Обзоры оборудования и инструментов для сыроделия в малых хозяйствах

Применение ультрафильтрации в сыроделии

Существует очевидное соответствие между выборочным удержанием казеиновых мицелл и молочного жира внутри сырного зерна и их задерживанием при помощи полупроницаемой УФ-мембраны. Предварительная УФ-обработка молока способствует повышению содержания в нем молочного белка и жира, хотя ее легче проводить для обезжиренного, а не для цельного молока; при этом пермеат будет представлять собой сладкий раствор лактозы и минеральных веществ, содержащий следы низкомолекулярных соединений. Сохранение сывороточных белков позволяет увеличить выход продукции и стандартизировать сыры по более низкому отношению белка и жира. Такой метод эффективен при выработке мягких и некоторых полутвердых сыров, таких как Herve, Havarti и сен-полен. На рис. 17.4 показан принцип использования ультрафильтрации в производстве сыра. Вне зависимости от вопросов качества следует учитывать, что степень концентрирования молока для выработки твердого сыра без отделения сыворотки недостаточна.
Большим коммерческим успехом при изготовлении небольших мягких сыров, таких, как камамбер, пользуется выше приведенная технология Maubois, Mocquot and Vassal (MMV). Для применения этого метода при выработке других сыров необходимы дальнейшие практические и научные исследования. Например, при изготовлении сыра контэ концентрирование при помощи мембран не должно превышать 1:1,4; в противном случае пострадает вкус, при концентрациях 1:1,7 (т.е. при содержании 5% белка) структура сыра становится хрупкой, а глазки сплющиваются. Ультрафильтрацию можно также использовать для нормализации молока.
Выработку голубого сыра при помощи мембран французской фирмы Rhone- Poulenc можно производить по стандартной рецептуре, если содержание белка в ретентате 10% и ниже; однако если содержание белка превышает 10%, рецептуру следует корректировать. Процесс производства сыра коттедж с использованием ультра-и диафильтрации, а также закваски Lactobacillus delbrueckii sub.-sp. bulgaricus описан в работе (5); применение ультрафильтрации при производстве сыров фета и телемес — в работах (8,38). При помощи PCI — мембран коровье молоко концентрировали с рециркуляцией при 50 °C до 1:4,5, а овечье — до 1:2,5; при этом концентрирование молока для сыроделия позволяет снизить расход сычуга.
Процесс выработки сыра фета, содержание сухого вещества в котором составляет 40%, описан в работе (14). Ретентат, полученный из молока (жирностью 3,5%), концентрированного при 50 °C и давлении 650 кПа, пастерилизовали при 65 °C в течение 20 мин. Затем его гомогенизировали при 50 °C и давлении 5 МПа. К пастеризованному ретентату добавили 1% закваски и 0,002 % сычуга; на данной стадии можно также добавить отбеливатель и липазу. Подготовленную смесь предсыра заливали для ферментации и осаждения в пластиковые формы и оставляли при 27 °C на 24 ч (при рН 4,85). Затем сыр нарезали на куски массой 1 кг и погружали в рассол, температура которого понижалась с 12-14 °C до 6 °C. При контрольном тестировании было установлено общее содержание сухих веществ 42 %, жира — 18,5 % и СОМО — 23,5 %, однако после посолки содержание сухих веществ возросло до 45 % из-за потерянной в рассоле сыворотки. В некоторых сырах были обнаружены дефекты, такие как слизистость, зернистая структура или желтая окраска, однако эти недостатки были устранены. Подробно аспекты промышленного производства сыра фета из ультрафильтрованного молока рассмотрены в (36).
Описание производства сыра Herve с использованием методов ультрафильтрации описано в (24). В обезжиренное молоко добавляли 0,02 % пероксида водорода для предотвращения роста микроорганизмов , после чего его сконцентрировали при температуре 40 °C при давлении 200-280 кПа до 87 % объема. Затем к ретентату добавлялось сливочное масло и смесь гомогенизировали при температуре  65 °C и давлении 20 МПа. Полученный ретентат содержал 19,4 % белка, 22,4 % сухого вещества и 28 % сливочного масла, а полученный после его переработки сыр — 39,1 % сухого остатка и 20,1 % жира; за время созревания содержание сухого остатка увеличилось до 50 %. Уровень рН (составлявший перед посолкой 5,0) за 6 нед. повысился до 5,4,и, несмотря на то что сыр по истечении 2 нед. имел горький вкус, этот недостаток по мере созревания исчез.
Для выработки сыра камамбер обезжиренное молоко пастеризовали и сгущали ультрафильтрацией при 20 °C до содержания 16 % белка. Количество жира регулировали путем добавления 70%-ных сливок, чтобы получить ретентат,содержащий 15 % жира, 15 % белка и 1,6 % золы; затем смесь нагревали в течение 1 мин до 80 °C (или до 60-65 °C в течение 30 мин). Сформированный предсыр (ферментированный сычужным ферментом при 32 °C) выдерживали 18  при 16-18 °C, после чего солили и отправляли на хранение. Обработка ретентата в течение 1 мин при 80 °C позволяла получить быстро созревающий сыр с гладкой структурой. В результате 30-минутной обработки при 62-65 °C сыр приобретал зернистую, крупинчатую структуру, которая разрушалась при созревании. Гомогенизация при давлении 3,5 МПа приводила  к формированию клейкой, вязкой сырной массы. По данным (27), нагревание до 80 °C в течение 1 мин позволяло избежать дренажа сыворотки из сыра, при этом добавление в молоко хлорида кальция не обязятельно; эффект дает внесение всего 10-20 % требуемого количества сычуга.
Процесс выработки сыра рикотта из молока, сконцентрированного ультрафильтрацией до 10 % белка, описан в (22). Авторами также установлено, что при производстве сыра моцарелла с использованием УФ- метода достаточно 19%-ной концентрации белка в ретентате, чтобы получить нормальный сыр моцарелла с содержанием 22% белка; недостаток белка можно корректировать, добавляя сухое молоко. Из УФ-концентрированного молока можно вырабатывать сыр гауда, однако при этом необходимо корректироват все требования рецептуры, так как, например, внесение стандартного количества сычуга приводит к формированию очень горького вкуса сыра.
По данным (2,20), ультра-и гиперфильтрации могут применяться также для обезжиренного молока, предназначенного для производства молочных продуктов, таких, как сыры Havarti, камамбер и коттедж, а также творог и йогурт. Определенного успеха удалось достичь в производстве полутвердых сыров, однако эффективность ультрафильтрации при выработке прессуемых сыров изучена не достаточно. В работе (3) описано использование молока, сконцентрированного УФ-методом до соотношения 1:2,0, для производства чеддера и чешира. При этом для выработки чеддера молоко заквашивали при 30 °C закваской (2%), содержащей Lactococcus lactis sub-sp. cremoris, с периодом созревания 20 мин; для получения плотного коагулята за 30 мин требовалось всего 40% стандартного количества сычуга. Перед вторым нагреванием (при 35°C) сгусток и сыворотку вымешивали в течение 20 мин. Как правило, после чеддеризации сырную массу измельчали и солили, при этом период времени между добавлением закваски и измельчением обычно составлял 5 ч. рН готового чеддера составляла около 5,1, и хотя качество сыра было высоким, у него отсутствовал резкий вкус традиционного сыра.
В более поздних исследованиях Грин с сотрудниками обнаружили, что формирование сгустка из концентрированного молока проходит быстрее, чем из обычного молока даже при меньшем количестве сычуга. Вероятно, концентрирование молока можно использовать для повышения пропускной способности ванн. Установлено, что из-за высокой буферной способности концентрированное молоко имеет низкую скорость изменения рН, даже если формирование сгустка проходит быстрее при внесении меньшего количества сычужного фермента. Степень концентрации молока не влияет на рост закваски, однако вследствие возросшей буферной способности рН сгустков выше обычного, а при концентрации более чем в 2 раза происходит потеря жира в сыворотку. Грин с сотрудниками также обнаружили, что сгустки из концентрированного молока плотнее обычных. В работе (29) показано, что существует корреляционная зависимость между действием сычуга и концентрацией белка, при этом при снижении содержания белка продолжительность первой стадии сычужной ферментации сокращается. Прочность полученного коагулята связана с концентрацией казеина и двухвалентных ионов больше, чем с соотношением жира и казеина, при этом гомогенизация снижает скорость синерезиса за счет связывания жира внутри сгустка, но изменяет структуру сгустка.
Использование дополнительного количества сывороточных белков способствует увеличению объема выхода сыра, а концентрирование молока с фактором 2 позволяет добиться снижения финансовых затрат за счет уменьшения количества сычуга и более экономичного использования объема ванны. Из концентрированного молока успешно производят мягкие сыры типа камамбера, а также полутвердые белые рассольные сыры. Структура традиционного полутвердого сыра значительно отличается от структуры сыра, изготовленного из ультрафильтрованного молока, например, структура греческого сыра фета значительно отличается отдатского, который обычно называют «формованным» и который является примером сыра, изготовленного из концентрированного молока без прессования и дренажа сыворотки.
В работах (17, 34, 37) рассмотрен ряд проблем, связанных с использованием в сыроделии концентрированного молока, а в (35) подробно описаны последние разработки в производстве твердых прессуемых сыров. Очевидно, что ультрафильтрация имеет значительный потенциал при производстве мягких сыров, тогда как применение обратного осмоса не получило столь же широкого распространения. Одной из наиболее серьезных проблем является загрязнение мембран для обратного осмоса, а задержка лактозы и минеральных веществ негативно отражается на качестве продукта.

Обсуждение закрыто.