Технологические процессы производства сыров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

I Описание процессов хранения и созревания сыров

1.1 Процесс созревания сыра

1.2 Процесс хранения сыра

2. Патентный обзор аппаратов

3. Расчёт аппаратов

4. Сравнение аппаратов

5. Описание выбранного аппарата

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Проблема питания является одной из важнейших социальных проблем. Жизнь человека, его здоровье и труд невозможны без полноценной пищи. В рационе человека должны содержаться не только белки, жиры, углеводы в необходимом количестве, но и такие веществе, как незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные соли, в определенных, выгодных для человека, пропорциях [6].

В организации правильного питания первостепенная роль отводится молочным продуктам. Это в полной мере относится и к сыру, питательная ценность которого обусловлена высокой концентрацией в нем молочных белков и жира, наличием незаменимых аминокислот, солей кальция и фосфора, так необходимых для нормального развития организма человека. Сыр является одним из самых ценных продуктов питания. Он содержит почти все необходимые для организма человека вещества в легкоусвояемой форме [6,8].

Сыры получают свертыванием молока и последующей длительной обработкой полученного сгустка, в ходе которой удаляется влага. Обработка завершается формованием сырной массы и последующей посолкой полученных головок сыра.

Специфические свойства сыр приобретает лишь после длительного процесса созревания в сырных подвалах, где созданы условия для накопления в сырной массе вкусовых и ароматических веществ.

Созревание сыра проходит под действием микроорганизмов и их ферментов, а также ферментов молока и молокосвертывающих ферментов.

По способу свертывания молока различают сыры сычужные и кисломолочные [4,5,8,9] .

Большая часть вырабатываемых промышленностью сыров относится к сычужным, при изготовлении которых молоко свертывается с помощью сычужного фермента. При выработке кисломолочных сыров молоко свертывается под действием молочной кислоты.

Сыры сычужные подразделяют на пять групп, из них четыре - сыры твердые, полутвердые, мягкие и рассольные - относят к натуральным, а пятую группу - сыры плавленые - к переработанным.

Твердые сыры наиболее обширная группа сычужных сыров. В созревании их принимают участие молочнокислые бактерии, а развитие аэробной микрофлоры на поверхности головок в период созревания подавляется. Микробиологические процессы в сырах протекают замедленно, что в значительной степени определяет сроки их созревания.

Однако при плохом хранении процесс созревания искусственно ускоряется, и развитие происходит неправильно. Необходимо непременно учитывать следующие требования к хранению сыра:

- сыры необходимо хранить в прохладном, тёмном помещении с постоянным притоком свежего воздуха, но оно не должно быть слишком сухим или слишком холодным, иначе сыр пересохнет.

- относительная влажность воздуха должна составлять около 90-98%, идеальная температура хранения - около 5 °С.

- твёрдые и ломтевые сыры должны храниться в горизонтальном положении (причём никогда нельзя укладывать больше двух-трёх сырных голов одну, поверх другой) так, чтобы между сырами оставались небольшие промежутки для циркуляции воздуха. Большие головы сыра, из-за большого веса, хранятся по отдельности.

- самыми чувствительными из сыров являются мягкие сыры. Необходимо постоянно контролировать степень их зрелости. Только если сыр правильно хранить, он сохраняет свои качества и отменный вкус [4,5,6,10].

I. Описание процессов хранения и созревания сыров.

1.1 Процесс созревания сыра

Молодой несозревший сыр безвкусный и не ароматный, имеет плотную ремнистую консистенцию. Поэтому, после формования, прессования и посолки, сыр помещают в подвалы для созревания.

Созревание сыра - это совокупность сложных биохимических изменений составных частей сырной массы, в результате которых улучшаются органолептические свойства, и повышается физиологическая ценность продукта. Биохимические процессы, протекающие во время созревания сыра, приводят к значительным изменениям его основных составных частей. Многочисленные химические соединения, являющиеся продуктами распада белков, жира и молочного сахара, влияют на вкус и аромат сыра.

Все изменения составных частей сырной массы при созревании происходят под действием ферментов [1,10].

Под действием молочнокислых бактерий молочный сахар превращается в молочную кислоту. Процесс этот идет непрерывно с момента внесения в молоко молочнокислой закваски, продолжается при формовании, прессовании и посолке сыра, а также на первом этапе созревания. В состав закваски вводят кислотообразующие и ароматообразующие бактерии.

Ароматообразующая микрофлора служит источником таких ароматических веществ, как эфиры, спирты и некоторые карбонильные соединения, а также углекислоты, без которой невозможно образование нормального рисунка сыра. Динамика накопления молочной кислоты зависит от многих факторов, в том числе от состава бактериальных заквасок.

Гомоферментативные молочнокислые бактерии (стрептококки и палочки) почти полностью превращают молочный сахар в молочную кислоту. Гетероферментативные и ароматообразующие бактерии являются слабыми кислотообразователями и помимо молочной кислоты накапливают побочные продукты - спирт, органические кислоты, углекислый газ. При отсутствии в составе заквасок ароматообразующей микрофлоры, как правило, сыр получается без рисунка, ухудшается также его консистенция из-за чрезмерно высокой кислотности [1,6,10].

Ароматообразующие бактерии, преобразуя часть молочного сахара в побочные продукты брожения, являются регуляторами активной кислотности сырной массы, уменьшают выход молочной кислоты. Выход молочной кислоты определяет кислотность сыра, которая влияет на скорость созревания и консистенцию продукта.

Титруемая кислотность всех видов сыров возрастает быстро в первые часы и дни после выработки. В дальнейшем она повышается медленно и в конце созревания может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белка.

В процессе созревания сыров количество молочной кислоты уменьшается, так как ее используют другие бактерии, она вступает в реакцию с солями, казеином и продуктами его распада.

При излишне высокой кислотности сырной массы казеин теряет значительную часть кальция и плохо связывает влагу, при этом сыр приобретает ломкую крошливую консистенцию и плохой рисунок. Если молочной кислоты образуется мало, то отщепление кальция от казеина задерживается, в результате сыр имеет плотную резинистую консистенцию. Наилучшую консистенцию сыр приобретает при оптимальной кислотности сырной массы.

Кроме кислотности в течение технологического процесса изменяется и водородный показатель. Ферментативный гидролиз параказеина протекает в условиях слабокислой реакции (оптимум pH 6-6,5). Водородный показатель можно регулировать внесением различных количеств бактериальной закваски, изменением температуры второго нагревания, содержания влаги в сыре после прессования, степени его посолки и других технологическими приемами [1,4,6,8].

Ферментативный гидролиз белков (протеолиз) считается основным в процессе созревания сыра. Под влиянием сычужного фермента и ферментов молочнокислых бактерий белки сырной массы распадаются с образованием многочисленных азотистых соединений.

Сычужный фермент вызывает первичный распад параказеина на белковоподобные вещества, дальнейшее их изменение осуществляют ферменты молочнокислых бактерий.

Главным источником протеолетических ферментов, а, следовательно, и основным фактором созревания сыра являются молочнокислые бактерии. При совместном действии на белки сыра сычужного фермента и бактериальных ферментов эффективность каждого из них усиливается. Параказеин постепенно распадается на белковые вещества, растворимые в воде, и высокомолекулярные полипептиды, затем на средне- и низкомолекулярные полипептиды и пептиды, три - и дипептиды и, наконец, на аминокислоты. Одновременно идет отщепление аминокислот, три - и дипептидов от полипептидов [1].

Следовательно, ферментативный распад параказеина сопровождается образованием растворимых в воде азотистых соединений, количество которых непрерывно увеличивается. К ним относятся растворимые в воде белковые вещества и небелковые соединения - смесь пептидов с различной молекулярной массой, аминокислоты, аммиак и другие. Однако 50-80% параказеина (в зависимости от вида сыра) остается незатронутым ферментативным процессом. Состав образующихся продуктов распада белков у твердых сыров различен. Он обусловлен видом используемой при созревании микрофлоры, режимами тепловой обработки сырного зерна, содержанием в сыре влаги, соли и т.д. В твердых сырах, особенно в сырах с высокой температурой второго нагревания, при медленном созревании происходит более глубокий распад белков.

При распаде белков в сырах накапливаются свободные аминокислоты, которые в свою очередь подвержены распаду на более простые соединения. Аминокислоты под действием окислительно-востановительных и других ферментов микроорганизмов теряют аминогруппы (дезаминируются), углекислый газ (декарбоксилируются), вступают в реакции с кетокислотами, подвергаются другим изменениям.

В результате образуется целый ряд химических соединений, играющих большую роль в формировании вкуса и аромата сыров. Кроме гидролиза белков, в сырах происходит также ферментативный гидролиз молочного жира (липолиз). Основным источником липаз является микрофлора заквасок, плесени и сырной слизи. Плесневые грибы, некоторые дрожжи и бактерии сырной слизи активно гидролизуют жир. Вследствие этого в сырах накапливается значительное количество жирных кислот, среди которых летучие кислоты имеют важное значение для образования вкуса и аромата продукта [1,4,6,8].

Во всех видах сыров обнаружены следующие свободные жирные кислоты - масляная, капроновая, каприловая, каприновая, валериановая. В твердых сырах их содержание незначительно.

Рисунок сыра образуется в основном за счет накопления в сырной массе углекислого газа и в меньшей степени -- аммиака, поскольку аммиак легко диффундирует сквозь сырную массу и выделяется в окружающее пространство. Наличие типичного рисунка свидетельствует о том, что процесс созревания проведен правильно.

Углекислый газ выделяется в очень больших количествах. Он образуется при сбраживании молочного сахара и солей молочной кислоты ароматообразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группы кишечных палочек, а также при декарбоксилировании аминокислот и жирных кислот. Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной массе, однако его образуется настолько много, что он создает перенасыщенный раствор и при благоприятных условиях начинает выделяться. Газ скапливается в микропустотах сырной массы, постепенно расширяет их, превращая в глазки.

Если газ накапливается медленно, то он успевает диффундировать в уже имеющиеся глазки, которые постепенно увеличиваются. В этом случае в готовом сыре глазков немного, но они достаточно крупные (Советский и Швейцарский сыры) [1].

Газ в случае чрезмерно интенсивного выделения, например при развитии кишечной палочки или созревании сыра в теплых подвалах, не успевает проникать в уже имеющиеся глазки и начинает выделяться в месте образования. В результате в сырном тесте появляется большое количество мелких глазков и образуется сетчатый рисунок сыра (Голландский, Костромской сыры).

1.2 Процесс хранения сыра

При плохом хранении процесс созревания ускоряется, его развитие происходит неправильно, сыр может высыхать, может испортиться внешний вид и сам сыр станет негодным к употреблению [8].

Оптимальные условия хранения сыра: температура от 0 до +8°С, относительная влажность воздуха 80-85%. На базах и холодильниках сыр хранят в транспортной таре. Ящики с сыром укладывают штабелем не более 7-8 ящиков, высотой не более 2 м. Зрелые сыры хранят при температуре -2…-5°С и относительной влажности воздуха 85-90%. При отрицательной температуре задерживаются ферментативные процессы, замедляется процесс перезревания и рост плесени на сырах, почти исключается необходимость ухода за сыром.

Один раз в месяц сыры осматривают, при появлении плесени удаляют ее салфеткой или моют, при необходимости перепарафинируют. При снижении качества сыры снимают с хранения [1,6].

При замораживании сыров влага образует крупные кристаллы, которые раздвигают сырные зерна, при этом консистенция сыра становится крошливой, вкус пустым, невыраженным. При изменение температуры хранения в сторону повышения сырное тесто размягчается, происходит выделение жира, в результате чего ухудшается вкус и консистенция. При повышенной температуре хранения происходит усушка сыра. Консистенция сыра становится твердой, крошливой. При стеллажном хранении усушка значительно выше, чем при хранении в таре.

Наиболее действенный способ предохранения корки от порчи, а также уменьшения усушки сыра - парафинирование сыров. Сыры парафинируют в месячном возрасте, когда на головках образуется тонкая сухая корочка (при правильном уходе).

Слишком раннее парафинирование с нанесением парафиновой смеси на влажную корку приводит впоследствии к отслаиванию парафина и необходимости повторного парафинирования. У непарафинированных сыров усушка выше, чем у парафинированных [1,6,9].

В сырах с содержанием жира 45% и выше выделению влаги препятствуют жировые шарики, находящиеся в капиллярах белкового сгустка. С понижением жирности сыра (30 и 20%) усушка возрастает.

При повышении влажности при хранении на поверхности головки сыра развивается плесень. Многие виды плесени производят токсины, вызывающие отравления организма. Поэтому, образующуюся при хранении слизь или плесень удаляют обтиранием сыра тканью, смоченной слабым раствором поваренной соли [7].

2. Патентный обзор аппаратов

В этой работе описаны три контейнера. Из этих аппаратов будет выбран оптимальный для реализации процесса хранения и созревания сыров.

Аппараты:

1.Контейнер Т - 480 (см. приложение 1) предназначен для размещения сыров на период созревания и хранения;

2. Контейнер Я1-ОСБ предназначен для размещения головок круглого голландского сыра на период созревания и хранения;

3. контейнер для сыра КС - 450 (см. приложение 2) предназначен для размещения, созревания и хранения сыра в сыродельном производстве [4,5].

(Данные аппаратов приведены в таблице)

Таблица - Техническая характеристика контейнеров

3. Расчёт аппаратов

1. Расчёт контейнера Т - 480. Исходя из данных таблицы 1, выполним расчёт технической производительности (W_т), кг\8ч:

W_T = W_ПЧ, (1)

где W_П - паспортная производительность аппарата, кг\8ч;

- коэффициент использования рабочего времени (примем =0,7).

W_т=250Ч0,7=175 (кг\8ч)

Исходя из данных габаритов аппарата, можно рассчитать его габаритность (Г), м³ · кг\8ч:

Г = LЧBЧH/ W_T, (2)

где LЧBЧH - габаритные размеры (длина/ширина/высота), м;

W_T - техническая производительность, кг\8ч.

Г=1,104Ч0,898Ч1,230\175=0,007 (м³ · кг\8ч)

2. Расчёт контейнера Я1 - ОСБ. Исходя из данных таблицы2, выполним расчёт технической производительности (W_т), кг\8ч по формуле(1):

W_т=250Ч0,7=175 (кг\8ч)

Исходя из данных габаритов аппарата, можно рассчитать его габаритность (Г), м³ · кг\8ч по формуле (2):

Г=1,200Ч0,89Ч1,326/175=0,0081

3. Расчёт контейнера КС - 450. Исходя из данных таблицы 3, выполним расчёт технической производительности (W_т), кг\8ч по формуле(1):

W_т=250Ч0,7=175 (кг\8ч)

Исходя из данных габаритов аппарата, можно рассчитать его габаритность (Г), м³ · кг\8ч по формуле (2):

Г=1,090Ч0,93Ч1,220/175=0,0071

4. Сравнение аппаратов

Исходя из полученных данных, сравним техническую производительность (W_T) контейнеров, построив гистограмму (см. приложение 3). По которой наглядно видно, что техническая производительность всех видов контейнеров одинаковая.

Теперь построим гистограмму для сравнения габаритности аппаратов (Г) (см. приложение 4). По полученным данным видно, что наибольшей габаритностью обладает контейнер Я1 - ОСБ, а контейнер Т - 480 и КС - 450 обладают меньшей габаритностью,

Из всех полученных данных следует, что наилучший аппарат для хранения и созревания сыров - контейнер Т - 480.

сыр хранение созревание контейнер

5. Описание выбранного аппарата

Контейнер Т-480 предназначен для размещения сыров на период созревания и хранения .

Контейнер состоит из сварной рамной конструкции с основаниями, имеющей направляющие, в которые вдвигаются деревянные полки размером 1000* 85*200 мм. В нижней части контейнера имеются специальные приспособления для введения вилок механических захватов транспортных средств, например электро- или автопогрузчиков.

Конструкция контейнеров позволяет устанавливать их в трехъярусный штабель. Металлические части выполнены из коррозионно-стойких материалов либо имеют антикоррозионное покрытие.

Применение контейнеров и механических транспортных средств позволяет механизировать транспортирование сыров из солильного помещения в камеры созревания и складские помещения без дополнительных перегрузок.

При трехъярусном размещении в камерах на площади в 1 квадратный метр размещается до 1350 головок сыра [4,5,7]

Заключение

В настоящее время изготовление сыров играет важную роль в современной пищевой промышленности и жизни людей. Объемы отечественного производства сыров, как и молочной продукции в целом, за последние годы стали увеличиваться. Наши предприятия постоянно совершенствуют технологию производства сыра, привлекая новейшие достижения науки и техники, и уже сегодня могут конкурировать с известными импортными производителями.

Чтобы по-настоящему оценить все качества сыра необходимо знать и соблюдать правила хранения и созревания. Значение сыра в питании связано с наличием в нем большого количества высококачественного белка - казеина, содержащего незаменимые аминокислоты (валин, лейцин, изолейцин, метионин, треонин, фенилаланин и триптофан), которые не могут синтезироваться тканями человеческого организма и должны поступать с пищей.

Из рассмотренных в данной работе аппаратов для реализации процессов хранения и созревания сыров наилучшим по технической производительности и габаритности является контейнер Т - 480, так как он занимает меньшую производственную площадь и обладает более высокой технической производительностью.

Список литературы

1. Кривошлыков В. Технология производства сыра. // Продовольственный бизнес. 2001. №6-7.

2. Лобанов В.И. Процессы и аппараты: Методические указания к выполнению курсовой работы. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2003. - 52с.

3. В.И. Лобанов, С.Ю. Бузоверов. Процессы и аппараты: методические указания к выполнению практических работ. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2010. 52 с.

4. Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 1: Учеб. Для вузов/ С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. - М.: Высш. шк., 2001. - 703с.: ил.

5. Машины и аппараты пищевых производств. В 3 кн. Кн. 1: Учеб. Для вузов/ С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др.; Под ред. акад. РАСХН В.А. Панфилова. - Изд.2-е, перераб. и доп. - М.: КолосС, 2009. -847.: ил.

6. Чепурной И.П. Экспресс-методы оценки качества сыра.// Вопросы товароведения. 2003. №4.

7. www.new.agropromstroy.ru

8. www.grodtorgmash.com/KS450.htm

9. www.melasensor.ru

10. www.ru.wikipedia.org\сыры

Размещено на Allbest.ru