Молочная промышленность

Молоко как сырье для производства сыров

Решающим фактором в производстве сыров являются химический состав, физические свойства и микробиологические показатели перерабатываемого молока. Эти факторы определяют сыропригодность молока, т.е. его способность к свертыванию, образованию сгустка надлежащей плотности, а также способность к брожению и созданию среды, необходимой для развития и деятельности полезных микроорганизмов и прежде всего молочнокислых бактерий.

Сыропригодность зависит не только от состава и свойств молока, но и от особенностей биотехнологии сыров, для производства которых оно используется. Так, в производстве твердых сыров обсемененность спорами маслянокислых бактерий и сычужная свертываемость являются важнейшими показателями сыропригодности молока, а в производстве кисломолочных сыров они не играют определяющей роли. Поэтому, говоря о сыропригодности молока, подразумевают молоко, которое предназначено для выработки твердых сычужных сыров. Следует отметить, что уровень развития производства, современные технологии, новейшее оборудование позволяют перерабатывать на твердые сычужные сыры молоко практически любого качества. Однако при получении элитных сыров, сыров с ярко выраженными видовыми особенностями необходимо в качестве сырья применять молоко нормального состава.

Молоко нормального состава

Молоко нормального состава – это свежевыдоенное молоко от здоровых коров, полученное при полноценном кормлении не ранее чем через семь дней после отела и не позднее чем за десять дней до начала сухостойного периода. Состав и свойства «нормального» сборного молока варьируют в зависимости от породы коров, стадии лактации, сезона, кормления и других факторов. Одной из основных задач в сыроделии является сохранение состава и свойств нормального молока на пути от коровы до сыродельной ванны.

Анормальное молоко

Анормальное молоко – это молоко, содержащее неприсущие нормальному молоку вещества, попадающие в него из организма коровы или после выхода из вымени, а также молоко с измененным составом и свойствами в результате болезни или плохого кормления животных.

В настоящее время в нашей стране начинает свое развитие направление производства сыров из козьего и овечьего молока. В связи с этим появилась необходимость установить требования для молока-сырья козьего и овечьего. Кроме того, действующий ныне ГОСТ  на молоко – сырье натуральное коровье не предусматривает требований, предъявляемых к молоку в сыроделии.

Данные технические условия распространяются на молоко – сырье (коровье, козье, овечье) для сыроделия и предназначены для предприятий, изготовляющих любой вид сыра. Согласно этому документу:

  • Молоко должно быть получено от здоровых животных, принадлежащих к стаду, благополучному по инфекционным заболеваниям, что должно быть подтверждено соответствующими документами в установленном порядке.
  • Молоко не должно содержать ингибирующих веществ, быть замороженным, подвергнутым термической обработке, полученным от животных в первые 7 суток после отела и последние 10 суток перед запуском.
  • По органолептическим показателям молоко должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1 - Органолептические показатели молока-сырья для сыроделия
Таблица 1 — Органолептические показатели молока-сырья для сыроделия
  • По физико-химическим показателям молоко должно соответствовать нормам, указанным в таблице 2.
Таблица 4 - Физико-химические показатели молока-сырья для сыроделия
Таблица 4 — Физико-химические показатели молока-сырья для сыроделия
  • По микробиологическим показателям молоко должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.
Таблица 3 - Микробиологические показатели молока-сырья для сыроделия
Таблица 3 — Микробиологические показатели молока-сырья для сыроделия
  • Содержание патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл, токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, радионуклидов, пестицидов, в молоке должно соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078.

Определенное содержание жира и белка (в основном казеина) имеет значение для выхода сыра, так как в производстве сыров используется именно этот белок, переходящий в сыр в виде параказеинаткальцийфосфатного комплекса. Сывороточные белки захватываются сычужным сгустком в незначительном количестве.

Содержание казеина в молоке влияет на структурно-механические свойства сычужного сгустка. Для сыроделия большое значение имеет отношение содержания в молоке казеина к жиру, так как от этого показателя зависит жирность сыра.

Молоко должно иметь высокую биологическую ценность. Биологическая полноценность характеризует молоко как среду для развития молочнокислых бактерий. Она обусловлена наличием в молоке витаминов, азотистых веществ, аминокислот, пептидов, ферментов (т.е. питательных и стимулирующих развитие микроорганизмов веществ), а также бактериофагов, антибиотиков, бактерицидных веществ, пестицидов, остатков моющих и дезинфицирующих веществ (т.е. посторонних веществ, задерживающих развитие микроорганизмов).

Для сыроделия важен и качественный состав первичной микрофлоры, особенно газообразующей (кишечной палочки и маслянокислых бактерий), содержание которой в молоке вызывает образование пороков в сыре при его созревании:

  • раннее вспучивание вызывается кишечной палочкой;
  • позднее вспучивание – маслянокислыми бактериями, которые особенно опасны, так как их споры не погибают при пастеризации.

Бактериальную обсемененность молока в сыроделии определяют редуктазной, бродильной и сычужно-бродильной пробами.

По результатам бродильной пробы, проводимой при температуре 38-40оС, судят о характере сгустка, полученного при самопроизвольном скисании молока. Молочнокислые бактерии через 12 и 24 часа образуют ровный плотный сгусток. Хлопьевидный вспученный сгусток с выделением мутной сыворотки свидетельствует о наличии в молоке посторонней газообразующей (в основном кишечной палочки) микрофлоры.

Наличие в молоке маслянокислых бактерий оценивают аналогично, только молоко перед проведением пробы пастеризуют при температуре 93-95оС в течение 30-40 минут и охлаждают до температуры 35-40оС, выдерживают в термостате не менее 36-ти часов. Споровые маслянокислые бактерии переносят высокую температуру и образовывают рваный сгусток со значительным выделением сыворотки.

Сычужно-бродильная проба проводится следующим образом.

В широкие стерильные пробирки наливают 30 см3 молока, вносят 1 см3 0,5 %-го раствора сычужного фермента, хорошо перемешивают и ставят в термостат на 12 часов при температуре (38±1)оС. По истечении указанного времени пробирки вынимают из термостата, оценивают качество сгустка и относят его к одному из трех классов согласно таблице 4.

Таблица 4 - Оценка молока по сычужно-бродильной пробе
Таблица 4 — Оценка молока по сычужно-бродильной пробе

Для образования качественного сгустка молоко должно содержать достаточное количество микроэлементов. В молоке содержатся соли калия, кальция, натрия, магния, неорганических и органических кислот. Преобладают фосфорнокислые (фосфаты), лимоннокислые (цитраты) и хлористые (хлориды) соли, которые находятся в молоке в виде ионно-молекулярных и коллоидных растворов.

Особое значение для сыроделия имеет содержание в молоке кальция и фосфора, которые необходимы для получения сгустка нормальной плотности.

Массовая доля кальция в молоке колеблется от 110 до 140 мг/100 г. Около 22 % всего кальция прочно связаны с казеином. Остальные 78 % входят в состав фосфорнокислых и лимоннокислых солей кальция. Наибольшее значение в практике сыроделия имеют фосфаты кальция, часть которых находится в состоянии истинного раствора, часть – в виде коллоидного состояния. Соотношение этих двух форм фосфора и кальция играет важную роль в стабилизации коллоидных белковых частиц молока. Между ними устанавливается равновесие, нарушение которого приводит к образованию дряблого со слабоотделяющейся сывороткой сгустка и потере большого количества казеина с сывороткой, а значит, и к снижению выхода сыра.

Все перечисленные выше факторы оказывают влияние на способность молока образовывать плотный сгусток под действием сычужного фермента. На практике такую способность молока проверяют по сычужной пробе, которая проводится следующим образом: 10 см3 молока смешивают с 2 см3 1 %-го раствора сычужного фермента и помещают в термостат при температуре 35оС и отмечают продолжительность образования сгустка. В зависимости от продолжительности свертывания молоко относят к одному из трех типов:

  • I тип – продолжительность свертывания менее 15-ти минут, свертываемость молока хорошая.

Из молока этого типа образуется быстроуплотняющийся сгусток, выделяющий излишнее количество сыворотки, сыр из такого молока получается с грубой консистенцией. Такое молоко обычно не используют в
сыроделии, а при необходимости его применения следует снизить температуры свертывания и второго нагревания, провести постановку более крупного зерна.

  • II тип – продолжительность свертывания от 16-ти до 40 минут, свертываемость молока нормальная. Такое молоко является лучшим для производства сыров.
  • III тип – продолжительность свертывания более 40 минут (или молоко не свернулось), свертываемость молока плохая. Из такого молока получается дряблый, плохо отделяющий сыворотку сгусток. При необходимости использования в сыроделии такого молока нужно увеличить дозу бактериальной закваски, хлористого кальция, установить более высокую температуру свертывания, осуществить постановку мелкого зерна.

При этом следует помнить, что варьирование режимами и дозами реагентов должно проходить в пределах, допустимых технологическим регламентом.

В заключение можно отметить, что сыропригодность – это широкое комплексное понятие и характеризуется нормальным микробиологическим и физико-химическим состоянием свежего молока, полученного от здоровых животных в условиях их правильного кормления и строгого соблюдения санитарно-гигиенических правил.

Возможные пороки сырья, способы их устранения и предупреждения

Нормальные запахи и вкус молока легко меняются. Такие изменения рассматриваются обычно как пороки. Образованию их могут способствовать следующие причины:

  • изменение количественного состава ингредиентов молока;
  • попадание и абсорбция посторонних вкусов с сильными вкусовыми и ароматическими свойствами;
  • химические изменения отдельных компонентов молока под влиянием физических и химических воздействий;
  • биохимический распад отдельных ингредиентов молока при одновременном образовании промежуточных и готовых продуктов с ярко выраженными ароматическими и вкусовыми свойствами.

На основании этого все пороки сырья условно можно разделить на четыре группы:

Пороки кормового происхождения

Причинами пороков этой группы являются скармливание животным растений, придающих молоку специфический запах и горький вкус.

Вкус и запах лука, чеснока, полыни, лютика, горчицы концентрируются в жировой фазе, и удалить их технологическими приемами практически невозможно. При сильной их выраженности молоко не пригодно для переработки.

Запахи силоса, репы и др. концентрируются в водной фазе. В зависимости от их выраженности, они могут быть удалены полностью или значительно ослаблены аэрацией или вакуум-обработкой.

Скармливание животным некоторых растений (марьянник тенистый или полевой, зимовник и др.) может явиться причиной изменения цвета и консистенции молока. Такое молоко не допускается к технологической обработке.

При скармливании свеклы возможно появление рыбного привкуса, так как бетаин, входящий в состав некоторых ее сортов, в процессе пищеварения превращается в триметиламин, придающий молоку этот привкус.

Для предупреждения пороков этой группы необходимо улучшать кормовую базу ферм, правильно составлять рационы кормления животных, соблюдать чистоту и проветривать скотные дворы.

Пороки бактериального происхождения

Пороки бактериального происхождения ухудшают вкус и запах молока, изменяют его цвет и консистенцию, при хранении прогрессируют. К таким порокам относят:

  • прокисание молока вызывается действием молочнокислых бактерий;
  • горький вкус молока возникает в результате действия гнилостных бактерий при длительном хранении молока при низких температурах и связан с глубокими изменениями жира под действием психротрофной микрофлоры, нативных и бактериальных липаз;
  • затхлый, гнилостный привкусы – результат действия пептонизирующих бактерий и бактерий группы кишечной палочки;
  • бродящее молоко характеризуется наличием в молоке газов, обусловленных наличием в молоке дрожжей и Bact. coli aerogenus;
  • цветные пятна в молоке вызываются специфическим группами бактерий, образующих цветные колонии синего, красного, оранжевого цветов или попаданием в молоко крови от больных маститом коров.

Появления пороков этой группы можно избежать при строгом соблюдении санитарно-гигиенических условий получения молока, при правильном и хорошо организованном его сборе, транспортировке и хранении, а также при своевременной его первичной обработке.

Пороки физико-химического происхождения

Пороки физико-химического происхождения обусловлены отклонениями состава и свойств молока и влияют на технологические условия выработки сыров. К этой группе пороков относят:

  • примесь молозива (секрет молочной железы первых 7-10 дней после отела) или стародойного молока (секрет молочной железы последних дней перед отелом); переработке в молочной промышленности не подлежит;
  • сычужно-вялое молоко условно используется в сыроделии после его созревания, добавления больших доз хлорида кальция, закваски и сычужного фермента;
  • салистый вкус молока может возникнуть при его хранении на солнечном свету. Во избежание этого порока молоко следует защищать от прямого попадания солнечных лучей.

Пороки технического происхождения

Пороки технического происхождения возникают в результате неправильной или неумелой обработки молока. К этой группе относятся следующие пороки:

  • механическая загрязненность молока. Порок возникает при попадании в молоко посторонних частиц. Такое молоко нередко содержит патогенную микрофлору.
  • металлический привкус может появиться при использовании плохо луженных фляг и другой металлической посуды. Вырабатываемые из такого молока продукты быстро портятся. Этот порок является прогрессирующим. Для предотвращения необходимо строго контролировать состояние металлических предметов, имеющих контакт с молоком, или использовать нержавеющую сталь.
  • затхлый, нечистый вкус и запах появляются из-за плохо вымытой посуды и оборудования, а также в плохо проветриваемых помещениях.