Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биотехнологические основы сыроделия. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Н. М. ПАНОВА
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ СЫРОДЕЛИЯ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Направление подготовки
19.04.03 – Продукты питания животного происхождения
Профиль подготовки
«Технология молока и молочных продуктов»
Магистратура
Ставрополь
2016
1
УДК 637.33 (075.8)
ББК 36.95 Я73
П 16
Печатается по решению
редакционно-издательского совета
Северо-Кавказского федерального
университета
Панова Н. М.
П 16 Биотехнологические основы сыроделия: учебное пособие. –
Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2016. – 160 с.
Пособие составлено в соответствии с Федеральным государственнм образовательным стандартом высшего образования, учебным планом и программой дисциплины и представляет собой курс
лекций. Содержит современные тенденции развития сыроделия,
требования к качеству и сыропригодности молока, виды и состав
используемых заквасок, их роль в формировании видовых особенностей сыров, биотехнологические основы базовых технологий и
прогрессивные унифицированные технологии производства различных видов натуральных сыров, а также результаты проведенного анализа пороков сыров и меры по их устранению и предотвращению.
Предназначено для студентов, обучающихся по программам
магистратуры, направления подготовки 19.04.03 – Продукты питания животного происхождения.
УДК 637.33 (075.8)
ББК 36.95 Я73
Рецензенты:
д-р техн. наук, профессор А. Д. Лодыгин,
д-р техн. наук, профессор С. А. Емельянов (СтГАУ),
© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский
федеральный университет», 2016
2
ПРЕДИСЛОВИЕ
Пособие предназначено для магистров, обучающихся по
направлению подготовки 19.04.03 – Продукты питания животного
происхождения, магистерской программе «Технология молока и
молочных продуктов».
Курс входит в вариативную часть как дисциплина по выбору
Б1.В.ДВ.3. Его освоение происходит в 3 семестре. Дисциплина
базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин «Методология проектирования молочных продуктов с заданными
свойствами и составом», «Современные достижения биотехнологии молочных продуктов» и «Пищевая микробиология».
Целью изучения дисциплины является приобретение теорети-
ческих знаний и формирование навыков и умений в области биотехнологии сыроделия, приобретение профессиональных компетенций.
В задачи дисциплины входит изучение теоретических основ
биотехнологических процессов, способов производства различных
видов сыра, основанных на современной материально-технической
базе и научно-обоснованных режимах, а также тенденций и
направлений дальнейшего совершенствования технологий.
Учебным планом по данному курсу предусмотрены лекции,
лабораторные занятия и самостоятельная работа. Теоретический
пособия может использоваться также студентами направления
подготовки 19.03.03 – Продукты питания животного происхождения, профиля подготовки «Технология молока и молочных продуктов» при изучении дисциплины «Технология молока и молочных продуктов» раздела «Сыроделие».
3
КУРС ЛЕКЦИЙ
1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
В ТЕХНОЛОГИИ СЫРОВ
План
1. Из истории возникновения и развития сыроделия.
2. Направления развития сыродельной отрасли.
3. Применение баромембранных технологий в сыроделии.
1. Из истории возникновения и развития сыроделия. Тех-
нология переработки молока в различные продукты питания является одной из самых сложных в системе пищевых биотехнологий.
Особое положение в технологии переработки молока занимает
процесс биотрансформации его компонентов в сыры различных
видов.
Сыр – это высокобелковый, биологически полноценный пи-
щевой продукт, получаемый в результате ферментативного свертывания молока, выделения сырной массы с последующим ее концентрированием и созреванием.
В толковом словаре Даля слово «сыр» помещено в семейство,
коренным в котором является слово «сырой», имеющее два основных значения: «мокрый» и «невареный». По-видимому, от второго
значения и произошло слово «сыр», так как сыры в давние времена
вырабатывали из сырого молока с участием естественной микрофлоры и в пищу они обычно употреблялись без какой-либо кулинарной обработки.
Слово «сыворотка», возможно, является сокращением слов
«сырная вода», т. е. жидкая часть молока, остающаяся после выра-
ботки сыра и творога (в мировой практике творог относят к сырам).
Английское название сыра «cheese», немецкое «Käse» про-
изошли от латинского слова «caseus», также означающее сыр и
творог. От этого же корня произошло название главного белка молока – казеина, коагуляция которого лежит в основе производства
любого сыра.
Французское название сыра «fromage» указывает на наличие у
сыров определенной формы в отличие от жидких ферментирован-
4
ных молочных продуктов. Форма и размеры головок сыра – не
только чисто внешние признаки, присущие тому или иному виду
сыра; они оказывают существенное влияние на его физикохимические, микробиологические, а, следовательно, и органолептические показатели.
Разное происхождение названий сыра на разных языках сви-
детельствует о независимом и достаточно древнем появлении сыров в разных странах.
В одном из самых древних источников, сборнике знаменитого
врача Гиппократа «О диете», есть такие строки: «Сыр силён, горячит, питателен... Силён — потому что очень близко стоит к порождению; питателен — потому что представляет остаток из
наиболее мясистой части молока; горячит – потому что жирен...».
Не потому ли древнегреческий писатель Лукиан выдумал волшебное море из молока и в нём – остров из огромного сыра, поросший
виноградом, а Боккаччо фантазией своего персонажа в одной из
новелл «Декамерона» создал сказочную гору из тёртого пармезана... Аристотель утверждал, что самый вкусный сыр получается из
молока верблюдицы, «вторые места» занимают сыры из молока
кобылы и ослицы и лишь затем – маслянистый и жирный сыр из
коровьего молока. Интересно, что о козьем и овечьем сыре Аристотель не упоминает вовсе. О достоинствах козьего сыра позднее
говорил Плиний Старший, предпочитавший его другим сырам,
потому как козы питаются чаще листвой деревьев, а не травой.
В рацион жителей Древнего Рима входило немало сортов сы-
ра. Делали там и сыр, похожий на творог, солёный и несолёный,
и сыр с пряностями, и мягкий, и твёрдый, и копчёный. При достаточном разнообразии местных сортов в столицу привозили сыры
из разных провинций Империи. Из Галлии доставляли «Caseus
nemausensis», который считается предком знаменитого рокфора.
Некоторые сорта овечьего сыра производят в Италии до сих пор.
В I веке древнеримский писатель и агроном Луций Колумелла
в своём труде по сельскому хозяйству «De re rustica» рекомендовал
свёртывать молоко, используя сок ветвей смоковницы либо желудок детёнышей жвачных животных, ещё не отнятых от кормления.
Речь идёт о получении сыра, наиболее близкого к современному,
ведь для его выработки необходим фермент. Поначалу продукт,
напоминающий сыр, видимо, делали из скисшего молока, отжимая
5
его и высушивая полученную массу. А затем стали использовать
фермент, обнаружив, что молоко свёртывается, если в него добавлять семена или сок растений, или свернувшееся молоко из желудка козлят и ягнят, или слизистую оболочку их желудка. Чтобы
ускорить сцеживание сыворотки, на затвердевший сырный сгусток
римляне придумали класть тяжёлые камни. Использование такого
незамысловатого пресса возвестило о появлении прессованного
сыра.
На территории бывшего СССР сыроделие, скорее всего, зародилось на Кавказе. В некоторых горных районах до сих пор вырабатывают в домашних условиях сыры, например сыр «Мотал»
(Азербайджан, Чечня), с использованием мешков из шкур животных, в которых свертывают молоко. На территории Азербайджана
обнаружены глиняные маслобойки, глиняные кувшины с сетчатым
дном для хранения сыра, датируемые ΙΙΙ–Ι тысячелетиями до новой эры. Еще более древнее происхождение имеет сыроделие в
Армении.
Появление сыра в России многие связывают с именем Петра I.
Однако это не совсем так. Сыр на Руси был известен задолго до
Петра. Сохранились свидетельства, что ещё в дохристианские
времена славяне-язычники приносили сыр в жертву своим идолам
и ели его на домашних праздниках. Известно, что в X–XI веках
славяне выплачивали дань германцам сыром. Да и само слово
«сыр» имеет древнее и исконно славянское происхождение. Оно
произошло от слова «сырой»: на Руси не нагревали для свёртывания, оно свёртывалось естественным, «сырым» способом. Поэтому
нельзя понимать слова «сыровар» и «сыроварня» буквально: никто
никогда сыр на Руси не варил.
Но до Петра I сыроделие на русских землях не было популярным занятием, особенно у восточных и северных славян. Побывав
в Голландии, царь был потрясен заморскими сырами и решил
наладить их производство у себя, уже в промышленном масштабе.
Для этого он привез с собой голландских мастеров-сыроделов.
Первый сыродельный завод появился в России в 1875 году в
Тверской губернии, в вотчине князя Мещерского, делами на заводе заправлял иноземный мастер. Уже в 1880 году на Международной выставке в Лондоне сыр Честер из этой сыроварни получил
высшую награду. А ученик князя Мещерского Грачев создал ори-
6
гинальный сыр, напоминающий немецкий Бакштейн. Маломощные сыроварни возникали и в других местах, но вскоре зачахли.
Действительным началом промышленного сыроварения в России принято считать 1886 год, когда Императорское Вольное Экономическое Общество основало сыроварню в селе Отроковичи
Тверской губернии. Заправлял ею Н. В. Верещагин. До этого он восемь месяцев трудился на сыроварне под руководством мастера, не
только получая денег, но и, напротив, выплачивая за обучение баснословные по тем временам суммы. Затем он отправился в Швейцарию совершенствоваться. Вернувшись в Россию в 1871 г., Н. В. Верещагин по своей инициативе и с помощью правительства учредил
в селе Едимонове первую в России школу молочного хозяйства,
в которой подготовил 600 мастеров и мастериц (среди которых были и люди дворянского звания) по приготовлению сыра и масла.
Благодаря усилиям учителя и его учеников стали возникать сыроварни и маслодельни по всей России. Молодежь ехала за границу
для изучения производства, в обратном направлении прибывали
иностранные специалисты по сыроварению. А популярные в те
времена издания всячески рекламировали новое для страны дело.
Постепенно фабричный сыр узнали все слои населения. А к
концу XIX века продукция российских сыроваров шагнула за пределы России. Имя сыру чаще всего давалось по месту его рождения. Поэтому узнать об исторической родине сыров было довольно просто: Ярославский, Угличский, Пошехонский – названия говорят сами за себя. Так же дело обстоит и с другими известными
сортами сыра: например, Пармезан родом из итальянского города
Парма, Рокфор и Камамбер – из французских деревень с аналогичными названиями и т. д. Несмотря на то, что сыром не пренебрегала даже высшая знать, готовился он, как правило, в глубинке –
простолюдинами. Производители сыра не жалели ни времени, ни
сил для того, чтобы привлечь внимание к своей продукции. Они
выставляли её на многочисленных конкурсах, выставках и т. д.
В настоящее время широкий ассортимент сыров, многообразие их форм и размеров, большой удельный вес биологических
процессов в технологии значительно осложняют разработку и
внедрение в сыроделие механизированного и автоматизированного оборудования. Эту трудность можно преодолеть, если создавать
оборудование в виде отдельных модулей.
7
Можно ожидать, что приемы биотехнологии послужат в будущем дальнейшему росту эффективности производства сыров.
Более полное овладение процессами созревания сыров, управление
ферментативными реакциями преобразования сырной массы по
заданной программе позволит изготовлять сыры с разнообразным
комплексом вкусовых и товароведческих свойств в оптимальные
сроки.
2. Направления развития сыродельной отрасли. Обяза-
тельным требованием Указа Президента РФ от 30 января 2010 г.
№ 120 «Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации» является продовольственная независимость, которая подразумевает удовлетворение потребностей
населения продуктами питания собственного производства не менее чем на 80 % в соответствии с физиологическими нормами потребления.
В 2010 г. общие объемы производства сычужных сыров в РФ
составили 238,1 тыс. т. Собственное производство сычужных сыров на одного человека составило в 2010 г. 1,8 кг, что обеспечило
удовлетворение рекомендуемой нормы только на 49,2 %. Вместе с
тем рекомендованная норма потребления сыров (вместе с плавлеными) составляет 6,1 кг/чел. в год, в том числе сычужных сыров –
3,66 кг/чел.
Основу ассортимента сыров в России традиционно составляют полутвердые сыры – Российский, Голландский, Пошехонский,
Костромской и др. Их доля в объеме общего производства – не
менее 65 %. Спрос на полутвердые сыры этой ценовой категории
устойчив. Введение Россией эмбарго на импорт большинства молочных продуктов из стран Евросоюза, США, Австралии, Канады
и Норвегии повлияло на разные сегменты молочного рынка поразному, но существеннее всего – именно на рынок сыра. Это связано прежде всего с тем, что почти половина сыров, потребляемых
в России в последние годы, были импортными.
В современных условиях вопросы импортозамещения продукции сыроделия стоят особенно остро. При постановке на производство новых технологий сыров, аналогов импортных, российские производители сталкиваются не только с проблемой нехватки
качественного сыропригодного молока, но и c дефицитом ингре-
8
диентов для сыроделия. Россия на 98–99 % импортозависима по
бактериальным концентратам для сыроделия и на 85–90 % – по
молокосвертывающим ферментным препаратам.
Признавая необходимость резкого увеличения производства
сыров при минимальных капитальных затратах и экономном расходовании сырья, необходимо выделить следующие реальные направления развития сыродельной отрасли в ближайшее будущее:
пересмотр ассортимента вырабатываемых сыров;
развитие производства мягких сыров;
создание и внедрение интенсивных технологий твердых
сыров;
развитие производства и создание конкурентоспособных
технологий плавленых сыров;
организация производства комбинированных сыров;
организация массовой переработки сыворотки;
развитие производства и создание технологий сыров с ле-
чебно-профилактическими свойствами;
улучшение качественных показателей сыров;
использование в сыроделии новых технологических про-
цессов.
Традиционно отечественное сыроделие специализируется на
выработке твердых сычужных сыров, имеющих длительный цикл
производства. Поэтому целесообразно вместе с ними вырабатывать сыры с коротким сроком созревания или без созревания.
Перспективным направлением является производство мягких
кислотно-сычужных сыров. Они обладают высокой пищевой и биологической ценностью, вырабатываются без созревания, организация их производства не требует больших капитальных вложений и
возможна практически на любом действующем предприятии.
Другое направление производства мягких сыров – получение
продукта с использованием термокислотного способа свертывания
молока. При этом способе под воздействием высоких температур и
кислоты происходит быстрая коагуляция белков.
Необходимо восстановить производство мягких сыров, созревающих при участии микрофлоры молочнокислых бактерий, плесневых грибов, а также бактерий сырной слизи.
На настоящем этапе развития сыродельной отрасли необходимо разрабатывать интенсивные биотехнологии традиционных
9
видов сыров и быстросозревающих сыров. Основу их производства составляет использование биологически активных бактериальных препаратов и стимуляторов, а также технологических режимов, способствующих активизации в созревающем сыре микробиологических и биохимических процессов. К таким препаратам
относятся гидролизованная закваска, различные виды гидролизатов, микроэлементные добавки и др.
Для интенсификации процесса созревания сыров разработаны
технологии биопрепаратов «Актибат-Углич», «Виоактилат» и др.
(ВНИИМС, Углич). Использование препаратов стимулирует развитие молочнокислой микрофлоры, активизирует ферментативные
процессы в созревающем сыре и улучшает качество продукта. Это
позволяет сократить продолжительность производственного цикла
выработки сыров с низкой температурой второго нагревания на
25–30 %.
Изменить продолжительность производственного цикла производства твердых сыров можно также путем регулирования следующих технологических параметров:
режимы созревания молока;
фракционный состав сырного зерна;
температура второго нагревания и продолжительность об-
работки;
режимы формования и прессования;
уровень посолки;
температурные режимы и способы ухода при созревании.
Данные факторы позволяют регулировать в сыре массовую
долю влаги и поваренной соли, величину активной кислотности,
что в свою очередь влияет на интенсивность микробиологических
и ферментативных процессов в созревающем сыре, а, следовательно, и на продолжительность процесса его созревания.
Перспективным направлением отрасли является производство
плавленых сыров. Необходимо расширять ассортимент таких сыров с разным содержанием белка и жира, ломтевые и пастообразные, с включением в их состав разнообразных сырьевых компонентов животного и растительного происхождения.
Организация производства комбинированных сыров позволит
не только экономить ресурсы молока, но и разрабатывать продук-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]