способ производства мягкого сырного продукта

Формула изобретения

Способ производства мягкого сырного продукта, характеризующийся тем, что сухое обезжиренное молоко восстанавливают, в расплавленный заменитель молочного жира вносят дистиллированные моноглицериды в количестве 0,1-0,6% от массы заменителя молочного жира, перемешивают, вносят часть восстановленного молока и перемешивают, затем гомогенизируют, а полученную жировую эмульсию смешивают с оставшейся частью восстановленного молока, перемешивают, охлаждают, вносят хлористый кальций, бактериальную закваску, выдерживают до достижения кислотности рН 6,2-6,4 и вносят сычужный фермент в количестве, обеспечивающем свертывание смеси за 35-45 мин, затем проводят постановку сырного зерна, второе нагревание, обработку сырного зерна, формование, самопрессование, посолку и упаковку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сыродельной отрасли молочной промышленности и предназначено для использования при производстве мягких сырных продуктов из сухого обезжиренного молока и заменителя молочного жира, непосредственно употребляемых в пищу.

Особое применение предлагаемая технология может найти в межсезонный период при дефиците натурального молочного сырья и при организации производства сыров в регионах, недостаточно или совсем не обеспеченных натуральным молоком (в частности, северных регионах РФ).

Главной проблемой производства сырных продуктов из сухого обезжиренного молока и заменителя молочного жира является ухудшение сычужной свертываемости из-за необратимых изменений в структуре молекул белка, происходящих под воздействием высокой температуры во время сушки. Кроме того, термическое воздействие на молоко во время сушки уменьшает количество растворимых солей кальция, катионы которых участвуют в образовании структуры сгустка в виде кальциевых мостиков, образующихся между мицеллами казеина. В результате происходит замедление процесса гелеобразования, а сгусток получается дряблый с плохой способностью к синерезису (Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 320 с.; Pomprasirt V., Singh H., Lucey John A. Effect of heat treatment on the rennet coagulation properties of recombined high total solids milk made from milk protein concentrate powder/ Int. J. Dairy Technol. - 1998. - 51. - № 3. - С.65-67). Это обстоятельство требует использования увеличенных доз молокосвертывающего фермента, а также является главной причиной получения продукта с неудовлетворительными показателями качества, а именно: с рыхлой, несвязной, крупитчатой и кашеобразной консистенцией.

Композиции растительных жиров, предлагаемые для использования в сыроделии, по реологическим свойствам не являются адекватными молочному жиру, что влечет за собой изменение параметров некоторых процессов структурообразования. Многообразие разновидностей растительных жиров и их композиций требует оптимизации технологий сырных продуктов по основным параметрам для каждого вида жирового компонента с учетом их реологических свойств.

Исходя из этого, многие известные способы производства сырных продуктов из сухого обезжиренного молока и заменителя молочного жира предусматривают различные приемы, направленные на улучшение процесса сычужного свертывания и повышение устойчивости эмульсии заменителя молочного жира (жировой эмульсии).

Известен способ производства мягких сырных продуктов из восстановленного обезжиренного молока и кукурузного или подсолнечного масла, предусматривающий использование смеси с повышенным до 30% содержанием общих сухих веществ при соотношении жира и сухих веществ 1:4 (P.M.Салим, Л. Абдель-Мотталеб, А.К.Хасан. Влияние ускоренного кислотообразования в свежем сыре и сыре после хранения, изготовленных из рекомбинированного молока с высоким содержанием сухих веществ, на качество сыра / XXI Международный молочный конгресс. - Москва: Пищевая промышленность, 1982. - Т.1. - Кн.1. - С.335). Целью повышения содержания сухих веществ в смеси, предназначенной для свертывания, было улучшение процесса образования сгустка под действием сычужного фермента. Согласно этому способу сухое обезжиренное молоко растворяют в теплой воде и добавляют один из видов растительного масла. Смесь гомогенизируют при давлении 200 кг/см² и пастеризуют. Далее в нее добавляют 2% поваренной соли, 0,1% культуры S.Lactis и раствор сычужного фермента. Полученный сгусток разрезают и формуют. Сыр упаковывают в алюминиевую фольгу и хранят при температуре 20°С в течение 90 суток.

Недостатком способа является неприемлемый сладкий вкус получаемого продукта, обусловленный высоким содержанием сухих веществ, и привкус растительного масла, которые исчезали при хранении, но вместо них продукт приобретал кислый и солоноватый вкус.

Одним из наиболее частых приемов, используемых для завуалирования нежелательных привкусов сырных продуктов, является введение в состав продукта повышенных доз поваренной соли, свойственное технологии рассольных сыров.

Известен способ производства рассольного сырного продукта «Фета» с массовой долей жира в сухом веществе 40% на основе пальмоядрового масла и восстановленного обезжиренного молока, предусматривающий после прессования разрезание сырной массы на кусочки с последующим хранением их в банках с рассолом в течение 3 месяцев (F.A.A. El-Malek, A.A.A. El-Khair. Feta cheese based on palm kernel oil modified products and skim milk powder. / Dairy Chemistry Research Departament, Animal Production Research Institute, Cairo, Egypt. Bulletin of Faculty of Agriculture, Cairo University. - 2002. - Vol.53. - p.579-594).

Другой способ производства рассольного сыра из сухого обезжиренного молока, растительного масла и воды предусматривает заквашивание смеси указанных компонентов чистыми культурами молочнокислых бактерий, добавление сычужного фермента, получение сгустка, разрезку сгустка и обработку сырного зерна, формование и прессование сырной массы, разрезку пласта сырной массы на блоки массой 1 кг, посолку и помещение в герметичные банки с раствором поваренной соли (Н.Н.Липатов, К.И.Тарасов. Восстановленное молоко. - М.: Агропромиздат, 1985. - С.150-155).

К недостаткам указанных способов производства мягких сырных продуктов, вырабатываемых по технологиям рассольных сыров, относится необходимость оснащения предприятий дополнительным оборудованием для проведения операций разрезки отпрессованной сырной массы на блоки или кусочки, укладывания их в банки, герметичной укупорки банок с сыром, что существенно усложняет технологическую схему. Кроме того, повышенное содержание соли в продукте тормозит развитие процесса молочнокислого брожения и может стать причиной появления горечи.

Для улучшения консистенции сырных продуктов используют различные структурообразователи: стабилизаторы и эмульгаторы, в частности низкомолекулярные эмульгаторы. Действие эмульгаторов основано на адсорбции их на поверхности жировых глобул с образованием оболочки, способствующей сохранению мелкодисперсного и равномерного распределения жира в структуре продукта, что положительно отражается на консистенции продукта и стабильности жировой эмульсии.

Известен способ производства сырного продукта из обезжиренного сухого молока, безводного молочного жира, неочищенного и рафинированного пальмового масла, в котором в качестве эмульгатора смеси жиров используется лецитин, вносимый в водную фазу смеси с содержанием общих сухих веществ 12-24% (A.Kameni, J.N.Mbanya. The Production of Bafut cheese. A local cheese from Cameroon - With Recombined and filled milks. / Egypt. J. Dairy Sci. - 1995. - 23. - № 2. - p.211-220).

Недостатками данного способа являются неудовлетворительные вкусовые свойства получаемых сыров из-за высокой концентрации сухого молока в смеси, использование дефицитного и дорогостоящего молочного жира в смеси с растительными жирами, а также то, что используемый лецитин относится к амфотерным эмульгаторам, которые чувствительны к изменению кислотности среды. Внесение лецитина в водную фазу смеси с кислой реакцией предполагает электростатическое взаимодействие его молекул с заряженными группами молекул белков, ионами солей, что снижает эффективность его адсорбции на поверхности капель жира.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ производства сырного продукта из смеси натурального молока, восстановленного обезжиренного молока и заменителя молочного жира (Владимова Л.Я. Производство сырных продуктов./ Сыроделие и маслоделие. - 2007, № 1, с.35). Согласно этому способу рассчитанную массу сухого обезжиренного молока смешивают с водой при 40-50°С при постоянном перемешивании до полного растворения частиц молока, фильтруют. Восстановленное молоко охлаждают до 4-6°С и направляют в резервуар для выдерживания в течение 3-4 ч с целью набухания белка.

Заменитель молочного жира в количестве 30% от массы приготовляемой жировой эмульсии и стабилизатор комплексного состава, состоящий из эмульгаторов (моно- и диглицеридов) и водосвязывающих агентов (каррагинана и гуаровой камеди), одновременно вносят в восстановленное обезжиренное молоко, смесь перемешивают не менее 10 мин, одновременно нагревая до температуры пастеризации 70-72°С, охлаждают до 60-65°С и гомогенизируют при давлении 50 МПа. Полученную жировую эмульсию смешивают с натуральным и восстановленным молоком из расчета, что доля восстановленного молока в смеси не должна превышать 50%.

Затем смесь охлаждают до 8-10°С, вносят закваску, оставляют на созревание в течение 10-12 ч, нагревают до 25°С, вносят раствор хлорида кальция из расчета 10-40 г безводной соли на 100 кг смеси и сычужный фермент, нагревают до температуры 30-40°С и оставляют в покое до образования сгустка. Проводят второе нагревание при температуре 35-37°С в течение 10-12 мин. Общая продолжительность обработки зерна составляет 40-55 мин. Технологический процесс включает далее операции формования, самопрессования сырной массы, посолки и созревания.

К недостаткам способа относятся:

- использование комплексного стабилизатора, в котором водосвязывающие агенты (каррагинан и гуаровая камедь) вследствие загущения водной среды снижают подвижность растворенных в ней веществ:

-- молокосвертывающего фермента, что замедляет процесс образования сгустка (Информация ООО «ПАЛСГААРД Р», 2007 г.) и требует в связи с этим использования повышенной дозы фермента, чтобы обеспечить сворачивание смеси из восстановленного молока и жировой эмульсии за 35-45 мин;

-- поваренной соли, что становится причиной неравномерного просаливания продукта;

-- эмульгатора (моно- и диглицеридов), что снижает активность их адсорбции из водной среды на поверхности жировых глобул и не позволяет обеспечить устойчивость жировой эмульсии при последующих механических воздействиях, что ведет к потерям в сыворотку свободного жира;

- образующаяся пространственная структура сгустка из-за повышенного содержания воды, связанной с молекулами каррагинана и гуаровой камеди, не обладает необходимой упругостью, что затрудняет разрезку сгустка, его последующую обработку и увеличивает время обработки сырного зерна до второго нагревания (Информация ООО «ПАЛСГААРД Р», 2007 г.);

- длительное созревание смеси с закваской (10-12 ч), повышающее риск микробиального загрязнения конечного продукта и увеличивающее продолжительность производственного цикла;

- увеличенная общая продолжительность обработки сырного зерна (40-55 мин);

- наличие операции созревания сырного продукта, также ведущей к увеличению продолжительности цикла производства.

Общая продолжительность цикла производства сырного продукта по прототипу в два раза дольше, чем по предлагаемой технологии (22 ч и 11 ч соответственно). С учетом операции созревания производственный цикл по прототипу увеличивается на 3 месяца.

Как показали проведенные исследования, использование в составе комплексного стабилизатора водосвязывающих агентов (каррагинана и гуаровой камеди) тормозит развитие мезофильных аэробных и факультативных анаэробных молочнокислых микроорганизмов, являющихся основой бактериальной закваски для производства сырных продуктов. Это ведет к нарушению процесса молочнокислого брожения и отрицательно влияет на формирование вкуса, запаха и консистенции конечного продукта.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предлагаемого изобретения, является увеличение стойкости жировой эмульсии, уменьшение расхода сычужного фермента, интенсификация процесса производства при сохранении оптимальных условий для развития молочнокислых микроорганизмов закваски.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства мягкого сырного продукта, согласно предлагаемому изобретению, сухое обезжиренное молоко восстанавливают, в расплавленный заменитель молочного жира вносят дистиллированные моноглицериды в количестве 0,1-0,6% от массы заменителя молочного жира, перемешивают, вносят часть восстановленного молока и перемешивают, затем гомогенизируют, а полученную жировую эмульсию смешивают с оставшейся частью восстановленного молока, перемешивают, охлаждают, вносят хлористый кальций, бактериальную закваску, выдерживают до достижения рН 6,2-6,4 и вносят сычужный фермент в количестве, обеспечивающем свертывание смеси за 35-45 мин, затем проводят постановку сырного зерна, второе нагревание, обработку сырного зерна, формование, самопрессование, посолку и упаковку.

Способ осуществляется следующим образом.

Сырьем для производства продукта по предлагаемой технологии является сухое обезжиренное молоко, восстановленное водой, в смеси с эмульсией из заменителя молочного жира.

Рассчитанную массу сухого обезжиренного молока смешивают с водой при 40-50°С при постоянном перемешивании до полного растворения частиц молока, фильтруют, охлаждают до 4-6°С и выдерживают в течение 3-4 ч для набухания белков.

Рассчитанную массу заменителя молочного жира расплавляют, в расплавленный жир добавляют как эмульгатор дистиллированные моноглицериды в количестве 0,1-0,6% от массы заменителя молочного жира и перемешивают в течение 5-8 мин. В расплавленный жир с внесенным эмульгатором добавляют подогретое до 45-60°С восстановленное обезжиренное молоко, доводя массовую долю жира смеси до 25-35%.

Полученную смесь восстановленного обезжиренного молока и заменителя молочного жира с внесенными в него дистиллированными моноглицеридами перемешивают 5-10 мин и гомогенизируют при температуре от 60 до 65°С и давлении 8,5-9,5 МПа для диспергирования и эмульгирования жира.

Полученную жировую эмульсию смешивают с оставшимся восстановленным обезжиренным молоком, пастеризуют при 70-72°C с выдержкой 20-25 с. Пастеризованную смесь охлаждают до 30-35°С, вносят хлористый кальций в количестве 20-40 г безводной соли на 100 кг смеси и бактериальную закваску в количестве 1-2% и выдерживают до нарастания кислотности 6,2-6,4 ед. рН. Вносят сычужный фермент в количестве, обеспечивающем свертывание смеси за 35-45 мин. В предлагаемой технологии расход сычужного фермента сокращается на 15-20% вследствие интенсификации процесса образования сгустка за счет внесения в жировую фазу эмульсии дистиллированных моноглицеридов как эмульгатора.

Полученный сгусток разрезают, оставляют в покое на 5-15 мин для отделения сыворотки и повышения кислотности, проводят второе нагревание до 34-36°С и вымешивают 10-15 мин. Общая продолжительность обработки сырного зерна составляет 25-30 мин.

После достижения кислотности сыворотки 17-19°Т удаляют не менее 50% сыворотки, вносят в зерно отфильтрованный раствор поваренной соли из расчета получения 1-2% соли в готовом продукте и после выдержки в течение 10-20 мин формуют. Проводят самопрессование в течение 1,5-2,0 ч, прессование при давлении от 0,6 до 1,3 кПа в течение 30 мин и после обсушки упаковывают. Готовый продукт направляют на реализацию без созревания.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что отличительными признаками от прототипа являются следующие:

- использование в качестве эмульгатора дистиллированных моноглицеридов, вносимых в жировую фазу, а не в водную, как в прототипе, повышает стойкость получаемой жировой эмульсии вследствие более легкой адсорбции на поверхности жировых шариков и исключает потери эмульгатора с водой;

- образующийся сгусток обладает повышенными вязкоупругими свойствами, что повышает его способность к синерезису, облегчает последующую обработку сырного зерна и сокращает ее продолжительность (Лепилкина О.В., Кушаков Н.М., Шутов В.Е. Гелеобразование в сырных продуктах на основе сухого молока и растительных жиров./ Сыроделие и маслоделие, 2008, № 1);

- отсутствие в составе смеси натурального молока позволяет производить сырный продукт при дефиците этого компонента, например в межсезонье;

- экономия дорогостоящего сычужного фермента за счет снижения дозы на 15-20%;

- дистиллированные моноглицериды, используемые как эмульгатор, не влияют на вязкость водной среды в отличие от стабилизатора по прототипу, что обеспечивает оптимальные условия для развития молочнокислых микроорганизмов закваски, от которых зависит формирование вкуса, запаха и консистенции готового продукта;

- сокращение длительности созревания смеси с закваской (40-60 мин против 10-12 ч по прототипу) и, соответственно, сокращение производственного цикла;

- отсутствие созревания сырного продукта, что способствует существенному сокращению производственного цикла и производственных площадей, ускоряет товарооборот и в целом повышает эффективность производства.

Предложенная общая совокупность отличительных признаков выделяет новую технологию из числа известных для мягких сырных продуктов из восстановленного обезжиренного молока с заменителями молочного жира и позволяет:

- интенсифицировать технологический процесс за счет уменьшения продолжительности созревания смеси с закваской, ускорения процессов образования сгустка и обработки сырного зерна, исключения из технологической схемы процесса созревания сырного продукта;

- сократить потери жира при механической обработке сгустка за счет повышенной стойкости жировой эмульсии;

- обеспечить хорошие органолептические показатели мягкого сырного продукта за счет создания оптимальных условий для развития процессов молочнокислого брожения и формирования связной структуры.

В качестве заменителя молочного жира можно использовать жиры нелауринового и смешанного типа на основе фракционированных и частично гидрогенизированных растительных масел и жиров, произведенных методом переэтерификации, например пальмового и подсолнечного масел, с массовой долей жира 99,95-99,99%, массовой долей влаги 0,01-0,05% (Материалы ООО «ЭФКО Пищевые ингредиенты», 2008 г.).

Пример

Для изготовления мягкого сырного продукта с массовой долей жира в сухом веществе 45% смесь из восстановленного обезжиренного молока и заменителя молочного жира «Эколакт TF» содержит массовую долю сухих веществ 13,8%, в том числе сухих обезжиренных веществ 10%, жира 3,8%.

Для приготовления 100 кг смеси берут:

сухого обезжиренного молока	10,55 кг
воды	85,65 кг
заменителя молочного жира «Эколакт TF»	3,80 кг

К 10,55 кг сухого обезжиренного молока добавляют 85,65 кг воды, подогретой до 50°С, при постоянном перемешивании до полного растворения сухого молока. Полученные 96,20 кг восстановленного молока фильтруют, охлаждают до 6°С, выдерживают 3,5 ч для набухания белков.

3,80 кг «Эколакт TF» нагревают до 50°С до полного расплавления, вносят 7,6 г дистиллированных моноглицеридов, перемешивают 5 мин. Вносят 8,87 кг восстановленного молока, подогретого до 50°С, перемешивают 10 мин и гомогенизируют при температуре 60°С и давлении 9,0 МПа. Полученную жировую эмульсию направляют в емкость с оставшимися 87,33 кг восстановленного молока.

Смесь восстановленного молока и жировой эмульсии перемешивают 10 мин, пастеризуют при 72°С в течение 25 с, охлаждают до 35°С, вносят при тщательном перемешивании 40 г хлористого кальция, предварительно растворенного в 20 мл пастеризованной воды, 1,5 л закваски молочнокислых микроорганизмов, предварительно приготовленной в соответствии с инструкцией, выдерживают смесь до достижения рН 6,4. Вносят 60 мл водного раствора сычужного фермента концентрацией 2,5%.

Смесь оставляют в покое до образования сгустка.

Через 31 мин готовый сгусток разрезают на кубики с ребром 10 мм, оставляют в покое на 10 мин для отделения сыворотки, подогревают до 35°С и при постоянном помешивании обрабатывают зерно. Общая продолжительность разрезки сгустка, постановки и обработки сырного зерна составляет 30 мин.

После достижения кислотности сыворотки 18°Т зерно отделяют от сыворотки, вносят 700 г поваренной соли, перемешивают, выдерживают 10 мин, помещают в формы на 2 ч для самопрессования, переворачивая через каждые 20 мин. Проводят прессование сырного продукта в формах при давлении 0,8 кПа в течение 30 мин.

Формы с сырным продуктом охлаждают до 10°С, извлекают головки сырного продукта из форм, обсушивают 9 ч при температуре 10°С и относительной влажности окружающего воздуха 85% и упаковывают.

В таблице 1 представлены физико-химические и органолептические показатели мягкого сырного продукта, изготовленного в соответствии с описанным примером.

Таблица 1
Показатель	Без добавки дистиллированных моноглицеридов	С добавкой дистиллированных моноглицеридов
Массовая доля влаги, %	58,3	59,3
Массовая доля жира в сухом веществе, %	44,7	44,8
Массовая доля соли, %	1.5	1,5
Вкус и запах	Чистый, кисломолочный, в меру соленый, с легким привкусом растительного жира	Чистый кисломолочный, в меру соленый, без посторонних привкусов и запахов
Консистенция	В меру плотная, слегка неоднородная и несвязная	В меру плотная, равномерная, связная
Выход, кг	21,02	21,63

В таблице 2 представлено количество сычужного фермента в г, необходимое для свертывания 100 кг смеси за 30 мин, определенное с помощью прибора «кружка ВНИИМС»

Таблица 2
Смесь восстановленного молока с жировой эмульсией	Количество сычужного фермента в г, необходимое для свертывания 100 кг смеси за 30 мин
Без добавки дистиллированных моноглицеридов (контроль)	1,75
С добавкой дистиллированных моноглицеридов в количестве 0,2% от массы расплавленного заменителя молочного жира	1,43

На чертеже представлена жировая эмульсия из восстановленного обезжиренного молока и заменителя молочного жира по предлагаемой технологии без добавки дистиллированных моноглицеридов - а) и с добавкой дистиллированных моноглицеридов в количестве 0,2% к массе расплавленного заменителя молочного жира - б).

Как видно из чертежа, при добавлении дистиллированных моноглицеридов увеличивается дисперсность жировой фазы эмульсии: средний диаметр жировых шариков уменьшается вдвое (2,37 мкм и 4,71 мкм). Как следствие, повышается стабильность жировой эмульсии - таблица 3.

Таблица 3
Смесь восстановленного молока с жировой эмульсией	Количество выделившегося свободного жира (%) при выдержке смесей в течение
2 ч	3 ч	4 ч	5 ч	6 ч
Без добавки дистиллированных моноглицеридов (контроль)	0,5	0,8	1,1	1,2	1,3
С добавкой дистиллированных моноглицеридов в количестве 0,2% от массы расплавленного заменителя молочного жира	0	0,5	0,8	1,0	1,1