6 Технологическая линия производства твердого сыра

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 кисломолочные - вырабатывают путем сквашивания молока заквасками.

Натуральные сыры по внешним признакам делят на три группы: 1) твердые; 2) мягкие; 3) рассольные.

К твердым сычужным сырам относятся: Российский, Пошехонский, Швейцар­ский, Голландский и др. К мягким сычужным и сычужно-кислым относятся: «Смоленский», «Дорожный», рокфор, «Чайный» 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 1510 кДж, советского -1674 кДж.

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.

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

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.

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-влажност-ном 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 в контейнерах.

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

Производство сыра можно разделить на следующие стадии: 1) подготовку молока к выработке сыра; 2) свертывание молока, получение и обработку сгустка; 3) формование сыра; 4) самопрессование и прессование сыра; 5) посолку сыра; 6) созревание сыра.

МАС линии производства «голландского» сыра приведе­на на рис. 24.1.

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, дезодорацию в дезодоратор 9 и 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 молочно­кислых 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 бруски 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 рН от 5,5 до 5,8. Оптимальная массовая доля влаги в сыре после прессования составляет 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 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 дней, причем сыры 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 входит также машина для мойки и обсушки полок 31, а также устрой­ство для загрузки сыра на полки 32.

Рис. 24.1. Машинно-аппаратурная схема линии производства «голландского» сыра

Аппараты выработки сырного зерна. В этих аппаратах осуществля­ется свертывание белков молока, разрезание сырной массы, вымешивание сырного зерна, а в некоторых случаях и формование. Аппараты выработки сырного зерна бывают с полным циклом обработки с выносной емкостью для разрезки сыр­ного пласта и непрерывного действия.

Для выработки сырного зерна используют почти исключительно аппа­раты периодического действия. Как правило, они состоят из од­ной или двух емкостей. Если аппарат представляет собой одну емкость, то в ней осуществ­ляется свертывание белка, разрезка сгуст­ка, обработка сырного зерна и прида­ние сырной массе формы, а также самопрессование. В аппарате, состоящем из двух емкостей, в первой происходит свертывание белка, разрезка сгустка и об­работка сыр­ного зерна. Затем сырная масса поступает во вторую емкость, в ко­торой масса сырных зерен подпрессовывается и разрезается на блоки. Аппараты выработки сырного зерна с пол­ным циклом обработки могут быть различной вмести­мости.

Аппарат выработки сырного зерна вместимостью 2 500 л (рис. 24.2) состоит из двустенной емкости и механизма мешалки 9. Форма емкости прямоугольная с полуцилиндровыми торцевыми стенками. Между стенками внутренней емко­сти и наружного корпуса находит­ся пароводяная рубашка.

Сырное зерно охлаждается водой, поступающей из магистрали через отверстия в верхней трубе аппарата. Для подогрева используется пар, который поступает в барботер, размещенный на дне аппарата. Внизу торцевой стенки наружного корпуса установлен патрубок для слива воды из рубашки. Для выхода зерна с сывороткой, а также сыворот­ки и воды при промывке емкости предназначен кран 5 клапанного типа.

Стойки 4, прикрепленные к торцевым стенкам аппарата, образуют мост, по ко­торому перемещается каретка с мешалкой 11 лирообразной формы.

Привод, предназначенный для обеспечивания возвратно-поступательного движе­ния каретки и одновременно мешалок 1 (рис. 24.2, б) вокруг оси, со­стоит из электродвигателя 4, клиноременной 2, цепной передач 3 и вариатора скоростей. В аппарате происходит свертывание молока и дробление сгустка ножами мешалки, после чего удаляют сыворотку, и образованный пласт раз­резают на куски или направляют в формовочный аппарат.

В молочной промышленности наиболее распространены пневматические прессы. В каждой из двух секций, смонтированных вместе, установлены при­боры управления (редуктор давления с манометром) и переключатель потока воздуха.

Крышка цилиндра четырьмя болтами притягивается к верхней балке пресса. Шток поршня соединен с траверсой верхней полки, и на конце имеется прес­сующий упор, который передает давление на крышку формы. Для расположен­ных ниже сыров прессующие упоры установлены на обратной стороне соответ­ствующих полок. Полки можно приближать одну к другой, так как связи их за­креплены толь­ко нижними концами.

Из ресивера воздух, сжатый в компрессоре, подводится к переклю­чателю по­тока воздуха. В зависимости от положения рукоятки пере­ключателя воздух по­ступает в полость цилиндра над поршнем (при прессовании) или под ним (при распрессовке сыра). Отработавший воздух удаляется через переключатель. Пе­ред поступлением в верх­нюю полость цилиндра воздух проходит через редук­ционный клапан, с помощью которого устанавливается необходимое давление возду­ха в цилиндре.

Автоматический регулятор включает компрессор, если в ресивере давление па­дает до минимальной заданной величины, и выключает его, когда давление в ресивере максимально допустимое, поэтому в цилиндре пресса всегда заданное давление.

Пневматические прессы бывают вертикального и горизонтального типа. Вертикальный пневматический четырех секционный шести ярус­ный пресс (рис. 24.3) предназначен для прессования любых сыров (кроме «швейцарского» и сыров цилиндрической формы). Он состоит из основания 6, вертикальных стоек, прессующих полок 5 траверсы, пневмосистемы и пневмоцилиндров 3.

Основание 6 представляет собой сварной каркас, облицованный нержавеющей сталью. Траверса выполнена из гнутого профиля свар­ной конструкции. Усилия прессования передаются бобышками, в отверстия которых входят верхние концы вертикальных стоек. Стойки крепятся гайками. Прессующие полки 5

имеют два направляющих выступа, скользящих при перемещении полок вверх и вниз по верти­кальным штырям. Один конец закрепляется неподвижно, второй - подвижно. В пневмоцилиндры 3 сжатый воздух попадает через регулятор давления. При прессовании воздух поступает в верхнюю поршневую полость пневмоцилин­дра, а при подъеме прессующих полок - в нижнюю. В зависимости от техно­логических требований усилия прес­сования устанавливаются регулятором дав­ления, а давление воздуха в нижней части полости пневмоцилиндра остается постоянным. Кран управления и регулятор давления предназначены для работы одно­временно четырех пневмоцилиндров. К штуцеру крана управления подведен центральный воздухопро­вод от ком­прессорной установки. На воздухопроводе установлены фильтр для очистки сжатого воздуха и регулятор давления. После регулятора давления расположен предохранительный клапан для вывода воздуха при превышении этого давле­ния.

Установка крупноблочного прессования сыров «голландской» груп­пы (рис. 24.4) представляет собой прямоугольную, герметически за­крывающуюся камеру (500х550 мм), в нижней части которой на штоке телескопического гидроцилиндра установлена подвижная прес­совальная плита 8, а вверху, под крышкой, - не­подвижная плита 7. В обеих плитах просверлены отверстия для сыворотки. Вверху и внизу ка­меры имеются патрубки, присоединенные к насосу. Установка снаб­жена пружинным манометром 16 для измерения давления масла в гидроцилин­дре и вакуумметром 5 для измерения величины вакуума в камере. В середине верхней прессовальной плиты имеется штуцер с клапаном 4, через который за­сасывается смесь сырного зерна с сы­вороткой.

Система гидропривода состоит из телескопического гидравличе­ского домкрата 17, кранового переключателя 15, дросселя 14, редук­тора 12, фильтра 13, насоса 11 и бачка для масла 10.

б)

а)

Рис. 24.2. Схема аппарата выработки сы­р­ного зерна вместимостью 2 500 л:

а) об­щий вид: 1 - домкрат; 2 - опоры несу­щей конструкции; 8 - привод; 4 - стойки; 5 - кран клапанного типа; 6 - ножка; 7 - подпятник; 8 - штуцер для выпуска

конденсата; 9 - мешалка; 10 - отборник сыворотки; 11 - мешалка ли­рооб­разной формы; 12 - мерная линейка; 13 - эащитный кожух;

б) кинематическая схема; 1 - ме­шалка; 2 - клиноременная передача; 3 - цепная передача; 4 - электродвига­тель

Рис. 24.3. Пневматический вертикальный пресс:

1 - кран управ­ления; 2 - регулятор давления; 3 - пневмоцилиндр; 4 - траверса; 5 - прессующие полки;

6 - основание; 7 - клапан предохранительный; 8 - регулятор давления; 9 - фильтр для очистки воздуха

После отделения от сыворотки сырное зерно загружается на ниж­нюю прессо­вальную плиту, на которую предварительно уложен пер­форированный лист из нержавеющей стали, предназначенный для дренажа при прессовании сырной массы. Такой же лист прикреплен к нижней стороне верхней прессовальной плиты.

Установку закрывают крышкой, после чего включают вакуум-насос. В гидро­цилиндре с помощью насоса создается давление, под действием которого шток с укрепленной на нем нижней плитой под­нимается вверх, что приводит к уп­лотнению сырной массы. Первые 10…20 мин масса прессуется в вакууме, а ос­тальные 2 ч - при ат­мосферном давлении. Удельное давление прессования (0,5…1,0)·10⁵ Па. После удаления крышки и верхней прессовальной пли­ты раз­резают полученный пласт (60…80 кг) толщиной 20… 25 см с помощью натяну­той проволоки на несколько брусков. После обсуш­ки и посолки бруски упако­вываются под вакуумом в полимерную пленку и направляются на созревание при тех же условиях, что и обычные бескорковые сыры.

Рис. 24.4 Установка крупноблочного прессования конструкции ВНИИМПа:

1, 11 - насосы; 2, 18 - патрубки; 3 - верх­няя часть камеры: 4 - штуцер с кла­паном; 5 - вакуумметр;

6 - крышка; 7 - непо­движная прессовальная плита; 8 - подвиж­ная прессовальная плита; 9 - камера;

10 - бачок для масла; 12 - редуктор; 13 - фильтр; 14 - дроссель; 15 - крановый пе­реключатель;

16 - манометр; 17 - телеско­пический гидравлический домкрат; 19 - емкость