Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология производства сыра

Сыр - высококалорийный белковый продукт, питательная ценность сыра обусловлена наличием легкоусвояемых белков, жиров, пептидов, незаменимых аминокислот, солей Са, Р.

Сыр является одним из самых ценных продуктов питания. Он содержит почти все необходимые для организма человека вещества в легкоусвояемой форме. Усвояемость белков сыра составляет 95 %, жира - 96 % и углеводов - 97 %.

Сыры делятся на четыре основных класса: твердые (российский, голландский, швейцарский и др.), полутвердые (пикантный, латвийский, рокфор и др.), мягкие (любительский, славянский и др.) и рассольные (сулугуни, фермерский, имеретинский, брынза, адыгейский и др.). Каждый из этих классов, в свою очередь, подразделяется на отдельные подклассы и группы.

Вне зависимости от класса сыра и объема перерабатываемого молока производство сыра включает следующие стадии процесса:

· приемка и подготовка молока к свертыванию;

· выработка сырного зерна;

· формование;

· прессование (самопрессование);

· посолка;

· созревание и хранение.

· На стадии приемки и подготовки молока к свертыванию осуществляется взвешивание молока, проведение необходимых анализов по определению его качества, очистки, охлаждение молока, хранение его, пастеризация и сепарирование.

· Выработка сырного зерна осуществляется в сыродельных ваннах и сыроизготовителях (котлах). В этих аппаратах выполняется целый ряд операций: нормализация молока (если она не проводилась на стадии подготовки молока к свертыванию), нагрев до температуры свертывания, внесение необходимых компонентов (сычужного фермента, бактериальной закваски, хлористого кальция и т.д.). Разрезка сгустка, отбор части сыворотки, вымешивание и постановка сырного зерна.

· Существуют два основных способа формования сыра - из пласта под слоем сыворотки и насыпью. В соответствии с этим в первом случае используются формовочные аппараты различных конструкций (горизонтальные и вертикальные), во втором случае - отделители сыворотки. При малых производствах сыра формование сыра из пласта осуществляют в сыродельных ваннах, а насыпью - используют перфорированные ковши. Таким образом, исключаются формовочные аппараты и отделители сыворотки.

· На стадии прессования используются разнообразные прессы - горизонтальные, вертикальные, туннельные, карусельные и т.д. Самопрессование осуществляется в формах с периодическим переворачиванием их.

Посолка сыра проводится в солильных бассейнах (с использованием контейнеров или без них), заполненных рассолом. Другие способы посолки: натирание сухой солью, инъектированием и др. не получили широкого распространения.

Созревание и хранение сыра осуществляется в камерах, в которых поддерживается необходимый влажностно-температурный режим. Головки сыра размещаются на полках в стационарных стеллажах или передвижных контейнерах. В период созревания сыры подвергаются периодической мойке и обсушке. Созревают и хранятся сыры в полимерных пленках или покрытие специальными сплавами.

Вышеперечисленные стадии производства сыра состоят из целого ряда операций, выполняемых вручную или механизированных (автоматизированных). Выработка каждого вида сыра характеризуется конкретными технологическими режимами, изложенными в технологических инструкциях. Одним из основных факторов, влияющих на качество сыра и его конкурентоспособность, является технический уровень предприятия.

К настоящему времени в силу ряда объективных и субъективных причин сложилась тяжелая ситуация с оснащением сыродельных заводов современной техникой. Как правило, типовые заводы мощностью 2,5; 5,0 и 10,0 тонн сыра в смену построены в 70-80-е годы и оснащены комплектным сыродельным оборудованием венгерской фирмы «Элгеп». Это оборудование разработано в конце 60-х годов и поставлялось в страну почти до 1990 года. В 80-е годы в рамках СЭВ Венгрией были разработаны и испытаны отдельные образцы машин и аппаратов нового поколения, которые по основным техническим характеристикам не уступали мировым образцам, но в нашу страну они уже не поставлялись. Таким образом, основная масса типовых заводов оснащена устаревшим венгерским оборудованием. Износ этого оборудования достигает 80-90%.

Вторым поставщиком сыродельного оборудования были предприятия Министерства атомной промышленности, которые не являлись разработчиками машин и аппаратов для сыроделия, а изготавливали его по документации, переданной бывшим Минпищемашем. Это оборудование для крупных предприятий не соответствует современному техническому уровню по степени механизации и автоматизации, качеству изготовления, производительности, т.к. передавалась документация оборудования, разработанного и изготавливавшегося предприятиями Минпищемаша в течение 70-80-х годов. Работы по созданию системы машин для сыроделия, начатые в 1989-1992 годах, были приостановлены из-за прекращения бюджетного финансирования. Ситуация, сложившаяся с созданием сыродельного оборудования, характеризуется следующим образом:

· отсутствие бюджетного финансирования НИР и ОКР;

· отсутствие единой политики в разработке оборудования и координации работ в этом направлении;

· выпуск машин и аппаратов в виде единичных образцов под оплаченный заказ, вместо планового серийного выпуска;

· большое количество предприятий, готовых выпускать сыродельное оборудование и вследствие этого отсутствие трудностей в размещении заказа на его изготовление;

· большой выбор импортного оборудования с более высоким уровнем механизации и автоматизации;

· отсутствие средств у большинства предприятий на приобретение новых машин и аппаратов;

· существенное сокращение сроков разработки технической документации на оборудование за счет исключения целого ряда согласующих и утверждающих организаций, что является одним из положительных факторов в создавшейся ситуации.

Анализируя технический уровень сыродельного оборудования, следует всегда иметь в виду большой диапазон мощностей предприятий, вырабатывающих сыр (от 1-2 тонн до 100 тонн переработки молока в смену). Естественно, уровень механизации и автоматизации на этих предприятиях должен быть разным и определяться экономической целесообразностью.

Интенсивное развитие техники для сыродельной промышленности приходится на 60-80-е годы, когда одна за другой стали появляться машины, коренным образом преобразовавшие одну из отсталых в техническом оснащении отрасль молочной промышленности в высокомеханизированную, отвечающую современным требованиям производства. Это оборудование и сейчас составляет основу сыроделия. Практически за последние 12-15 лет принципиально новых машин и аппаратов ни в нашей стране, ни за рубежом не появилось. Осуществляется лишь модернизация созданного ранее оборудования, совершенствование отдельных узлов и механизмов, замена современными элементами автоматики.

сыр продукт твердый посолка

Аппараты для выработки сырного зерна

Используются аппараты периодического действия двух типов: сырные ванны и сыроизготовители (котлы). Деление на эти два типа в ряде случаев является условным - аппараты вместимостью 10 м3 и более, как правило, являются гибридами ванн и котлов.

Попытки создать аппараты непрерывного действия, которые нашли бы распространение в промышленности, не были успешными. Последней по времени создания конструкцией аппарата непрерывного действия является машина конвейерного типа фирмы «Альпма» (ФРГ).

Современный аппарат для выработки сырного зерна, независимо от типа, характеризуется следующими признаками:

· закрытая емкость;

· централизованная безразборная мойка внутренней поверхности емкости и инструмента;

· несъемный универсальный режуще-вымешивающий инструмент;

· автоматический отбор заданного количества сыворотки;

· программное управление (по времени) операциями выработки сырного зерна.

После того как около 20 лет назад на предприятиях отрасли появились горизонтальные сыроизготовители датской фирмы «Пасилак», а затем шведской фирмы «Альфа-Лаваль», принципиально новых конструкций аппаратов для выработки сырного зерна не предлагалось. Аппараты достигли наивысшего уровня развития, и дальнейшая работа проводится в направлении изменения отдельных узлов и элементов, не затрагивая всю конструкцию.

В настоящее время разработкой и изготовлением сырных ванн и сыроизготовителей занимается ОАО «ОСКОН», который выпускает сырные ванны вместимостью 2,0; 5,0% 10,0 м3 и сыроизготовитель вместимостью 10,0 м3.

Экспериментальный машиностроительный завод ВНИИМС (ЭМЗ ВНИИМС) разработал и выпускает сырные ванны вместимостью 0,6; 1,2 и 2,5 м3, а ОАО «ОСКОН» - 2,0; 5,0 и 10,0 м3, характеристики которых приведены в таблице 1.

Аппараты для формования и прессования сыра

Появившийся в 60-е годы аппарат фирмы «Тебел» для формования сыра под слоем сыворотки стал в последующем базой для создания практически всех машин периодического действия, хотя и до этого использовались различные конструкции аппаратов. Например, разработанный ВНИИМС и выпускаемый серийно формовочный аппарат с подвижным днищем ФАБ.

Современный формовочный аппарат, как и его прототип, имеет те же основные составные части: емкость с подвижным днищем (пластины или ленты), механизм подпрессовки, устройство для разрезки сырного пласта на бруски. Совершенствование аппарата проходило в направлении повышения уровня автоматизации и механизации отдельных ручных операций (съем пластин подвижного днища, их загрузка в аппарат, санитарная обработка пластин и ленты, а также внутренней поверхности емкости для сырной массы, выгрузка сыра на транспортер) или расширения сферы использования (установление механизма для отделения сыворотки от сырного зерна с целью формования в аппарате и сыров, формуемых насыпью). Все это позволило создать высокоэффективную машину сложной конструкции.

Формовочные аппараты типа «Тебел» выпускают ОАО «Оскон», АО «Комплекс» и ЭМЗ ВНИИМС.

Кроме формовочных аппаратов периодического действия, за рубежом широко используются вертикальные формовочные аппараты непрерывного действия. Наиболее известны аппараты «Казо-Матик» фирмы «Альфа-Лаваль». Вертикальный тип формовочного аппарата имеет целый ряд преимуществ по сравнению с аппаратами типа «Тебел»: требуется меньшая производственная площадь, более прост в изготовлении и эксплуатации, выше степень автоматизации. Недостатками являются большая высота, сложность получения требуемого рисунка для сыров, формуемых из пласта, необходимость промежуточной емкости (буферного резервуара) между сыроизготовителем (сырной ванны) и формовочным аппаратом. В нашей стране разработкой формовочных аппаратов вертикального типа в 80-е годы занимались ВНИИМС, ВНИЭКИпродмаш, Северо-Кавказский филиал ВНИИМС. Однако по целому ряду причин серийно они не выпускались.

Для сыров, формуемых насыпью (российский, угличский и др.) используются отделители сыворотки барабанного и лоткового типов. На крупных предприятиях некоторые фирмы отделители сыворотки устанавливают на горизонтальные или вертикальные формовочные аппараты, предназначенные для сыров, формуемых из пласта. Таким методом расширяется сфера использования аппаратов на все виды формования сыров. В нашей стране выпускаются две модификации барабанных отделителей сыворотки (ЭМЗ ВНИИМС) на 23 м3/ч и 50 м3/ч.

Из всего сыродельного оборудования наиболее разнообразным по конструктивному исполнению являются, пожалуй, прессы для сыра: от примитивных рычажных прессов до автоматизированных комплексов для прессования сыра. На предприятиях страны самым распространенным является вертикальный пневматический пресс (двух- и четырехсекционный). Такой пресс выпускают ЭМЗ ВНИИМС и ОАО «ОСКОН»

На смену вертикальным прессам с ручной загрузкой форм с сыром и их выгрузкой приходят туннельные пресса различной конструкции с ручной и автоматической загрузкой и выгрузкой этих форм. В качестве рабочего органа для прессования используются пневмоцилиндры и гибкие шланги большого диаметра.

Для установки туннельных прессов требуется в 2-2,5 раза больше производственной площади, чем для вертикальных при одинаковом времени прессования. Преимущества туннельных прессов выражаются в большей степени механизации и автоматизации с помощью простых устройств для загрузки и разгрузки их.

На крупных предприятиях формовочные аппараты и прессы с помощью различных механизмов, устройств и вспомогательного оборудования объединяют в единый комплекс с высоким уровнем механизации и автоматизации. В наиболее автоматизированные комплексы входят устройство для распрессовки сыра, машины для мойки сырных форм (санитарная обработка формовочного аппарата и пресса осуществляется от заводской моечной станции), транспортные модули, устройства для загрузки и разгрузки формовочного аппарата и прессов, устройство для наложения крышек на формы, насосы для перекачки сырной массы и сыворотки. Отечественная машиностроительная промышленность таких комплексов не выпускает.

Связующим элементом всего оборудования, используемого на стадии формования и прессования, являются формы (индивидуальные или групповые). За рубежом уже давно применяются двухэлементные (корпус и крышка) сырные формы, что способствовало успешной комплексной механизации и автоматизации производства формования и прессования.

Стадию формования и прессования сыра следует рассматривать как единую, в которой нет четкого разграничения между процессами формования и прессования. Поэтому наряду с традиционными аппаратами для формования и прессования выпускаются машины, в которых две эти операции совмещены. Примером такого аппарата, широко используемого в промышленности, является баропресс, выпускаемый ЭМЗ ВНИИМС (таблица 4). Баропресс представляет собой конструкцию, состоящую из емкостей с комплектом форм для сыра и резиновыми диафрагмами (количество емкостей определяется в зависимости от вместимости аппаратов для выработки сырного зерна), вакуумной станции, системы приводов для распределения сырной массы по емкостям и отвода сыворотки. После заполнения форм сырной массой на емкости накладываются диафрагмы. Формование и прессование осуществляется этими диафрагмами при создании в емкостях вакуума.

Для сыров, технологией производства которых не предусматривается прессование, а только самопрессование (рассольные, мягкие), ЭМЗ ВНИИМС выпускает комплекты групповых форм с передвижными столами.

Оборудование для посолки сыра

Основным способом посолки сыра является посолка в солильных бассейнах с использованием контейнеров и грузоподъемных механизмов (таль, кран-балка и т.д.). В этом случае возможна механизированная загрузка сыра на полки контейнера и его выгрузка, загрузка контейнера в бассейн и его выгрузка.

За рубежом для механизации этих операций широко используется система каналов, являющихся неотъемлемой частью бассейнов. Головки сыра по каналам с потоком рассола заплывают в контейнер, который, после заполнения яруса, опускается на один шаг. Поочередное заполнение сыром ярусов контейнера заканчивается, когда будет заполнен самый верхний ярус. После чего канал, ведущий к этому контейнеру, перекрывается и открывается к следующему контейнеру. Разгрузка контейнера осуществляется в обратном порядке.

В конце 80-х годов появились новые способы посолки сыра: инъектированием (игольное и безигольное) и посолка путем нанесения соли на головки в электростатическом поле. Однако эти способы не исключают последующего досаливания в рассоле и требуют дальнейшего изучения. Контейнеры для посолки сыра с полками из нержавеющей стали выпускает ЭМЗ ВНИИМС.

Оборудование для созревания, хранения и обработки сыра

Созревание и хранение сыра на сырзаводах страны осуществляется или на стационарных стеллажах или на специальных контейнерах с деревянными полками. Перемещение таких контейнеров и их штабелирование в камерах созревания осуществляется электропогрузчиками. Загрузка сыра в контейнер и его выгрузка осуществляется вручную.

В бывшем Литовском филиале ВНИИМС (г. Каунас) был разработан комплект устройств на базе существующей полки размером 1000х850 мм. Эти устройства позволяли механизировать и автоматизировать погрузо-разгрузочные и транспортные работы в сырохранилище. Однако до серийного выпуска дело не дошло.

Зарубежные высокомеханизированные системы оборудования для созревания и хранения сыра основаны, как правило, на применении полок с однорядным расположением сыра на них. Применение таких полок существенно упрощает конструкции устройств и механизмов для загрузки и разгрузки их, облегчает различные манипуляции с такими полками в ходе их транспортировки и обработки.

Обработка сыра в период созревания заключается в мойке его, обсушке и упаковки в пленку или нанесении защитного покрытия (сплава). Для мойки сыра ЭМЗ ВНИИМС выпускает машину марки РЗ-МСЩ, а для обсушки - машину марки 44А.

Нанесение защитного покрытия осуществляется на парфинерах. ЭМЗ ВНИИМС выпускает карусельный парафинер Я7-ОПК.

Для упаковки сыра в пленку выпускается большое количество конструкций вакуум-упаковочных машин различных организаций. ЭМЗ ВНИИМС для этих целей выпускает машину ВУМ-5М.

Оборудование для малых предприятий

Необходимость выпуска машин и аппаратов для этой категории предприятий возникла примерно 10 лет назад, когда в колхозах и совхозах приступили к созданию собственных перерабатывающих цехов, так как экономически выгодно было не сдавать молоко на сырзаводы, а перерабатывать его на месте.

К малым предприятиям условно относятся цеха и сыроварни, перерабатывающие до 10 тонн молока в сутки. Создание оборудования для таких предприятий имеет свою специфику. Как правило, оборудование размещается в уже имеющихся помещениях, которые приходится приспосабливать к требованиям молочной отрасли, часто они не имеют котельных, обслуживающий персонал, как правило, не знаком с технологией производства сыра, имеет низкую квалификацию и т.д. Поэтому в каждом конкретном случае требуется индивидуальный подход к выбору оборудования (учитывая объем переработки молока, вид вырабатываемого сыра, наличие пара, электроэнергии, квалификацию персонала и т.д.). Номенклатура выпускаемого оборудования для малых предприятий очень широкая и основу составляют сырные ванны вместимостью до 2,5 м3 с электро- или парообогревом, пресса рычажные и пневматические, заквасочники, емкости для посолки, передвижные столы, сырные формы, стеллажи для созревания и хранения сыра, насосы для перекачки молока и т.д. Кроме того, требуется и общеотраслевое оборудование малой производительности - пастеризаторы, охладители молока, сепараторы, резервуары для хранения молока и сыворотки.

ЭМЗ ВНИИМС для малых предприятий выпускают сырные ванны, прессы рычажные и пневматические, солильные бассейны, заквасочники, сырные формы, передвижные столы, машины для мойки сыра, стеллажи, различные емкости (для мойки форм и инвентаря, для хранения моющих растворов и т.д.), парафинеры и вакуум-упаковочную машину. Выпуском аналогичного оборудования занимается ОАО «ОСКОН» и другие организации.

При создании новой отечественной техники для сыроделия следует добиваться оптимального соотношения «цена - уровень механизации и автоматизации».

В настоящее время многие сырзаводы не в состоянии в короткий срок (в первую очередь по финансовым условиям) провести комплексное перевооружение, заменив изношенное и морально устаревшее венгерское оборудование, которым оснащены предприятия производительностью 25 тонн молока и более, перерабатываемого в смену на сыр. Поэтому при разработке новых машин и аппаратов следует возвратиться к реализации системы МАСУМ (модульно-агрегатная система унификации машин). Эта система была разработана ВНИИМСом, и в 80-е годы началось ее претворение в жизнь. МАСУМ позволяет осуществлять поэтапное создание модулей и их использование в промышленности, постепенно повышая технический уровень сырзавода, не дожидаясь разработки и выпуска всего комплекса оборудования.

Создание машин и аппаратов для формования и прессования сыра высокого технического уровня невозможно без решения проблемы сырных форм. В настоящее время в отрасли широко используются металлические формы, созданные из перфоры «Углич». Эти формы являются многоэлементными (корпус, перфорированные вкладыши, днище, крышка). Сборка и разборка таких форм возможна только вручную, что не позволяет осуществить комплексную механизацию на стадии формования и прессования. Создание двухэлементных форм (корпус и крышка) является одной из главных задач, без решения которой невозможна ликвидация многих трудоемких ручных операций в производстве сыра.

Те высокомеханизированные комплексы оборудования, потребность в которых в стране ограничена (для 5-10 самых крупных предприятий), целесообразно закупить за рубежом, чем разрабатывать собственными силами.

Существование нескольких фирм, занимающихся разработкой техники для сыроделия, и наличие между ними конкуренции являются хорошей основой для создания машин и аппаратов, отвечающих практическим требованиям сыродельной промышленности.

Размещено на Allbest.ru