Молочная промышленность

Технологическая линия производства сыра

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов

Сыр — высококалорийный пищевой продукт, вырабатываемый из молока путем коагуляции белков, обработки полученного белкового сгустка и последующего созревания сырной массы. Белковый сгусток удерживает воду, жировые шарики и другие составные части молока. При обработке сгустка часть воды, молочного сахара, минеральных веществ, витаминов и ферментов переходят в сыворотку.

По технологическим признакам натуральные сыры делят на сычужные и кисломолочные. Сычужные сыры производят свертыванием молока сычужным ферментом, а кисло-молочные вырабатывают путем сквашивания молока заквасками.

Натуральные сыры по внешним признакам делят на три группы:

  • твердые сыры (сычужные с плотной или твердой консистенцией);
  • мягкие сыры (сычужные или кисло-молочные с мягкой консистенцией);
  • рассольные сыры (созревают в рассоле и содержат повышенную массовую долю поваренной соли).

К твердым сычужным сырам относятся: российский, пошехонский, швейцарский, костромской, калачеевский, голландский, ярославский, эмментальский, эдамский, чеддер и др. К мягким сычужным и сычужно-кислым относятся: русский каламбер, смоленский, дорожный, пятигорский, рокфор, чайный, сливочный и др. К рассольным сычужным сырам относятся брынза, адыгейский, тушинский, сулугуни, чечиль и др.

Сыры содержат 15… 30 % белка, 10. ..32 %жира, 30… 80 % влаги, около 1 % кальция и 0,8 % фосфора. Энергетическая ценность 100 г голландского брускового сыра составляет 1510кДж, советского — 1674 кДж.

Особенности производства и потребления готовой продукции

В основу производства сыра традиционным способом положен принцип концентрирования составных частей молока (белка и жира) путем отделения сыворотки от молочного сгустка, полученного в результате сычужной или кислотно-сычужной коагуляции.

Нормализация молока в сыроделии заключается в получении определенного соотношения между жиром и сухим остатком жира. При производстве сыров молоко пастеризуется при 71.. .72 °С с выдержкой 20.. .25 с. Пастеризацию обычно совмещают с дезодорацией в целях получения сыра высокого качества. После пастеризации молоко подвергается созреванию для повышения его кислотности на 1…5 °Т и увеличения растворимости солей кальция.

После созревания молоко заквашивают закваской, доза и состав которой зависят от вида вырабатываемого сыра. Свертывание молока сычужным ферментом является специальной операцией в производстве сыра.

Перед свертыванием в молоко добавляются закваска, хлорид кальция и сычужный фермент. Доза хлорида кальция соответствует 10…40 г сухой соли на 100 л молока. Доза сычужного фермента составляет 2,0…2,5 г фермента на 100 л молока.

Фермент вносят в молоко в виде 1,0.. .2,5 %-ного раствора, приготовленного на воде или кислой осветленной пастеризованной сыворотке. При растворении фермента температура кислой сыворотки должна быть 35…40 °С, а воды— 25… 35 °С.

Готовность сычужного сгустка оценивают по продолжительности свертывания и плотности сгустка. При разрезании готового сгустка получается ровный раскол и выделяется прозрачная зеленая сыворотка. Продолжительность свертывания для различных групп сыров принимается от 15…30 до 40…60 мин.

При производстве твердых сыров для обезвоживания сырной массы недостаточно ее дробления и нарастания кислотности. В связи с этим проводят второе нагревание с целью регулирования микробиологических процессов, создания условий для развития определенных видов микроорганизмов и усиления выделения сыворотки из зерна. По температуре второго нагревания сыры делят на: сыры с низкой температу­рой второго нагревания (38…42 °С), т. е. выше температуры свертывания на 6…8 °С (голландский, пошехонский, эстонский, ярославский и др.); сыры с высокой температурой второго нагревания (50…60 °С), т. е. выше температуры свертывания на 20…25 °С (швейцарский, кубанский, алтайский, украинский и др.). Кроме того, вырабатывают мягкие сыры без второго нагревания или иногда сырную массу нагревают на 1…2 °С выше температуры свертывания.

После обсушки сырного зерна и частичной посолки начинают формование сыра, которое может осуществляться из пласта, наливом, насыпью и выкладыванием необработанного сгустка в формы. За формованием сыра следует самопрессование и прессование. Перед прессованием сыр маркируется металлическими или казеиновыми цифрами.

Отпрессованный сыр подвергают посолке (в рассоле, сухой солью, соляной гущей, в зерне). Посолка в рассоле осуществляется путем погружения в него отдельных головок сыров или контейнера с сырами. Длительность посолки в рассоле сыров различных групп составляет от 20 мин до 8 сут.

Посоленный сыр созревает при определенном температурно-влажностном режиме. При этом молочный сахар сбраживается молочно-кислыми и ароматообразующими микроорганизмами. Белки сыра подвергаются протеолизу в результате действия ферментов. Молочный жир в процессе созревания подвергается гидролитическому распаду и окислению. Сыр созревает на стеллажах или контейнерах. Созревание сыра в полимерных контейнерах предотвращает развитие плесени на поверхности сыра и исключает мойку сыра.

Для регулирования созревания белка в молоке при производстве твердых сыров применяют ультрафильтрацию.

Стадии технологического процесса

Производство сыра можно разделить на следующие стадии:

  • подготовка молока к выработке сыра;
  • свертывание молока, получение и обработка сгустка;
  • формование сыра;
  • самопрессование и прессование сыра;
  • посолка сыра;
  • созревание сыра.

Характеристика комплексов оборудования

Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки молока к выработке сыра, в состав которого входят насосы, фильтры, воздухоотделители, счетчики емкости, емкости для созревания и нормализации молока, пастеризационно-охладительные установки, дозаторы и сепараторы.

Ведущим в линии является комплекс оборудования для подготовки молока к сепарированию, а также для получения и обработки сгустка, состоящий из аппаратов для выработки сырного зерна, пульта управления, сборников и насосов.

Линия состоит из комплекса оборудования для формования сыра, в состав которого входит передвижной стол и формовочные аппараты.

Следующий комплекс оборудования представляют прессы с конвейером и весами.

Далее следует комплекс оборудования для посолки сыра, состоящий из посолочного этажера, подъемника и охладителя рассола.

Завершающий комплекс оборудования для созревания сыра состоит из передвижных стеллажей, электропогрузчика, а также комплекса оборудования для ухода за сыром в период созревания.

Машинно-аппаратурная схема линии производства голландского сыра приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Машинно-аппаратурная схема линии производства голландского сыра
Рисунок 1 — Машинно-аппаратурная схема линии производства голландского сыра

Устройство и принцип действия линии

Молоко насосом 1 прокачивается через фильтр 2, воздухоочиститель 3 и счетчик 4 в емкости для молока 5, охлаждаясь в охладительной установке 6. Охлажденное молоко насосом 7 из емкостей для хранения молока 5 направляется на пастеризацию в пастеризационно-охладительную установку 10, на дезодорацию в дезодоратор 9 и на нормализацию в сепаратор 8.

Пастеризованное и нормализованное молоко с кислотностью не более 20 °Т направляют в аппараты для выработки сырного зерна 11, куда из пульта управления 12 вносят раствор хлорида кальция и бактериальную закваску мезофильных молочно-кислых бактерий в количестве 0,5… 1,0 %. Для ускорения свертывания допускается вносить биопрепарат (гидролизат) в количестве 0,05…0,5 %. Свертывание молока проводят при температуре 30.. .34 °С в течение 25. ..35 мин. Готовый сгусток разрезают в течение 15…25 мин до размеров зерен 7…9 мм, во время постановки 30…40 % сыворотки удаляют, далее зерно вымешивают, после чего доливают еще 15…20 % сыворотки.

Второе нагревание осуществляют в течение 10.. .20 мин при температуре 38…42 °С. Для улучшения консистенции сразу же после второго нагревания проводят частичную посолку сырной массы в зерне, для чего в смесь зерна с сывороткой вносят раствор хлорида натрия из расчета 200…300 г на 100 кг молока. После второго нагревания сырную массу вымешивают до тех пор, пока зерно не приобретает достаточной упругости.

Вымешивание продолжается 10… 15 мин, после чего насосом 13 сырное зерно направляется на передвижной стол 16 и загружается в формовочные аппараты 17. Насосом 15 сыворотка из сборника 14 отводится на переработку.

В формовочном аппарате 17 сырное зерно подпрессовывается в течение 15…25 мин при давлении 1,0…2,0 кПа, затем разрезается на бруски, соответствующие размерам форм. Самопрессование в формах проводят в течение 20…50 мин. Через 15 мин переворачивают, маркируют, накрывают крышками и снова оставляют до конца самопрессования.

С помощью конвейера 18 сыр загружают в прессы 19 и прессуют в течение 1.5.. .2,5 ч при постоянно возрастающем давлении от 10 до 50 кПа. При необходимости через 30.. .60 мин сыр перепрессовывают. Отпрессованный сыр должен иметь pH от 5,5 до 5,8. Оптимальная массовая доля влаги в сыре после прессования 43.. .45 %.

После взвешивания на весах 20 сыр подъемником 22 направляется в посолочный этажер 21 для посолки в рассоле с концентрацией хлорида натрия 20 % при температуре 8…12 °С в течение 2,5.. .3,5 сут. Рассол насосом 23 циркулирует через охладитель рассола 24.

Вынутые из рассола бруски обсушивают в течение 2…3 сут при температуре 8…12 °С и относительной влажности воздуха 90…95 %, после чего сыр электропогрузчиком 26 направляют на созревание на передвижные стеллажи 25. Первые 13..15 сут сыр созревает при температуре 10… 12 °С и относительной влажности воздуха 85…90 %, затем до одного месяца при 14… 16 °С, а в дальнейшем до конца созревания его выдерживают при температуре 12… 14 °С и относительной влажности 75.. .85 %. В комплект оборудования для ухода за сыром в период созревания (27-33) входит устройство для разгрузки сыров 27, а также машина для мойки сыра 28, в которой сыры моют при появлении плесени и слизи теплой водой (30…40 °С) не
реже чем через 10… 12 сут.

В процессе созревания сыры следует переворачивать каждую неделю, затем через 10… 12 дн, причем их подсушивают в машине для сушки сыров 29. Сыры парафинируют в возрасте от 15 до 20 сут в парафинере 30. В комплект оборудования для ухода за сыром входят также машина для мойки и обсушки полок 31, а также устройство для загрузки сыра на полки 32.