созревания относится к группе твердых сыров с низкими температурами второго нагревания. Для производства эстонского сыра используется два вида ферментных гидролизата: гидролизат, приготовленный с культурами молочнокислых палочек и стрептококков и гидролизат, приготовленный с культурами молочнокислых стрептококков. Оба гидролизата содержат значительные количества небелкового азота и по своему составу отличаются один от другого. В ферментных гидролизатах содержится значительное количество молочнокислых бактерий – 400-600 млн. клеток в 1 мл. Эта микрофлора влияет на ход молочнокислого процесса во время выработки и созревания сыра [47].

В Норвегии вырабатывают сыры типа «Мюзост», «Приммюзост» и другие вырабатываемые из сгущенной подсырной сыворотки с высокой концентрацией сухих веществ 75-80%. Это усложняет технологический процесс, так как требуется дополнительное специальное оборудование. Основным моментом является повышенное содержание лактозы. В данном случае просматриваются следующие варианты: направленный процесс кристаллизации лактозы в сгущенной подсырной сыворотке: энзимный гидролиз, современные методы инверсии молочного сахара. Получение указанного продукта с улучшенными биологическими, органолептическими и структурно-механическими свойствами являются удаление минеральных веществ, инверсия молочного сахара, сбалансирование белково-углеводного, жирно-кислотного и водно-солевого состава [129].

Учные Мичуринского государственного аграрного университета выработали «Пошехонский» сыр 45% жирности из молока коров разных генотипов. Молоко было получено от чистопородных симментальских коров, первое поколение поглотительного скрещивания симментальскихкоров с красно-пестрыми голштинскими быками, второе поколение, третье поколение, чистопородные голштинские коровы и молоко от коров возвратного скрещивания. Сделав оценку выработанных сыров, отмечено, что все образцы сыра «Пошехонский» по органолептическим показателям в полной мере соответствуют ГОСТу. Но так же, сделан вывод, что для производства высококачественного сыра «Пошехонский» наиболее пригодно молоко чистопородных симментальских и помесных коров, полученных от поглотительного скрещивания с красно-пестрым голштинским скотом [78].

Специалистами компании «Даниско» совместно с ОНО «Экспериментально-производственный сыродельный завод» ВНИИМС доработана и адаптирована к условиям российских предприятий технология традиционного германского сыра «Тильзетер». Сыр «Тильзетер Люкс» относится к группе полутвердых сыров с низкой температурой второго нагревания. Его производят из нормализованного коровьего молока, подвергнутого воздействию заквасочной микрофлоры, молокосвртывающих ферментов, выделением сырной массы и ее обработкой. «Тильзетер Люкс» вырабатывают с массовой долей жира в сухом веществе 30, 40, 45 и 50%. Использование культур прямого внесения вместо традиционных бактериальных заквасок положительно влияет на качество сыра. Сыр созревает не менее 25 сут. Срок годности составляет 90 сут [137].

Так же учеными компании «Даниско» совместно с ОНО «Экспериментально-производственный сыродельный завод» ВНИИМС разработали ряд технологий натуральных сыров «Гауда люкс», «Эдам люкс», «Маасдам люкс» и «Пипперони». «Маасдам люкс» имеет умеренно выраженные сырные, слегка сладковатые, пряные вкус и аромат, эластичное тесто, на разрезе – рисунок, состоящий из глазков круглой или овальной формы разного диаметра. Имеет форму низкого цилиндра массой от 3,5 до 12,5 кг. Массовая доля жира в сухом веществе сыра – 45%, влаги – 43%, созревает не менее 35 сут. Для сыра «Гауда люкс» регламентирован выпуск с массовой долей жира в сухом веществе 45 и 50%; сыр может иметь форму низкого цилиндра 0,4-7,0 кг или прямоугольного бруска массой 2,5кг или шара массой 1,8-2,5 кг. Сыр имеет умеренно выраженные сырные, слегка кисловатые вкус и аромат, эластичное тесто, для менее жирных видов оно слегка плотное. Рисунок состоит из глазков круглой или овальной формы, равномерно расположенные по всей массе. Срок созревания – не менее 30 сут. «Эддам люкс» выпускается с массовой долей жира в сухом веществе 45 и 50%; форма сыра – прямоугольный брусок массой 2,5-6,5 кг или шаровидный массой 1,8-2,5 кг.

Сыр имеет умеренно выраженные сырные, слегка кисловатые вкус и аромат, эластичное тесто, рисунок - глазки круглой или овальной формы, равномерно расположенные по всей массе. Срок созревания - не менее 30 сут. «Пипперони» так же относится к группе сыров с низкой температурой второго нагревания. Выпускается с использованием пряных наполнителей душистого перца или тмина, которые придают сыру неповторимый вкус и аромат. Массовая доля жира в сухом веществе сыра – 40, 45 и 50%. Сыр имеет форму прямоугольного бруска массой 2,5-6, кг или шара массой 1,8-2,5 кг. Срок созревания сыра – 15 сут, что делает его рентабельным продуктом. Срок годности – 30 сут [136].

В институте питания РАМН разработана солевая смесь с пониженным содержанием натрия в виде профилактической и лечебно-профилактической соли.

Влияние профилактической и лечебно-профилактической соли, используемой при посолке тврдых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания, на их качеств а так же развитие микробиологических и биохимических процессов во время созревания было изучено на сырах «Костромской» и «Российский». По органолептическим показателям все сыры были оценены высшим сортом, имели одинаковое содержание соли. Опытные сыры имели хорошую эластичную консистенцию. Общее количество бактерий и ароматобразующих в опытных сырах в 2раза больше, а количество бактерий группы кишечной палочки в 25-30 меньше, чем в контрольных. Полная посолка сыров лечебно-профилактической солью не ухудшает их органолептические показатели, что полностью согласуется с результатами зарубежных исследований. При этом массовая доля соли в продукте не превышала 2,5 %, а соотношение хлоридов калия к хлоридам натрия соответствовало 1:1. Посолка сыра лечебно-профилактической солью обогащает продукт физиологически важными для организма человека элементами калия и магния, а сыр приобретает диетические свойства [16].

Во ВНИИМС (г. Углич)разработана технологияпроизводства сыра с использованием восстановленного молока: полутвердый сыр «Голландский ИТ», «Костромской ИТ», «Пошехонский ИТ» и «Российский молодой». В состав смеси входит цельное молоко, обезжиренное молоко (или восстановленное СОМ для нормализации смеси). Так же учными ВНИИМС решена проблема продления сроков годности сыров «Костромской ИТ» и «Пошехонский ИТ» с 30 до 120 сут при созревании и хранении в упаковочном материале «Амивак» [110].

Новая группа сыров «Фаворит», «Покровский», «Алтайский кудесник» относятся к тврдым сычужным сырам с низкой температурой второго нагревания.

Существенным отличием этих сыров от традиционных сыров с низкой температурой второго нагревания является использование закваски молочнокислых палочек вида L. casei совместно с закваской мезофильных молочнокислых лактококков и термофильных палочек (ТМП) [2].

Корпорацией «СОЮЗ» выполнены исследования и накоплен положительный практический опыт в производстве твердых сычужных сыров с заменой молочного жира жировыми системами «СОЮЗ» на 30,50% и более. Отработана на действующих предприятиях возможность использования указанных компонентов в заданном соотношении при производстве сыров, выработанных по технологиям производства аналогичным для голландского, пошехонского, российского и сусанинского сыров. Анализ производственных выработок сыров с частичной заменой молочного жира жировыми системами «СОЮЗ» позволят сделать выводы о возможности получения функциональных продуктов высокого качества, сочетающих в себе, как диетические, так и полезные свойства. Применение данной технологии приводит так же к сокращению сроков созревания и улучшению степени использования сырья (повышение выхода сыра, снижение потерь жира) [58].

Учными Северо-Кавказского государственного технического университета и НИИ разработана технология сывороточных сыров «ЛАКТОЧИЗ». Его вырабатывают из подсырной сыворотки, сыворотки козьей, обезжиренного молока, масла сливочного или пластических сливок, с добавлением или без лактулозы, вкусовых и ароматических наполнителей. Сыр «ЛАКТОЧИЗ» вырабатывают 20 % жирности [131].

Р.И. Раманаускас с коллегами выработали литовский сыр с использованием белкового концентрата. Для нормализации применялся выработанный с использованием ультрафильтрации обезжиренного молока сухой белковый концентрат.

Сухой белковый концентрат восстанавливали в молоке из расчта (1,2±0,2) кг концентрата на 10 л молока. Нормализацию осуществляли путем смешивания контрольного и обогащенного белком молока. Количество молокосвртывающего фермента, необходимое для свертывания сгустка в течение (35±5) мин в расчете на 1 г белка, уменьшилось по мере увеличения массовой доли белка в смеси. Авторы рекомендуют оптимальную концентрацию массовой доли белка в молоке при производстве полутвердого сычужного сыра жирностью 30% (литовского) – (4,0±0,1) %. Это способствует интенсификации протеолитического процесса созревания сыра, улучшению вкусовых свойств и консистенции [88, 98].

Учными ВНИИМСа исследовано влияние денатурированных сывороточных белков на протеолитические процессы сыров костромского и корпинского.

Установлено, что выработанных из молока, обогащенными денатурированными сывороточными белками, во время созревания происходят наиболее глубокие структурные изменения белка, чем в сырах, выработанных из натурального молока [10].

1.2 Молоко-сырь для сыроделия и пути повышения его качества Молоко, применяемое для выработки сыра, должно отвечать определенным требованиям, т.е. быть сыропригодным. Сыропригодность молока характеризуется комплексом показателей физико-химических, технологических и гигиенических свойств. Молоко должно иметь оптимальное содержание белков, жира, СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток), кальция, образовывать под действием сычужного фермента плотный сгусток, хорошо отделяющий сыворотку, и быть благоприятной средой для развития молочнокислых бактерий.

Для сыроделия наиболее пригодно молоко с высоким содержанием белков, не ниже 3,1%, в том числе казеина не менее 2,5%. Оптимальная массовая доля жира составляет 3,6 %, СОМО 8,4%, соотношение между жиром и белком 1,11между белком и СОМО 0,35-0,45. Для сыроделия хорошо подходит молоко с высоким содержанием в казеине фракций -, - и - (в сумме они должны составлять не менее 91%) и низким фракции -казеина. Длительное хранение молока при низких температурах (2-5 °С) приводит к увеличению -казеина, что ухудшает свойства сгустка. По этой причине нельзя долго хранить при низкой температуре сырое молоко, предназначенное для выработки сыра[19].

Специалисты Горского государственного аграрного университета (г. Владикавказ) провели исследования и сообщают, что для сыроделия наиболее пригодно молоко с высоким содержанием белков (не ниже 3,1 %, в том числе казеина не менее 2,5 %), жира (более 3,6 %), СОМО (более 8,4 %) и оптимальным соотношением между жиром ибелком 1,10-1,25, между белком и СОМО – 0,35-0,45; содержание кальция – 125 мг%. По мере снижения рН молока реакция сычужной коагуляции белков протекает быстрее и плотность полученного сгустка больше.

Лучшей сыропригодностью характеризуется молоко коров симментальской юроды по сравнению с черно-пестрой. В молоке коров симментальской породы больше диаметр мицелл казеина, количество альфа-казеина, плотность сычужного сгустка и меньше продолжительность свертывания по сравнению с молоком коров черно-пестрой породой. Из молока коров черно-пестрой породы образуются дряблые или вялые сгустки. Края сгустков на изломе неровные, сыворотка выделяется медленно, мутная, зерно неровное, недостаточно клейкое.Молоко коров черно-пестрой породы характеризуется невысоким содержанием жира и белка, но довольно высоким количеством белка, приходящимся на 100 г жира [13].

Следует отметить, что сыродельные предприятия часто сталкиваются с проблемой снижения сычужной свертываемости перерабатываемого на сыр молока.

Простая коррекция состава молока, используемая в сыроделии с помощью внесения в него, например, кальция, не во всех случаях способна придать «сычужновялому» необходимые для сыроделия свойства «активного» молока.

Как показывает практика, важную роль в повышении сычужной свертываемости молока играет,кормовой рацион лактирующих коров. Неполноценность и несбалансированность его по основным питательным и минеральным веществам не позволяют использовать в полной мере генетический потенциал важных для сыроделия пород животных.Показательны в этом отношении наблюдения сыроделов, касающиеся реакции на сычужный фермент молока, получаемого от коров на высокогорье или в низинных районах. В первом случае молоко свертывается, как правило, значительно быстрее. Перевод скота с зимнего рациона на весеннее пастбище также сопровождается значительными изменениями как в составе молока, так и его способности к свертыванию ферментным препаратом. Определенную роль может сыграть даже вид пастбища [96, 97].

Принято считать, что основные компоненты молока – белок, жир и лактоза.

Это те важные составляющие, к которым обращено внимание переработчиков молока. Однако в долевом отношении белок, жир и молочный сахар – промежуточные продукты. Наибольшая процентная доля в молоке приходится на воду. Этот компонент полностью переходит в кисломолочные продукты, самый твердый из продуктов – сыр содержит 37-60 % воды, в сухих молочных продуктах воды остается 3-5 %. Роль воды в формировании структуры молочных продуктов хотя и признается, но ее функциональная значимость раскрыта еще далеко не полностью. Тем не менее, поведение органических и неорганических (минорных) компонентов молока при его переработке тесно взаимосвязано с уникальными свойствами и структурными особенностями воды.Определяющий фактор специфичности переработки молока на сыр – температура. Критические точки воды – так называемые «аномальные» – также зависят от этого показателя.

Если сравнить параметры технологической цепочки производства сыра с аномальными параметрами воды, то здесь прослеживаются явные совпадения:

- 4 °С – точка максимальной плотности воды. Именно эта температура эмпирически выбрана для хранения молока, сыров и созревания многих молочных продуктов: упорядочивание структуры воды обеспечивает стабилизацию структуры молочных смесей;

- 10 °С – точка максимального поверхностного натяжения воды. Совпадает с температурами созревания молока, принятыми в сыроделии, и посолки сыров в рассоле;

- 30-40 °С – диапазон теплового расширения воды. При этих температурах осуществляются процессы сычужного свертывания молока;

- 37 °С – точка минимальной теплоемкости воды (точка физиологической температуры). Сопоставима с температурами вымешивания сырного зерна в частных технологиях сыров;

- 42-45 °С – температура, при которой ионы Са в водных растворах переходят в связанное состояние, стартовая точка денатурации белков при повышении температуры;

- 85 °С – точка перестройки структуры воды. Связана со снижением скорости нагрева молочных смесей, вызывает необратимое снижение способности молока к отстою (в технологиях производства сычужных сыров не используется из-за тепловой денатурации белков)[71].

Ю.П.Фомичев и Т.В.Кабанова (Всероссийский государственный НИИ животноводства) предложили повышать сыропригодность молока биотехнологическим методом. Достаточно высокий удельный вес молока-сырья низкого качества является основной характеристикой состояния сырьевой базы молочной промышленности страны. Поэтому получение полноценной, безопасной и качественной молочной продукции из такого сырья – серьезная проблема, которая осложняется тем, что большинство ценнейших физиологически активных компонентов теряется или утрачивает свои первоначальные свойства в процессе традиционных технологий переработки. Из этой ситуации есть только один выход – создание качественно новых технологий, позволяющих рационально использовать и сохранять все полезные компоненты натурального сырья.

Улучшение качества сырья на стадии первичной обработки молока в хозяйствах, на предприятиях (при хранении и подготовке для переработки) предусматривает запатентованный способ обработки молока для производства сыров (патент 2220580 Российская Федерация МПК 7А 23С19/05). Влияние обработки молока давлением газообразного азота на биохимические, микробиологические и технологические свойства молока исследовали на базе кафедры технологии молока и молочных продуктов Марийского государственного университета в 2006гг.Данный метод обработки молока высоким давлением 1,4 МПа газообразного азота в течение 5 мин с последующим резким сбросом давления при температуре 4-8 °С позволяет экологически чистым способом воздействовать на такие важные свойства молока, как кислотность, бактериальная обсемененность, сыропригодность молока, а также повысить качество и выход сыров до 5 %[128].

Учные Северо-Кавказскогогосударственного технологического университета разработали способ повышения технологических свойств молока коров путем использования хелатного соединения в их рационах.

Технологические свойства молока коров зависят от условий окружающей среды, но главным фактором, способным обеспечить существенный сдвиг этих показателей в ту или иную сторону – кормовой. Это особенно важно учитывать, так как молоко и молочные продукты занимают значительную нишу в обеспечении отечественных потребителей полноценным белком, жиром и другими биологически активными веществами.

Для изучения технологических свойств молока под влиянием скармливания хелатного соединения в условиях СП «Мясопродукты» РСО-Алания на трх группах коров швицкой породы численностью по 10 голов провели научно-производственный опыт. Коровы контрольной группы получали основной рацион без добавок хелатного соединения. Животным первой опытной группы к основному рациону добавляли препарат тетацин-кальций в количестве 1 %; второй – 2 % от массысухого вещества рациона. Тетацин-кальций – комплексообразующее соединение, способное образовывать стойкие малодиссоциирующие комплексы со многими двухвалентными и трхвалентными металлами.

Известно, что наибольшим колебаниям в молоке под влиянием кормового фактора подвержены показатели содержания жира и белка. Как показали результаты химического анализа, хелатного соединение оказало особенно положительное действие на уровень белка и жира в молоке подопытных коров второй опытной группы – отмечено увеличение содержания жира на 0,18%, белка – на 0, %.От содержания молочного белка и жира зависит, на какие цели будет использоваться молочное сырье – сыроделие или маслоделие. Сыропригодность молока во многом зависит от состава и свойств его белков[122].

В связи со вступлением России в ВТО особое значение приобретает производство сыров высокого качества не только для внутреннего потребления в стране, но и на экспорт, для этого необходимо молоко-сырь только высшего сорта.

Е.А. Юрова (ГНУ ВНИМИ Россельхозакадемии), С.Е. Кресова, А.С. Шувариков (РГАУ МСХА им. К.А.Тимирязева) провели исследования, целью которых было изучение взаимного влияния совокупности технологических характеристик молока-сырья из различных районов Московской области на качество выпускаемых сыров. Для измерения показателей качества молока применяли стандартизованные методы исследований физико-химических и микробиологических показателей, а по отдельным параметрам, на наш взгляд являющимися спорными, использовали арбитражные методы определения.

В связи с тем, что сыр представляет собой высокоценный пищевой продукт, получаемый из молока путем ферментативного свертывания белков, выделения сырной массы с последующей обработкой и созреванием, в молоке, используемом для сыроделия, должно быть больше белка с крупными частицами казеина, а также высокое содержание -казеина. Кроме того, оно должно хорошо свертываться под действием сычужного фермента[140].

Полученные данные сравнивались с нормативами принятыми в России и странах ЕЭС, которые являются более строгими. Сделаны выводы, что не все объемы молока в Московской области можно перерабатывать на сыр.

Особое значение имеют микробиологические показатели и их контроль в сыром молоке.Следует помнить о том, что микроорганизмы, развиваясь в молоке, выделяют ферменты, которые катализируют или ингибируют протекание биохимических реакций, что, несомненно, может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на показатели качества молока. Еще раз хотелось бы обратить внимание специалистов на то, что при появлении пороков в продуктах, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов, недостаточно определять просто бактериальную обсемененность сырого молока, а следует более детально изучить микрофлору поступающего сырья от конкретных поставщиков[15].

С.С. Колесникова предлагает способ биологической обработки молока в сыроделии. Биологическая обработка проводится во время наполнения сыродельной ванны молоком, внесением в количестве 1,0-1,5 % от исходного молока закваски, приготовленной на чистых культурах L. acidophilum н/р. Этот способ обработки улучшает сыропригодность молока, органолептические характеристики сыров, ускоряет их созревание. При этом интенсифицируется процесс получения сгустка и обработки сырного зерна (применены некоторые новые технологические приемы), в 2-3 раза. Ускоряется созревание, а также увеличивается оборачиваемость сыродельных ванн и камер созревания по сравнению с традиционной технологией [50].

С.А. Емельяновтеоретически обосновал и экспериментально доказал целесообразность бактериальной санации молочного сырьяв условиях реального биоценоза. Результаты использованы в технологии сыра «Российский» [42].

Из вышеизложенного следует, что важным аспектом разработки новых видов тврдых и полутврдых сыров является использование молока-сырья высокого качества.

1.3 Влияние биотехнологических факторов на формирование видовых Технология получения твердого сычужного сыра из молока включает комплекс взаимосвязанных биотехнологических приемов, в основе которых лежат сложнейшие физико-химические, биохимические, микробиологические и реологические процессы, вызывающие глубокие изменения практически всех компонентов молока на уровне макро-, микро- и субмикроструктур. Направленность этих процессов зависит от многих факторов и должна регулироваться в ходе изготовления сыра для того, чтобы получить готовый продукт высокого качества с характерными для каждого вида вкусом, ароматом, консистенцией.

Важную роль в формировании качественных показателей сычужных сыров играет процесс молочнокислого брожения, сущность которого состоит в ферментативном расщеплении лактозы молочнокислыми бактериями с образованием молочной кислоты и других продуктов. Количество молочной кислоты, являющейся основным продуктом метаболизма молочнокислых бактерий, влияет на величину активной кислотности среды. От уровня активной кислотности зависят многие физико-химические процессы, на которых базируется технология сыра. В первую очередь это процессы дестабилизации коллоидной белковой системы молока, агрегации дисперсных белковых частиц, образования пространственной структуры сгустка, синерезис. Структурные изменения белковой основы сырной массы продолжаются и на последующих этапах изготовления сыра (формование, прессование, созревание). Под действием молочной кислоты от параказеинаткальцийфосфатного комплекса (ПККФК) отщепляется коллоидный фосфат кальция, вследствие чего структура ПККФК претерпевает существенные изменения. Микроструктурные перестройки отражаются на макроструктуре продукта, а это значит, что изменяется его консистенция[61].

Органолептические показатели любого вида сыра зависят от состава и свойств перерабатываемого молока, используемых бактериальных препаратов, а также от технологических параметров, применяемых при выработке продукта.При исследовании влияния технологических факторов на органолептические показатели сыров с низкой температурой второго нагревания и срок их созревания были выбраны следующие факторы: массовая доля жира в сухом веществе продукта, температура второго нагревания сырного зерна, уровень посолки сыра.

Массовая доля жира в сухом веществе сыра регулируется путем нормализации перерабатываемого молока. Количество жира оказывает влияние на формирование консистенции продукта, а также на его пищевую ценность. Этот показатель регламентируется для каждого вида сыра. Следует отметить, что чем меньше массовая доля жира в сыре, тем выше в нем содержание влаги и наоборот.Температура второго нагревания относится к факторам, влияющим на обезвоживание сырной массы, а также регулирующим начальный состав микрофлоры сыра. Повышение температуры усиливает синеретические процессы, происходящие в сырном зерне, ускоряя тем самым выделение из него сыворотки.

Кроме того, повышенные температуры второго нагревания начинают сдерживать развитие отдельных видов молочнокислых стрептококков.

Уровень посолки сыра определяет интенсивность микробиологических и биохимических процессов, протекающих в созревающей сырной массе. Чем меньше в сыре содержание поваренной соли, тем активнее идут эти процессы.

Вместе с тем рассматриваемые факторы требуют определенного регулирования, так как могут привести к развитию в сыре различных пороков[120].

Технология производства сыров базируется на биохимических и физикохимических превращениях составных частей молока, переходящих в продукт. Основу получения сыра составляют биохимические процессы, протекающие под влиянием бактериальных ферментных систем и ферментов молокосвртывающих препаратов. При этом белки распадаются на целый ряд азотистых веществ, из числа которых пептиды и аминокислоты являются основными соединениями, обусловливающими вкусовой фон. В результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий сбраживается лактоза, устанавливаются реакция среды и окислительно-восстановительный потенциал, создающие условия для дальнейшего ферментативного преобразования сырной массы. Образовавшиеся продукты гетероферментативного брожения участвуют в создании аромата сыра, а углекислый газ создает рисунок. Ферментативные процессы сопровождаются образованием большого количества соединений, от количественного и качественного соотношения которых зависят вкус и аромат продукта.

Поэтому молочнокислая микрофлора является основным фактором получения продукта высокого качества, поскольку влияние других факторов созревания или выбор для выработки вида и типа сыра ограничены вполне определенными пределами. Регулирование молочнокислого брожения является наиболее важным элементом в производстве сыров. Совершенствование технологии в целях обеспечения высокого и стабильного качества продукта всегда неразрывно связано с проведением молочнокислого процесса [99].

К.К. Горбатова отмечает, что структура, консистенция и рисунок сыра характеризуют правильность прохождения биохимических и физико-химических процессов при выработке сыра и, следовательно, качество готового продукта.Структура продукта (сыра), изучаемая с помощью оптического микроскопа, называется микроструктурой, а с помощью электронного микроскопа – ультраструктурой или субмикроструктурой.Каждый вид сыра имеет свою – характерную для него – микроструктуру, но в целом у всех сычужных сыров она состоит из одних и техже структурных элементов.

Эти понятия тесно связаны с другими: консистенция и рисунок сыра. Консистенция – важный элемент в органолептическом восприятии, получаемом при употреблении плотного пищевого продукта. Она включает такие понятия, как мягкость, жесткость, зернистость, связность, пластичность и т.д. Консистенция формируется в процессе созревания продукта. В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы – углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично газы выделяются наружу, частично задерживаются в сырной массе, образуя глазки[20].

Все перечисленные элементы характеризуют видовые особенности тврдых и полутврдых сыров, которые формируются, в основном в процессе созревания сыра под действием биообъектов – заквасочной микрофлорой.

Особое значение в сыроделии, уделяется вопросу научно-обоснованных способов применения молочнокислых микроорганизмов в сыроделии.

Необходимо отметить, что большинство молочнокислых микроорганизмов имеют фермент -галактозидазу (лактазу), способную гидролизовать лактозу на моносахара глюкозу и галактозу. Поэтому с точки зрения углеводного питания молоко, содержащее более 40% (по сухим веществам) лактозы – молочного сахара, является субстратом, достаточным для осуществления энергетического метаболизма лактозоположительных микроорганизмов закваски.

Обычно молочнокислые микроорганизмы обладают неустойчивой или слабой протеолитической активностью, в связи с чем для их нормального развития необходимо присутствие в среде не просто белка, но готовых аминокислот и пептидов. Особенно важно наличие в полном объеме и достаточном количестве в окружающей среде этих соединений на начальных этапах развития молочнокислых бактерий, при низкой плотности популяции, в случае «патологического» состояния микробных клеток, например в лиофилизированных препаратах [6, 11, 12, 93].

Эффективно и удобно использование стандартных питательных сред для активации бактериальных концентратов (БК). Во ВНИИМСе была разработана сухая питательная среда для получения производственных заквасок из сухих БК.

Среда получила название «Реактибакт-Углич». Она имеет высокие ростовые, физико-химические характеристики, обеспечивает стабильное качество производственных заквасок, получаемых из сухих БК отечественного производства. Основным компонентом среды «Реактибакт-Углич» является молочная сыворотка, обогащенная гидролизатом белков молока. Кроме того, в состав среды входят биостимуляторы и факторы роста содержащие, в том числе, комплекс витаминов группы В. Специальный подобранный солевой состав среды обеспечивает необходимую буферную емкость, снижает отрицательное влияние активной кислотности на клетки микроорганизмов, стимулирует активное размножение и метаболизм не только кислотообразующей, но и ароматообразующей микрофлоры, повышает устойчивость заквасочных микроорганизмов к действию бактериофагов.

Ростовые характеристики среды позволяют сократить количество используемого сухого бактериального концентрата в 3 раза по сравнению с рекомендуемым для изготовления производственной закваски традиционным способом на молоке [108].

В последние годы наблюдается тенденция расширения спектра микроорганизмов, включаемых в состав микрофлоры заквасок для сыров, что связано со стремлением улучшить органолептические свойства традиционных сыров, повысит их питательную и биологическую ценность, интенсифицировать процесс выработки и ускорить созревание, повысить устойчивость к биоповреждениям [114].

Я.Л. Яркиной разработана технология двухвидового бактериального концентрата пробиотических культур бифидобактерий и бактерий L. casei. Выявлен закономерности роста бифидобактерий В. adolescentis и мезофильных молочнокислых палочек L. casei на различных питательных средах. На основании этих данных разработаны питательные среды БФ-4 и БФ-5 для наращивания бактериальной массы различных пробиотических штаммов бифидобактерий и молочнокислых бактерий L. casei. Сроки хранения сухого бактериального концентрата пробиотических культур при различных температурных режимах в зависимости от концентрации жизнеспособных клеток сразу после сушки. Для бакконцентрата с исходным содержанием микроорганизмов не менее 1·1011 КОЕ/г обеих культур (при норме содержания жизнеспособных клеток наконец срока годности не менее 1·1010 КОЕ/г) установлены сроки хранения:при температуре минус (20±1)°С – мес; при температуре (6±1)°С – 12 мес.

Концентраты бактериальные лиофилизированные могут применяться при производстве молочных продуктов путем прямого внесения и путем приготовления производственной закваски беспересадочным способом. Прямое внесение концентратов молочнокислых бактерий: концентраты вносят в подготовленные к заквашиванию молоко из расчета 1 Е.А. на 50-150 л молока. Перед внесением концентрат тщательно растворяют в небольшом количестве (20-50 мл) стерильного молока или воды в стерильной ступке или колбе. Молоко с внесенным концентратом тщательно перемешивают сразу после заквашивания и через 1 и 2 ч для равномерного распределения бактериальных клеток по всему объему молока.

Температура сквашивания молока 40-45 °С – для концентратов БК-Углич-Б, БКУглич-ТНВ, БК-Углич-ТВ, БК-Углич-СТБ, и 37-38 °С – для БК-Углич-АВ, БКУглич-АНВ. Внесение концентратов молочнокислых бактерий после предварительной активации: для активации используют стерилизованное при температуре (121±1) °С с выдержкой в течение 10-15мин цельное, обезжиренное или 10% восстановленное обезжиренное молоко.

Чешская фирма «Астром» производит питательную среду «Супербакт 2000»

представляющую собой сухую смесь молочных и минеральных компонентов, а так же вещества содержащие факторы роста. В состав среды «Супербакт 2000»

входит: сухое обезжиренное молоко и молочная сыворотка, фосфаты, дрожжевой автолизат. ВНИИМСом проведены испытания этой питательной среды для приготовления производственной закваски с использованием отечественных бактериальных препаратов и проверка ее при производстве различных видов сыра. Она обеспечивает необходимую активность производственных заквасок с необходимым для сыроделия качественным составом, а так же кислото-, газо- и ароматобразующей активностью [109].

Большой интерес в использовании пробиотиков в сыроделии представляют культуры пропионово-кислых бактерий и мезофильных лактобацилл L. саsei.

Пропионовокислые бактерии являются нативными представителями нормофлоры не только желудочно-кишечного тракта людей, но и традиционных продуктов питания, таких как хлеб и сыры. Уникальность этих анаэробных микроорганизмов заключается в способности синтезировать витамины группы В, особенно В12. Все большее применение при производстве сыров используется культура мезофильных палочек L. casei. Селектированные штаммы Lactobacillus casei способны подавлять гнилостную микрофлору кишечника. ООО «Барнаульская биофабрика»

совместно с Сибирским НИИ сыроделия провели исследования по использованию L. casei и Lactobacillus acidophilus при производстве сыров. Исследования опытного сыра показали в процессе производства культуры L. casei и Lactobacillus acidophilus хорошо развиваются в сыре и сохраняют свои свойства до конца созревания, при общем количестве в 1 г продукта – 107 КОЕ, что соответствует нормам СанПИН [5].

Не менее важным элементом управления качеством сыром является использование бактериальных концентратов специального назначения, с помощью которых можно решать отдельные задачи, такие, как улучшение вкуса и рисунка сыров, ускорение процесса созревания, подавление технически вредных микроорганизмов. БК-Углич-7К представляет собой концентрат мезофильных молочнокислых палочек L. casei, обладающих повышенной протеолитической активностью и способствующих ускорению созревания сыров. Этот концентрат применяется совместно с поливидовыми концентратами как дополнительное средство управления процессом созревания [118].

Молочнокислые палочки вида L. casei более стойки к сезонным изменениям молока, хорошо растут на биологически неполноценном молоке, что позволяет вырабатывать сыры в осенне-весенний период. Сухая бактериальная закваска L.

casei производится двух видов: в виде сухой L. casei, предназначенной для приготовления 2 см3 материнской закваски и в виде сухой L. casei с повышенным содержанием клеток, предназначенной для непосредственного внесения в смесь при производстве сыра или в подготовленное молоко для приготовления беспересадочной закваски. На основе сухой бактериальной закваски готовится материнская закваска. Оживление порции закваски ведется в 2 дм3 стерильного (цельного или обезжиренного) молока при температуре культивирования (36±1) °С в течение (24±1) ч. Титруемая кислотность материнской закваски 72-85 °Т. Закваска имеет нежный сгусток однородной консистенции, чистый кисломолочный вкус. В дальнейшем на основе материнской закваски готовятся пересадочная и производственная закваска [3].

Карел Кваст изучал применение производственной закваски в виде смеси сухого концентрата, в которую после разбавления водой и при соответствующей температуре и густоте добавляются молочные культуры, способствующие процессу возникновения финальной закваски. В первую очередь необходимо обратить внимание на ее состав. Незначительным по объему, но не менее важным компонентом, является добавка сухого молока. Следующей составляющей, представленной более высоким процентным содержанием в культивируемой среде, является сухая сладкая сыворотка, которая была выбрана с одной стороны из-за своей более низкой себестоимости по сравнению с сухим обезжиренным молоком, а с другой стороны из-за своей питательной ценности и микробиологических параметров. Оставшиеся компоненты смеси – фосфатная соль и дрожжевой аутолизат – компоненты, которые обеспечивают смеси неоспоримые выгоды [109].

Активность лактобацилл, особенно термофильных, в накоплении свободных аминокислот выше, чем лактококков. Мезофильные лактобациллы всегда есть в сырах, но в мелких сырах их содержание в сотни раз ниже, чем лактококков, поэтому вклад лактобацилл в созревание этих сыров, вырабатываемых на лактококковых заквасках, сравнительно небольшой. Включение мезофильных лактобацилл в закваски повышает их содержание в сырах в десятки раз и увеличивает степень влияния на формирование органолептических показателей сыров [37].

Кроме L. casei следует выделить среди заквасок, необходимых для созревания сыра пропионовокислые бактерии [143], которые незаменимы для развития характерного аромата и типичного образования глазков в эмментальском сыре.

Их причисляют к группе актиномицитов и родственных им микроорганизмов.

Внутри этой группы они относятся к семейству Propionibacteriaceae и роду Propioni-bacterium. Пропионовокислые бактерии предпочитают анаэробные условия, однако в определенной мере аэротолерантны и в присутствии кислорода могут расти медленно и в нетипичной форме. Они характеризуются как грамположительные каталазаположительные неспорообразующие палочки, которые в большинстве проявляют плеоморфизм (коккоподобные, нитеподобные, изогнутые до V-образной формы, У-образные в результате разветвления). Важными продуктами обмена являются пропионовая, уксусная кислоты и диоксид углерода, образующиеся в меняющемся соотношении. Затем возникают в небольших количествах изовалериановая, муравьиная, янтарная или молочная кислоты.

Существенным для роста и обмена веществ пропионовокислых бактерий является наличие достаточного количества свободной воды, выраженное в активности (показатель aw). Показатель aw подсчитывают по отношению к давлению водяного пара р/р0. При aw, равном 0,97-0,96, лаг-фаза и время генерации сильно удлиняются, ниже 0,95 рост полностью прекращается, и бактерии начинают отмирать [77, 145].

Вышеназванная культура участвует в формировании видовых особенностей эмментальского сыра совместно с термофильными палочками Lb. helveticus, Lb.

lactisи другими культурами.

Пропионовокислые бактерии принимают участие в формировании специфических органолептических показателей сыров с высокими и средними температурами IIнагревания. А.В. Гудков приводит характеристику основных свойств пропионовокислых бактерий. Это грамположительные, не образующие спор, неподвижные палочки, образуют каталазу. Обычно плеоморфные дифтероидные или булавовидные с одним закругленным, другим – конусообразным или заостренным концом. Клетки некоторых культур могут иметь кокковидную, удлиненную, раздвоенную и даже разветвленнуюформы. Расположение клеток: одиночное, в парах, коротких цепочках, V- или Y-образное, в виде «китайских иероглифов». Факультативные анаэробы, вариабельные по аэротолерантности.

Большинство культур лучше растет в анаэробных условиях. Сбраживают углеводы, лактаты, пируваты с образованием пропионовой и уксусной кислот, небольших количеств изовалериановой, муравьиной, янтарной или молочной кислот, СО2, а также цитраты в присутствии лактатов. Лактаты и глюкоза более благоприятны в качестве источника энергии, чем лактоза. Основные продукты ферментации лактатов показаны в уравнении:

Отношение количества пропионовой кислоты к уксусной обычно равно 2:1, но оно меняется в широких пределах и может достигать 5:1. Наиболее быстрый рост при температуре 30-37°С и рН равной 7,0.Пропионовокислые бактерии ферментируют аланин, серин, аспарагин и глицин с образованием СО2, NH3, уксусной и пропионовой кислоты [37].

Кроме отечественных поставщиков заквасочных культур (Биофабрики г.

Углич, г. Барнаул) активным производителем первичных и созревательных культур, а также ферментных препаратов для сыров является компания «Христиан Хансен».

На сегодняшний день компания «Христиан Хансен» предлагает на российский рынок обширный ряд различных культур для создания вкусовых модификаций Flavor Control (серии CR и LH-B). Ввиду расширения диапазона предпочтений, связанных с разнообразными вкусами, ассортимент будут составлять созревательные культуры, включающие в себя новые штаммы, используемые для ферментации, а также новые комбинации уже известных штаммов или традиционные штаммы с улучшенными свойствами.Так, серия созревательных культур CR состоит из определенных штаммов Lactococcus lactis spp. и Lactobacillus spp., термофильная культура LH-B-02 содержит штаммы Lactobacillus helveticus.

Подбор комбинаций штаммов в созревательных культурах основан на уникальной сбалансированной аминопептидазной активности. Штаммы изолированы из традиционно используемых сыродельных симбиотических культур по критерию отсутствия или очень незначительного влияния на ферментацию лактозы[44].

Компания «Хр. Хансен» поставляет молочные культуры для производства сыров различных сегментов. Для твердых сычужных сыров с высокой температурой второго нагревания рекомендуется использовать закваску YY-80, содержащую гомоферментативные мезофильные и термофильные культуры. Для производства сыров с мелкопористой структурой типа Чеддер и Фета – закваски гомоферментативных лактококков R-серии; для сыров типа Моцареллы – закваски STM-серии; для зерненого творога – мезофильные закваски СС-серии и мезофильно-термофильные культуры серии Fresco-1000[56].

Потребность в дифференцировании вкусов сыров, спрос на низкожирные продукты, а также новые технологии с растительными компонентами в составе сыра привели к развитию и введению на рынок целого ряда культур, участвующих в процессе созревания сыров. Цель таких культур – улучшение или усиление вкуса и текстуры и придание основной культуре четко выраженных индивидуальных свойств. Новые закваски CR-520, CR-540 и CR-550 позволяют получить выраженный сырный и сливочный вкус, а также убрать горечь в готовом продукте.

Специально подобранные штаммы Lactococcus и Lactobacillus «работают» в процессе созревания сыра и не оказывают влияния на технологический процесс производства и развитие основной закваски. Культура LH-B02 содержит Lactobacillus helveticus. Ее использование придаст сыру выраженный пряный вкус. При использовании пропионовокислых бактерий PS-4 сыр приобретает ореховый привкус и характерный рисунок с большими глазками [43].

Для твердых сычужных сыров с высокой температурой второго нагревания типа «Швейцарского» и «Эмменталь» предлагается сочетание закваски АР-М-1, содержащей гомоферментативные мезофильные и термофильные культуры, и закваски PS-4, в состав которой входят пропионовокислые бактерии, отвечающие за вторую ферментацию в сырах данной группы и обеспечивающие стабильное образование глазков при созревании. Пропионовокислые бактерии PS-4 были выделены из различных групп швейцарских сыров, они устойчивы к соли, лизоциму, низкому значению рН.Целесообразность использования заквасок DVS в сыроделии подтверждается многими факторами, главные из которых:

- простота и удобство в применении;

- стабильность соотношения между штаммами и свойств закваски;

- исключение возможности внесения посторонней микрофлоры с закваской;

- отсутствие риска фагового загрязнения;

- гарантия качества, количества активных клеток;

- соответствие мировым стандартам;

- возможность работы с сырьем с пониженными качественными характеристиками;

- возможность расширения ассортимента[21, 57].

Основу созревания и формирования органолептических показателей сыров составляют ферментативные превращения составных частей сырной массы, протекающие с образованием многочисленных соединений, формирующих специфический вкус и аромат продукта [7, 40, 59, 54]. Наиболее важные из них – протеолиз белковых и гидролиз липидных компонентов сырной массы.

Протеолиз в сыре проходит под воздействием различных протеолитических ферментов: нативной протеазы молока, протеаз молокосвртывающих ферментных препаратов (МФП), ферментов протеиназно-пептидазной системы заквасочной микрофлоры и микрофлоры молока. Сычужный фермент в силу высокой специфичности входящего в его состав химозина к связи Phe (105) - Met (106) оказывает ограниченное воздействие на казеин в процессе созревания сыра. Это действие выражается в основном в изменении консистенции продукта. Дальнейшее изменение белка при созревании сыра идет под действием протеиназ и пептидаз заквасочной микрофлоры [8].

Молокосвертываюшие препараты, содержащие в своем составе пепсина % и более, менее специфичны и обладают более широким спектромдействия на казеин. Пепсин специфичен главным образом к пептидным связям ароматических и объемных алифатических аминокислотных остатков, связям, включающим глутаминовую кислоту, и др. [134, 141].Подбор необходимого спектра ферментных препаратов – один из путей регулирования процесса созревания сыров.

А.В. Кригер и А.Н. Белов рекомендуют использовать сычужный фермент («Calf rennet Clerici 96/4», Италия) который содержит химозин и пепсин в соотношении 1:1[54].

Учными проведен анализ характеристик молокосвертывающих ферментов в связи с их функционированием на разных стадиях выработки и влиянием на качество сыра. предлагается подход к выбору молокосвертывающего фермента с учетом возможной активности последнего на разных стадиях процесса выработки сыра.При оценке пригодности заменителей сычужного фермента для выработки конкретного вида сыра необходимо учитывать следующие обстоятельства:

- кислотность молочной смеси при внесении фермента – пепсины активнее в кислой среде, быстрее сквашивают молоко и полнее переходят в сгусток;

- температуру второго нагревания – куриный пепсин и многие микробные ферменты выдерживаютнагревание, не разрушаясь, способны активно расщеплять белки и при высокой температуре второго нагревания, и далее при созревании сыра, вызывая порчу продукта;

- сроки созревания – обладающие высокой протеолитической активностью пепсины и микробные ферменты не рекомендуются для сыров с длительными сроками созревания, так как в этих условиях вызывают появление пороков консистенции и вкуса[75, 76].

Г.П.Шаманова характеризуя виды коагуляции и ферменты указывает, что плотность получаемого сгустка зависит от многих факторов, в том числе от вида, активности и количества вносимого молокосвртывающего фермента. Сегодня на российском рынке представлены три основные группы молокосвртывающих ферментов:

- сычужный фермент, который получают из желудков телят или взрослых коров. Активными коагулирующими ферментами этой группы являются химозин и пепсин разного состава;

- микробный фермент. Активным ферментом является протеаза Mucor - 100% химозин, полученный путем ферментации. Активный коагулирующий фермент – химозин.

Особо следует отметить роль сычужного фермента в созревании сыров.

Вторая и очень важная функция сычужного фермента осуществляется во время созревания сыров. При производстве любого сыра определенная часть протеолитически активного молокосвртывающего фермента сохраняется в сырном сгустке (2-6%), а остальная часть переходит в сыворотку. Небольшое количество фермента, оставшегося в сыре, остается активным и продолжает расщеплять альфа- и бета-казеин в процессе созревания. И количество, и специфичность получающихся продуктов расщепления белков являются важными факторами в образовании вкуса и структуры сыра[133].

Компания «Христиан Хансен» в настоящее время является производителем и поставщиком всего спектра молокосвртывающих ферментов: полученных традиционной экстракцией из четвертого отдела желудочка, главным образом телят (серия NATUREN®), химозина, произведенного путем ферментации (серия CHYMAX®), микробиальных коагулянтов (серия MICROLANT). Главный принцип разделения всех молокосвртывающих ферментов основан на способе их производства - традиционной экстракцией (серия NATUREN®) и ферментацией (серии CHY-MAX® и MICROLANT). Группа коагулянтов – продуктов ферментации делится на две большие подгруппы, которые принципиально различаются по получаемому активному веществу: это высокоспецифичный к белку молока химозин (в случае CHY-MAX®) и кислотная протеаза (в случае MICROLANT), разрывающая казеиновую мицеллу по нескольким связям.

Сычужный фермент содержит химозин и пепсин в качестве единственных активных субстанций. Химозин вследствие своей высокоспецифичной активности свертывания молока – важнейший и идеальный фермент для изготовления сыра[22, 45].

Современная биотехнология открыла новые способы получения ферментов, одним из которых является получение 100 % химозина под торговой маркой «MAXIREN®» голландской фирмы DSM.«MAXIREN®» получен ферментацией из молочных дрожжей Kluyveromyces lactis.После того как фермент получат в лаборатории, его нужно апробировать в условиях реального производства сыра. С этой целью компания DSM направила данный продукт в Научно-исследовательский институт молочных продуктов Голландии NIZO. Исследование включало все аспекты процесса изготовления сыра, его созревания, в том числе всестороннее изучение расщепления белка и органолептическую оценку[67].

Многие из отечественных производителей сыра предпочитают использовать натуральные молокосвертывающие препараты российских производителей. Эти препараты выпускаются в сухом виде, имеют активность от 100 до 150 тыс.

условных единиц на 1 г и содержат в своем составе химозин и пепсин в различных соотношениях.

Наибольшей популярностью у сыродельных предприятий пользуются сычужный фермент и сычужно-говяжий препарат СГ 50, выпускаемые по ОСТ 10Старейшим и одним из ведущих предприятий, производящих эти ферменты, является ОАО «Московский завод сычужного фермента», продукция которого у сыроделов по праву считается одной из лучших. Сегодня молокосвртывающие препараты от ОАО «МЗСФ» по качеству и стабильности работы в разные периоды года не уступают зарубежным аналогам. Они лучше адаптированы к особенностям состава и качества молока, поступающего на отечественные сыродельные предприятия, и особенно ярко проявляют свои свойства в межсезонный период, отставляя на второй план зарубежные аналоги. Практика работы с ферментамиот МЗСФ показывает, что сыры, выработанные с их использованием, дают лучшие результаты при длительном хранении по сравнению с сырами, изготовленными с применением зарубежных аналогов [66, 125].

Предложен и успешно прошел испытания на производстве фермент «Фромаза» в Нидерландах (сыр «Гауда») и в Великобритании (сыр «Чеддер») [83].

Ферментативное свертывание молока при производстве сыров – не единственный, но наиболее распространенный способ образования молочного сгустка.

Общепризнанным эталонным ферментом, катализирующим этот процесс, является сычужный фермент. Однако сложившаяся в конце прошлого века в связи с постоянным ростом мирового производства сыров проблема дефицита и высокой стоимости этого фермента не решена и в настоящее время. Это вызывает необходимость поиска более или менее адекватных заменителей химозина и, следовательно, новых сырьевых ресурсов для их производства. В 2004-2005 гг. в лаборатории биохимии СибНИИ сыроделия СО РАСХН (Барнаул) из сычугов северного оленя (СО) выделен и частично охарактеризован молокосвртывающий фермент.Были исследованы основные технологические характеристики молокосвртывающего фермента из сычугов СО[41].

Компания «Даниско» – мировой лидер в производстве всех необходимых ингредиентов для сыроделия. Для российского рынка из всего ассортимента ферментов компании «Даниско» выбран натуральный ферментный препарат с соотношением химозин:пепсин 90:10 % под торговой маркой REDLABELSPAIN™.

Данный ферментный препарат производят во Франции, его широко применяют сыроделы в Европе.Наилучший способ подтвердить высокое качество ферментного препарата RED LABEL SPAIN™, его пригодность и экономическую эффективность при производстве сыров (а не биохимические свойства) – испытание в условиях российского предприятия на российском молоке-сырье. С этой целью на Экспериментально-производственном сыродельном заводе Углича проведена серия из 200 промышленных варок сыра «Российский»[135].

Из вышеизложенного следует выделить особую актуальность проведения исследований по подбору биообъектов для производства сыра.

1.4 Процесс созревания и его значение для формирования Формирование видовых особенностей сыра происходит главным образом в результате ферментативных превращений составных частей молока с образованием многочисленных соединений, создающих вкус и аромат, характерных для данного вида.

Созревание сыра представляет собой сложный биохимический процесс, протекающий под влиянием энзимов молока, сычужного фермента и молочнокислой микрофлоры. Типичные реакции в созревающем сыре – ферментация белков, при которой образуются многочисленные азотистые соединения. Во время созревания количество нерастворимых белков уменьшается, но на любой стадии созревания мелких и крупных сычужных сыров их содержание остается высоким. Прирост азота отражает общий протеолитический процесс и в свое время служил главным показателем скорости созревания сыра и степени его зрелости [47].

Особое значение в формировании сыра как специфического пищевого продукта, играют заквасочные микроорганизмы. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют, о том, что молочнокислые бактерии выполняют в сыре следующие основные функции [36, 38, 39, 91, 96, 144, 146, 147, 148]:

- преобразуют основные компоненты молока (белки, жиры, углеводы) во вкусовые и ароматические вещества, соединения, обуславливающие питательную ценность и биологическую активность сырной массы;

- создают в сырной массе физико-химические условия (рН, Eh, парциальное давление кислорода и др.), тормозящие развитие технически вредных микроорганизмов и регулирующие биохимические процессы;

- подавляют развитие и метаболизм опасных для сыров микроорганизмов в результате конкуренции за источник энергии, образования специфических и неспецифических ингибиторов бактериального роста;

- активизируют действие молокосвртывающих ферментов и ускоряют синерезис сгустка, повышая активную кислотность сырной массы и сыворотки;

- ингибируют действие (а в ряде случаев дезактивируют) кислоточувствительных ферментов осуществляющих нехарактерные для сыров биохимические процессы;

- сбраживают лактозу и цитраты с образованием карбоновых кислот (молочной, пропионовой, уксусной), альдегидов (ацетальдегидов), спиртов (этанола), кетонов (ацетоин, диацетил), углекислого газа, принимающих участие в физико-химических, химических, биологических и микробиологических процессах во время выработки и созревании сырной массы, формировании органолептических свойств сыра (вкуса, аромата, консистенции, рисунка), сохранении их во время хранения и оборота;

- осуществляют трансформацию и гидролиз белков молока с образованием и накоплением в процессе созревания сырной массы азотсодержащих органических соединений различного молекулярного веса (растворимые белки, протеины, пептиды, аминокислоты), принимающих участие в формировании вкуса, аромата и структуры сыров;

- вызывают модификацию и ограниченный гидролиз молочного жира с образованием продуктов, так же участвующих в формировании вкуса, аромата и консистенции сыров;

- образуют биологически активные соединения (олигопептиды, ферменты, соединения с антибактериальным действием и др.), придающие сырам специфические функционально-пищевые свойства;

- защищают сыры от биоповреждений во время созревания, хранения и оборота за счет конкуренции микроорганизмов за источники питания, образования неспецифических (молочной, пропионовой, уксусной кислот, диацетила, перекиси водорода) и /или специфических (антибиотиков, бактериоцинов) антибактериальных веществ;

- поглощают растворенный кислород, снижают окислительно-восстановительный потенциал, изменяют кислотность, оказывают существенное влияние на интенсивность и направленность микробиологических и физикохимических процессов;

- способствуют приданию сырам диетических, профилактических и лечебных свойств.

Для благоприятной жизнедеятельности, т.е. энергетического и конструктивного метаболизма, молочнокислые микроорганизмы нуждаются в готовых органических веществах [51, 90].

К.К. Горбатова считает, что в образовании сычужного сгустка, кроме казеина, принимают участие денатурированные сывороточные белки. Вокруг крупных частиц денатурированных сывороточных белков начинает образовываться пространственная сетка из мицелл казеина. Поэтому добавление к молоку сывороточных белков, выделенных из подсырной сыворотки, ускоряет процесс сычужного свертывания молока [18, 53, 89].

В процессе созревания сыров белки молока претерпевают глубокие биохимические изменения. Под влиянием сычужного фермента и ферментов молочнокислых бактерий они распадаются с образованием многочисленных азотистых соединений. Состав образующих продуктов распада белков у отдельных групп сыров различен. Анализ технологического процесса получения сыров позволил выделить в нем четыре основных этапа, связанных с регулированием активности молочнокислого процесса при формировании продукта: стадия подготовки молока к переработке, сычужное свертывание молока, стадия обработки сгустка и формование сыра, период созревания и хранения сыра. Основная цель первого этапа заключается в накоплении в молоке биомассы молочнокислой микрофлоры, а также в структурных изменениях белковой фазы. Он включает в себя следующие технологические операции: хранение и созревание молока, его тепловая обработка, нормализация состава молока, использование бактериальных заквасок. Данные операции применяют в различном сочетании и последовательности, а также с использованием разных технологических параметров [48, 86].

Существует тесная корреляция между характером протеолиза, вкусом и ароматом сыра. При этом скорость формирования и степень выраженности сырного вкуса коррелирует с расщеплением только -казеина, которое осуществляют в мелких сырах микрофлора закваски, лактобактерии незаквасочного происхождения плазмин. В формировании органолептических показателей сыров принимают участие продукты протеолиза – пептиды и свободные аминокислоты (САК), а так же соединения, получающиеся в результате дальнейшего преобразования САК в результате воздействия на них микрофлоры сыра [37].

Оптимизация технологических параметров при выработке твердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания является наиболее экономически выгодным направлением сокращения срока созревания сыров. Сыры с ускоренным сроком созревания с низкой температурой второго нагревания можно получать при использовании специальных бактериальных заквасок и регулировании технологических параметров производства сыра. Применение бактериальных заквасок, включающих штаммы молочнокислых стрептококков с высокой липазной и слабой фосфолитической активностями, способствует улучшению органолептических показателей сыров. Такая микрофлора одновременно с активизацией процессов гидролиза триацилглициридов и накоплением продуктов их ферментации усиливает протеолитические процессы. Использование термофильных палочек активизирует процесс гидролиза белка в созревающем сыре. При этом содержание общего растворимого азота в месячном сыре повышается на 13,9 %, небелкового растворимого азота – на 12,9 %, аминного азота – на 14,5 %. Из этого сделан вывод, что применение бактериальных заквасок приводит к получению высококачественного продукта с ускоренным сроком созревания. Для производства сыра с сокращенным сроком созревания была использована схема с применением сычужного фермента «Алтазим», бактериального препарата № (Lactobacillus lactis, L. cremoris, L. diacetilactis, Leucocnostoc mesenteroides, L.



Pages:   || 2 | 3 |
 
Похожие работы:

«Гринюк Анна Валентиновна ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ КРОВИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖИДКОГО АЗОТА В КАЧЕСТВЕ АГЕНТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и...»

«КОДАЦКИЙ Юрий Анатольевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ СЕМЯН СОИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УЛЬТРАЗВУКА Специальность: 05.18.01 – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук...»

«Беляева Лидия Александровна ИССЛЕДОВАНИЕ СОХРАНЯЮЩИХ ФАКТОРОВ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОДЛИННОСТИ ПРИРОДНОЙ БУТИЛИРОВАННОЙ СТОЛОВОЙ ВОДЫ Специальность 05.18.15 – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические науки) ДИССЕРТАЦИЯ На соискание ученой степени кандидата технических наук Научный...»

«ГУНЬКО Павел Александрович ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕЛКОВЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ МЕТОДАМИ Специальность 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук...»

«ИГОЛИНСКАЯ ОЛЬГА АНДРЕЕВНА УСТАНОВЛЕНИЕ ПОДЛИННОСТИ СТОЛОВЫХ ВИН ПОСРЕДСТВОМ ОБНАРУЖЕНИЯ В НИХ СОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания...»

«ГРАЩЕНКОВ ДМИТРИЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА БЛЮД И РАЦИОНОВ ДЛЯ ДОШКОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСЧЕТОВ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«КОСТИН АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ РАЗРАБОТКА, ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ПРОБИОТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 05.18.15 – Техноогия и товароведение пищевых продуктов и функционаьного и специаизированного назначения и общественного питания...»

«ПОПОВА НАТАЛИЯ ВИКТОРОВНА ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОССТАНОВЛЕННЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов...»

«ИВАНОВ ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЧИПСОВ ИЗ МЯСА ПТИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАКУУМНОЙ ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ Специальность: 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : доктор технических наук, проф. Г.В....»

«ГУЖЕЛЬ ЮЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА НАПИТКОВ БРОЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ С ДОБАВЛЕНИЕМ ЭКСТРАКТА ХВОИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного...»

«КАЙМБАЕВА ЛЕЙЛА АМАНГЕЛЬДИНОВНА НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МЯСА И ПРОДУКТОВ УБОЯ МАРАЛОВ Специальность: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук Научный консультант : доктор технических наук, профессор Узаков Я.М. Улан-Удэ - СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР 1.1...»

«КУЗЬМИН КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПУТЕМ СТАБИЛИЗАЦИИ КОЛЛОИДНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ МОДИФИЦИРОВАННОГО КРАХМАЛА Специальность: 05.18.15 – технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель д.т.н., профессор В.А....»

«ЗАВОРОХИНА НАТАЛИЯ ВАЛЕРЬЕВНА РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ С УЧЕТОМ СЕНСОРНЫХ ПРЕДПОЧТЕНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 05.18.15 –...»

«АПЁНЫШЕВА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЯГКИХ КИСЛОТНОСЫЧУЖНЫХ СЫРНЫХ ПРОДУКТОВ С РАСТИТЕЛЬНЫМ ЖИРОМ Специальность: 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических...»

«МАКСЮТОВ РУСЛАН РИНАТОВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА ЙОДОБОГАЩЁННЫХ КУМЫСНЫХ НАПИТКОВ С ИНУЛИНОМ 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания (технические наук и) Диссертация на соискание...»

«ВАГАЙЦЕВА ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ДЕТСКИХ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ УЧРЕЖДЕНИЙ Специальность: 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и...»

«КОРЖОВ ИГОРЬ ВАСИЛЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ТЕКСТУРАТОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Специальности: 05.18.01-Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодовоовощной продукции и виноградарства 05.18.04-Технология мясных,...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.