СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРА Российский патент 2012 года по МПК A23C19/76 

Область техники

Изобретение относится к сыродельной промышленности и касается упрощенного, быстрого способа, пригодного для изготовления сыров с высоким влагосодержанием.

Более конкретно, изобретение касается способа создания мягких сыров непосредственно из концентрированного ультрафильтрацией молока с использованием молокосвертывающего фермента.

Уровень техники

При производстве большинства видов сыров, в том числе мягких, применяют щадящие режимы тепловой обработки молока, что является достаточным для деструкции патогенных бактерий и обусловлено дальнейшими технологическими процессами коагуляции казеина, и отделения сыворотки от сырного зерна. В книге «Практика сыроделия» («Cheesemaking practice», Third edition, p.450, R.Scott, R.K.Robinson, R.A.Wilbey, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 1998), показано, что режимы пастеризации молока при 72°C-75°C и выдержки 15-40 секунд не позволяют уничтожить споровые формы микроорганизмов и не обеспечивают достаточного снижения активности как нативных, так и бактериальных ферментов, содержащихся в молоке. Это может приводить к неконтролируемым микробиологическим и биохимическим процессам при хранении сыров.

Существенную роль в порче сыров играют такие бактерии, как Bacillus и Clostridium, способные образовывать споры, резистентные к режимам пастеризации молока, принятых в сыроделии. А также грамотрицательные психротрофные микроорганизмы, как например Pseudomonas, которые являются источником термостойких внеклеточных ферментов, липаз и протеиназ. Эти ферменты способствуют развитию в процессе хранения сыров таких органолептических пороков, как прогорклый и горький вкус.

В книге «Технология молока: принципы свойств молока и процессов» («Dairy technology: principles of milk properties and processes», vols.I and IV, P.Walstra… [et al.], Food science & technology, 1990) показано, что значительная часть нативных ферментов молока инактивируется при нагреве до 80°С и соответствующей выдержки. При этом плазмин, а также протеолитические и липолитические ферменты микроорганизмов вида Pseudomonas инактивируются при температурах более 120°С. Там же показано, что нагрев молока выше 70°С убивает вегетативные клетки бактерий, но при этом может активизировать процесс прорастания споровых форм этих микроорганизмов, сохранивших жизнеспособность после нагрева, в вегетативную форму при дальнейших технологических операциях. При этом область температур тепловой деструкции спор лежит выше 110°C. Однако показано, что периодическое нагревание и охлаждение молока позволяет уменьшить количество клеток, например В. cereus, включая споры, на 1-2 порядка. Другими словами, нагревание молока активирует прорастание спор, а последующая тепловая обработка их убивает.

В способе производства мягкого сыра (прототип) (RU 1667620 A3, 30.07.1991) молоко с фиксированными концентрациями белка 3,5% и жира 3,5% нагревают до температуры 98°С в течение 15 с, охлаждают и подвергают ультрафильтрации. Полученный концентрат молока нагревают до температуры 98°С и охлаждают до 28°C, смешивают с водной или сухой смесью, состоящей из молокосвертывающего фермента, глюконо-дельта-лактона и соли, герметично фасуют еще в жидком состоянии в отдельные упаковки, выдерживают до завершения процессов свертывания и подкисления и подвергают созреванию готового продукта при комнатной температуре или 5°C, а глюконо-дельта-лактон вводят в количестве 2%.

Однако выбранные условия тепловой обработки концентрата (ретентата) не способствуют деструкции споровых форм бактерий и дезактивации ряда протеолитических и липолитических ферментов, в том числе бактериальных, т.о. возможно ухудшение как микробиологических, так и органолептических характеристик продукта в процессе хранения.

Также, выбранный температурный режим 28°C и дозировка глюконо-дельта-лактона в количестве 2%, не оптимальны для быстрого подкисления молока до заданного значения pH, что приводит к большим затратам времени на производственный цикл. При этом применение глюкона-дельта-лактона в растворенной форме в смеси с молокосвертывающим ферментом усложняет процесс производства за счет неконтролируемого гидролиза глюконо-дельта-лактона в водном растворе и может повлиять на непрерывность работы оборудования.

Для получения конечной структуры сыра проводят созревание готового продукта при комнатной температуре или 5°С, что требует использование дополнительных производственных помещений, затрат времени, электроэнергии и других инженерных сред.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является производство мягкого сыра на основе молока, концентрированного ультрафильтрацией, используя операции и режимы термообработки для получения продукта с гарантированными показателями качества в процессе хранения.

Еще одной задачей изобретения является получение заданного вкуса сыра путем нормализации молока до различного соотношения жира к белку, добавления пищевых добавок и ингредиентов, регулирования значения pH в готовом продукте.

При решении поставленных задач достигаются следующие технические результаты:

- стабилизация структурно-механических и органолептических характеристик сыра, за счет выбранных условий и режимов технологического процесса;

- улучшение микробиологических характеристик продукта;

- упрощение способа получения сыра за счет обеспечения непрерывности процесса и сокращение количества технологических операций;

- расширение вкусовых и стуктурно-механических характеристик сыра, заключающееся в изменении отношения жира к белку от 0,01 до 2,0 в готовом продукте, добавлении соли или сахаров, и возможно, пищевых добавок, в том числе функциональных.

Для достижения указанных технических результатов в способе получения мягкого сыра методом ультрафильтрации, проводят нормализацию молока до отношения концентрации жира к белку от 0,01 до 2,0, затем осуществляют пастеризацию его при температуре 78-90°С, охлаждение и выдержку в течение заданного времени для прорастания споровых форм микроорганизмов, ультрафильтрацию пастеризованного молока. Полученный ретентат пастеризуют при температуре 111-130°C, далее инжектируют в него в процессе расфасовки молокосвертывающий фермент, нагревают фасованный продукт до температуры 72-75°С, и затем охлаждают его.

Целесообразно после пастеризации ретентата до фасовки вносить в его поток раствор поваренной соли до концентрации ее в готовом продукте не более 1,2%.

В некоторых случаях вместо раствора поваренной соли перед пастеризацией в ретентат вносят сахара и/или пищевые добавки и/или их смесь.

В частных случаях ретентат гомогенизируют и пастеризуют, в охлажденный ретентат вносят сухой порошок поваренной соли до концентрации ее в конечном продукте 1,5-5% и дополнительно при расфасовке добавляют регулятор кислотности, выдерживают до значения pH продукта, равного 4,4-4,8.

Осуществление изобретения

Определения

«Молоко» означает молочный секрет, получаемый от млекопитающих, предпочтительно рогатого скота и более предпочтительно коров. Термин включает все виды молока, такие как цельное, обезжиренное, концентрированное, а также восстановленное из сухого цельного или обезжиренного молока.

«Сахара» этот термин охватывает сахарозу, фруктозу, глюкозу, а также сиропы из сахарозы, фруктозы или глюкозо-фруктозный сироп.

«Пищевые добавки» это растительные экстракты и порошки, или пищевые волокна, например такие как инулин или олигофруктоза, натуральные и/или идентичные натуральным ароматизаторы, красители, регуляторы кислотности, соли-стабилизаторы, например такие как фосфаты и/или цитраты, загустители, отвердители.

1. Предпочтительно бактофугированное нормализованное по соотношению жира к белку от 0,01 до 2,0 молоко пастеризуют при температуре 78°C-90°C, охлаждают до температуры от +2°C до +6°C и выдерживают в течение 6-24 часов. Бактофугирование позволяет сократить количество споровых форм микроорганизмов на 95-99% от исходного их содержания в молоке. При этом выдержка молока после пастеризации, позволяет прорастать активированным при нагреве спорам в вегетативные клетки, что способствует их дальнейшему уничтожению при пастеризации.

Далее пастеризованное молоко подогревают до 45°С-50°С и подвергают ультрафильтрации до степени концентрирования 2-5,5 раз.

Для повышения термоустойчивости, возможно добавление в ретентат солей-стабилизаторов, предпочтительно фосфатов и цитратов, или их смесей. Затем ретентат пастеризуют при температуре 111°C-130°C, предпочтительно 120°C-130°C. Применение температуры пастеризации выше 111°C позволяет получать плотную структуру мягкого сыра за счет более глубокой денатурации сывороточных белков молока, не требующую созревания. При этом достигается необходимый процент сокращения как вегетативных, так и споровых клеток микроорганизмов и инактивируются нативные протеолитические и липолитические ферменты молока, а также значительно снижается активность такого рода термостойких бактериальных ферментов.

Затем ретентат с температурой 45°C-50°C поступает в танк для промежуточного хранения под избыточным давлением для предотвращения его реинфицирования.

Далее подавая ретентат на фасовку, инжектируют в него жидкий молокосвертывающий фермент, предпочтительно микробиальный, при помощи дозатора на фасовочном автомате, и еще в жидком состоянии фасуют в упаковочную тару и герметично запаивают.

После образования коагулянта в течение 2-8 минут проводят тепловую обработку продукта при температуре 72°С-75°С в термотуннеле посредством орошения теплоносителем в противотоке. В качестве теплоносителя предпочтительно используют воду. Затем охлаждают готовый продукт до температуры не выше +6°C и направляют на склад.

2. Согласно следующему исполнению изобретения в полученный ретентат, как описано в разделе 1, до фасовки в потоке вносят необходимую массу пастеризованного водного раствора поваренной соли в концентрации 0,5-1,2%, предпочтительно 0,8-1,0%, в готовом продукте, с последующим перемешиванием ретентата в продуктовой линии при помощи статического смесителя. Далее получают сыр, как описано в разделе (1).

3. Согласно другому исполнению изобретения в полученный ретентат, согласно разделу (1), добавляют, предпочтительно до пастеризации, сахара, в концентрации 1-10%, предпочтительно 2-6%, и/или пищевые добавки, для придания продукту вкуса и аромата, а также функциональных свойств, добавляя, например инулин и/или олигофруктозу в концентрации 0,5-5%, предпочтительно 1-2%. Затем получают сыр, как описано в разделе (1).

4. Согласно еще одному исполнению изобретения полученный ретентат, как описано в разделе (1), гомогенизируют и пастеризуют при температуре 75-95°C. Далее охлаждают до температуры 25°C-45°C, и добавляют сухой порошок хлорида натрия, до концентрации соли в готовом продукте 1,5%-5,0%, предпочтительно 2-3,5%. Затем в ретентат в потоке, до его смешения с раствором молокосвертывающего фермента, добавляют регулятор кислотности, предпочтительно сухой порошок глюконо-дельта-лактона, в концентрации 1-4% в зависимости от содержания белка в готовом продукте, посредством смесительной емкости, оборудованной миксерной мешалкой. Альтернативно, возможно дозирование глюконо-дельта-лактона распылением в упаковку, с дальнейшей подачей ретентата при температуре 25°C-35°C, смешанного с раствором молокосвертывающего фермента, предпочтительно микробиального. Такой способ позволяет вести непрерывный процесс производства сыра, предотвращая коагуляцию ретентата в продуктовой линии, вследствие возникновения неисправностей фасовочного оборудования.

После фасовки и герметичной укупорки ретентат выдерживают до достижения pH 4,4-4,8 и охлаждают до температуры не более +6°C.

Применяемый диапазон концентрации соли и значения pH в сыре позволяет создать условия анабиоза, остановив дальнейший рост бактерий в готовом продукте.

Способ согласно изобретению обеспечивает возможность получать мягкие сыры с различной структурой: от плотной, мелкозернистой, но мягкой, до пластичной, мажущейся, но способной нарезаться кубиками. Вкусовой профиль получаемых сыров варьирует от чистого, молочного, либо сладкого, обусловленного вкусоароматической добавкой, до слабокислого, соленого, в меру острого.

Примеры выполнения изобретения.

Пример 1. Получение мягкого сыра

Молоко, бактофугированное на установке Вестфалия, сепаратор TSE-400, нормализуют до соотношения жира к белку, равного 1,3, и подвергают пастеризации на установке Тетра Пак H10RC при температуре 80°C. Далее направляют в танк хранения с температурой не выше +6°C. Выдерживают в течение 12 часов.

Пастеризованное молоко подогревают до температуры 45-50°С и подвергают на фильтровальной установке Тетра Пак, Tetra Alcross ультрафильтрации до концентрации сухих веществ в ретентате 30-34%.

Ретентат пастеризуют при температуре 130°С и охлаждают до 45-50°С. Перекачивают в буферный танк и хранят в течение фасовки под избыточным давлением.

Далее в процессе фасовки в ретентат инжектируют раствор молокосвертывающего фермента и еще в жидком состоянии разливают в упаковки и герметично запаивают. Упаковки подвергают тепловой обработке при 72-75°C и охлаждают до температуры не более +6°C.

Пример 2. Повторяют пример 1, но при подаче пастеризованного ретентата на фасовку в потоке вносят раствор хлорида натрия до концентрации соли в готовом продукте 1,0%.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, но в полученный ретентат до пастеризации добавляют сахара в концентрации 4% и ароматизаторы в количестве 0,1% в расчете на массу готового продукта.

Пример 4. Повторяют пример 1, но в полученный ретентат с соотношением жира к белку, равным 0,02, и концентрацией сухих веществ 19% до пастеризации добавляют инулин в концентрации 1% от массы готового продукта.

Пример 5. Способ осуществляют, как в примере 1, но полученный ретентат гомогенизируют при давлении 0,6-0,8 МПа, пастеризуют при температуре 87°C и охлаждают до 40-45°C. Перекачивают в буферный танк и добавляют при постоянном перемешивании хлорид натрия до содержания соли в сыре 3%. Далее подсоленный ретентат подают на фасовку и в потоке, до внесения молокосвертывающего фермента, дозируют сухой порошок глюконо-дельта-лактона, в концентрации 3% от массы готового продукта. Сыр выдерживают при комнатной температуре до достижения pH 4,4-4,7 и охлаждают до температуры не более +6°C.

Пример 6. Повторяют пример 1, но в полученный ретентат до пастеризации добавляют сахарозу в количестве 3% и глюкозо-фруктозный сироп в концентрации 1,3% в расчете на массу готового продукта.

Использование: в молочной промышленности при изготовлении мягких сыров непосредственно из концентрированного ультрафильтрацией молока с использованием молокосвертывающего фермента. Способ заключается в том, что нормализованное по соотношению жира к белку молоко пастеризуют при температуре 78-90°C, охлаждают и выдерживают для прорастания споровых форм микроорганизмов. Затем проводят его ультрафильтрацию с получением ретентата, который пастеризуют при температуре 111-130°C, вносят в него в процессе расфасовки молокосвертывающий фермент, нагревают фасованный продукт до температуры 72-75°C и охлаждают. После пастеризации до фасовки в него можно вносить раствор поваренной соли. Изобретение позволяет стабилизировать структурно-механические и органолептические характеристики сыра, улучшить микробиологические характеристики продукта, упростить способ и расширить вкусовые и структурно-механические характеристики сыра. 3 з.п. ф-лы, 5 пр.

1. Способ получения сыра, предусматривающий нормализацию молока по соотношению жира к белку от 0,01 до 2,0, пастеризацию его при температуре 78-90°C, охлаждение и выдержку, ультрафильтрацию смеси с получением ретентата, его пастеризацию при температуре 111-130°С, внесение в процессе расфасовки молокосвертывающего фермента, нагрев фасованного продукта до температуры 72-75°C и последующее охлаждение.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после пастеризации ретентата до фасовки в его поток вносят раствор поваренной соли до концентрации ее в готовом продукте не более 1,2%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед пастеризацией в ретентат вносят сахара и/или пищевые добавки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ретентат гомогенизируют и пастеризуют, вносят в ретентат поваренную соль до концентрации ее в конечном продукте 1,5-5% и дополнительно при расфасовке добавляют регулятор кислотности, выдерживают до получения заданного pH продукта.