Производство сычужного сыра "Российского"

Содержание
Введение.................................................................................................................8
1 Общая часть.......................................................................................................12
1.1 Краткая характеристика сыров, как пищевого продукта ............................12
1.2 Классификация сыров....................................................................................13
1.3 Основные компоненты, входящие в состав сыра.......................................15
1.3.1 Белки.............................................................................................................15
1.3.2 Липиды.........................................................................................................16
1.3.3 Молочный сахар..........................................................................................17
1.3.4 Молочная кислота.......................................................................................17
1.3.5 Микроэлементы...........................................................................................17
1.3.6 Витамины.....................................................................................................18
1.4 Пороки сыров .................................................................................................19
1.4.1 Пороки вкуса и запаха.................................................................................19
1.4.2 Пороки консистенции .................................................................................20
1.4.3 Пороки рисунка...........................................................................................21
1.4.4 Пороки корки сыра......................................................................................21
1.4.5 Пороки, вызываемые грызунами и насекомыми......................................22
1.5 Теоретические основы производства сыра..................................................23
1.5.1 Сычужное свертывание молока .................................................................23
1.5.2 Физико-химические ибиохимические механизмы образования сгустка......................................................................................................25
1.5.3 Характеристика микроорганизмов, используемых в процессесозревания сыра........................................................................................................................26
1.5.4 Бактериальные закваски и сычужные фермент........................................29
1.5.4.1 Бактериальные закваски и препараты...................................................29
1.5.4.2 Сычужный фермент................................................................................31
1.5.5 Биохимические процессы, протекающие в производстве сыра..............32
1.5.5.1 Молочнокислое брожение.......................................................................33
1.5.5.2 Пропионовокислое брожение.................................................................34
1.5.5.3 Маслянокислое брожение.......................................................................35
2 Технологическая часть......................................................................................38
2.1 Характеристика готового продукта ..............................................................38
2.2 Рецептура сыра «Российского»......................................................................38
2.3 Характеристика сырья....................................................................................39
2.3.1.Молоко..........................................................................................................39
2.3.2 Калий азотнокислый..................................................................................39
2.3.3 Натрий азотнокислый.................................................................................39
2.3.4 Кальций хлористый технический..............................................................39
2.3.5 Селитра калиевая техническая ...................................................................40
2.3.6 Соль...............................................................................................................40
2.3.7 Ферментный препарат и бактериальная закваска ....................................40
2.3.8 Вода питьевая...............................................................................................40
2.4 Технологический процесс производства сычужного сыра“Российского”……………………………………………………………………41
2.4.1 Приемка молока ..........................................................................................43
2.4.2 Подготовка молока к выработке сыра.......................................................44
2.4.2.1 Резервирование молока ...........................................................................44
2.4.2.2 Созревание молока...................................................................................44
2.4.2.3 Тепловая обработка молока....................................................................45
2.4.2.4 Нормализация молока.............................................................................45
2.4.3 Подготовка молока к свёртыванию...........................................................45
2.4.3.1 Внесение в молоко хлористого кальция ................................................45
2.4.3.2 Внесение в молоко калия или натрия азотнокислого...........................46
2.4.3.3 Применение бактериальных заквасок....................................................46
2.4.3.4 Приготовление бактериальных заквасок...............................................47
2.4.4 Свёртывание молока...................................................................................48
2.4.5 Обработка сгустка.......................................................................................48
2.4.6 Дробление сгустка.......................................................................................49
2.4.7 Второе нагревание.......................................................................................50
2.4.8 Вымешивание и обсушка............................................................................50
2.4.9 Формование сырной массы........................................................................51
2.4.10.Прессование сырной массы......................................................................52
2.4.11 Посолка сыра..............................................................................................52
2.4.12 Созревание сыра........................................................................................54
2.4.13Хранение сыров .........................................................................................56
2.4.14 Сортировка сыра ........................................................................................57
2.4.15 Маркировка...............................................................................................57
2.4.16 Упаковка сыра............................................................................................58
2.4.17 Транспортирование сыра..........................................................................58
2.4.18 Отходы ........................................................................................................59
2.5 Расчетная часть...............................................................................................59
2.5.1 Расчет материального баланса производства ...........................................59
2.5.2 Тепловой баланс..........................................................................................66
2.5.3 Подбор оборудования.................................................................................68
2.5.4 Расчет сыроизготовителя............................................................................71
Заключение............................................................................................................99
Список использованных источников................................................................101

Введение
Молочнымпродуктам, учитывая их биологическую ценность, отводится первостепенная роль ворганизации правильного питания населения. Среди молочных продуктов сырзанимает особое место. Это концентрированный, легкоусвояемый белковый продукт,обладающий хорошими органолептическими свойствами. Пищевая ценность сыраобусловлена высокой концентрацией в нем белков, жиров, незаменимых аминокислот,солей кальция и фосфора, необходимых для нормального развития организмачеловека[1].
Имеютсяданные, позволяющие считать, что получение молока, а следовательно, и егопростейшая переработка на сыр были известны человеку 6.5-5 тысячелетий до н.э.С тех пор, с каждым истекшим столетием сыры получали всё большераспространение, рассматривались как один из ценнейших продуктов питания ипроникали во все новые районы и уголки земного шара.
До XIX в. Сыроделие почти целиком зависелоот местных условий. Состав кормов и порода домашних животных обуславливалибиохимический и микробиологический состав молочного сырья, а климатическиеусловия и традиции в технологии определяли, какими будут сыры, изготавливаемыев конкретной местности. Так появились и сохранили свои отличительные признакисыры: эмментальский, гауда, костромской, голландский, круглый, степной, рокфор,эдамский, латвийский, чеддер, пармезан, сулугуни. грузинский, ченах и др.
В XIX в. сыроделие стало терять локальныйхарактер. Экспорт технологии вызвал прежде всего необходимость искусственногокультивирования смеси молочнокислых микроорганизмов определённого состава, атакже выбора молочного сырья с определёнными свойствами и составом.
В XX в. появилась возможность управлятьпроцессами получения молока с заданными биохимическими и технологическимипоказателями, подбирать и консервировать специальные бактериальные закваски,осуществлять разнообразные физико-химические и биологические приёмы обработкисырья, а также промежуточных продуктов. В результате появилось большоеколичество новых разновидностей сыров. В настоящее время ассортимент сыров,насчитывающий около 600 наименований, продолжает увеличиваться.
Повседневное вниманиепотребителей к сыру можно объяснить его высокой биологической ценностью,широкой гаммой вкусовых оттенков и способностью длительного хранения. Помимообщеизвестных данных о высокой пищевой ценности сыров появились сведения о том,что образующиеся при созреваний сыра короткие цепочки из аминокислот имеюттакую же биологическую активность, как витамины и гормоны [2].
Однако в последнее времяперед заводами, использующими молоко в качестве основного сырья, встала оченьсерьёзная проблема, такая как нехватка молока. Это приводит к тому, что заводыдолжны сокращать свои производственные мощности за счет остановки отдельныхлиний. А, как известно, простой линии влечет за собой убытки. Эксплуатациязаводов с множеством линий становится не рентабельной из-за нерациональногоиспользования производственных ресурсов. Отсюда можно сделать вывод, чтопредприятие с меньшим количеством линий будет более эффективным. Такоепредприятие будет в полной мере использовать свои ресурсы.
Таким образом, цельюданной работы явилось показать возможности производства сыра в условиях малогочастного предприятия путем модернизации стадии образования сгустка за счетзамены классической сыродельной ванны на сыроизготовитель.
Задачи:
— на практике, на базеООО “Старицкий сыр” ознакомиться с технологией производства сыра “Российского”;
— усовершенствоватьстадию образования сгустка;
— заменить классическуюсыродельную ванну на сыроизготовитель;
— внести изменения втехнологическую схему в связи с заменой оборудования;
— осуществить подборосновного и вспомогательного оборудования;
— выполнить чертежосновного аппарата – сыроизготовителя;
— произвести соответствующиетехнологические расчеты;
— составить материальныйбаланс;
— разработать бизнес-планпроизводства сыра;
— проанализироватьвредные и опасные факторы производства и разработать меры по их устранению ипредупреждению.

1 Общаячасть
 
1.1 Краткая характеристика сыров, как пищевого продукта
 
Сыр — высокобелковый, биологически полноценный пищевой продукт, получаемый врезультате ферментативного свёртывания молока, выделения сырной массы с последующимее концентрированием и созреванием.
Пищеваяи биологическая ценность сыра обусловлена высоким содержанием в ним молочногобелка и кальция, наличием необходимых человеческому организму незаменимыхаминокислот, жирных и других органических кислот витаминов, минеральных солей имикроэлементов.
Сырыобладают высокой биологической ценностью, в первую очередь за счёт содержания вбелках всех незаменимых аминокислот в достаточном количестве.
Белкисыра почти полностью усваиваются в желудочно-кишечном тракте человека(коэффициент переваривания их равен 95%), что объясняется значительнымрасщеплением казеина в процессе созревания продукта.
Большинство сыровсодержит высокое количество молочного жира (более 20%), который существеннообогащает вкус продукта, так как обладает самой приятной среди других жироввкусовой (сливочной) гаммой.
Крометого, в процессе созревания под действием микробных липаз жир расщепляются снакоплением летучих жирных кислот (масляной, капроновой, каприловой),участвующих в формировании аромата сыров.
Следуетотметить, что липиды сыра (триглицериды, фосфолипиды и др.) присутствуют впродукте в эмульгированном виде, что повышает их перевариваемость в человеческоморганизме.
Сырычрезвычайно богаты солями кальция, количество которого составляет 600-1100 мг в100г продукта. Особенно полезен сыр детям, нуждающимся в этом минеральномэлементе.
Содержаниев сыре жирорастворимых витаминов А и Е связано с количеством в продукте жира, асодержание водорастворимых- с активностью биосинтеза заквасочныхмикроорганизмов. Готовый сыр содержит повышенное (по сравнению с молоком)количество рибофлавина, фолиевой кислоты, витамина В6 и В12 .
Энергетическаяценность сыров довольно высокая за счёт значительного содержания жира и белкови составляет 200-400 кКал (840-1680кДж) на 100г продукта.
Необходимоотметить высокое вкусовое достоинство сыра, однако на его органолептическиепоказатели в большей степени влияют свойства используемого молока. Так, сыры изовечьего молока обладают более острым вкусом и специфическим запахом посравнению с сырами из коровьего молока.
Типичныйсырный вкус и аромат сыров обуславливается комплексом различных ароматическихвеществ (жирных кислот, карбонильных соединений, аминов и др.), образующихся врезультате биохимических превращений компонентов сырной массы в процессесозревания. Все эти химические соединения в разной степени участвуют в созданииаромата сыров: одни играют более важную роль, другие — менее важную,представляя собой только сырный фон.
Консистенциясыров, вследствие повышенной влагоудерживающей способности сырной массы,достаточно плотная и пластичная.
Сыры отмечаютсястабильностью качества, т. е. способны сравнительно долго сохранять своивысокие органолептические свойства (вкус, аромат, консистенцию).
Как известно, сыры повеличине активности воды (аw)относятся к продуктам с промежуточной влажностью (аw) сыров составляет 0,82-0,96, что объясняет их способностьсопротивляться воздействию нежелательных микроорганизмов, химическим процессамокисления липидов и другим видам порчи. Так, минимальное значение аw, необходимое для роста большинствамикроорганизмов (Pseudomonas, Escherichia, Proteus и др.), равно 0,95-0,98 ( за исключением стафилококков- 0,86).
Сырможно употреблять как в качестве закусок, так и на десерт. Особенно хорошо онсочетается с вином [2].
1.2 Классификация сыров
Качествосыра зависит в первую очередь от качества молока, из которого его вырабатывают.Вид же сыра формируется исключительно под влиянием ферментных системмикроорганизмов, молочнокислых, пропионовокислых и щелочеобразующих бактерий сырнойслизи и микроскопических грибов.
В целяхсистематизации многообразия сыров А.Н. Королев впервые в нашей стране предложилтехнологическую классификацию сыров.
Онабезупречна при выработке сыров из сырого молока. При переходе на производствоих из пастеризованного молока технологические параметры в значительной степенитеряют свое значение. В этом случае основное значение приобретают бактериальныезакваски. Вид сыра формируется под влиянием ферментных систем микроорганизмов ичто каждый сыр имеет свою характерную аминограмму.
Вмеждународном стандарте принята следующая классификация. Каждый сыр имеет трипоказателя. Первый- содержание воды в обезжиренном сыре. По этому показателюсыры подразделяются на очень твердые (содержание воды в обезжиренном сыре менее51%), твердые (49-56%), полутвердые (54-63%), полумягкие (61-69%), мягкие сыры(более67%). По второму показателю- содержание жира в сухом веществе сыры делятсяна высокожирные (более 60%), полножирные(45-60%), полужирные(25-45%), низкожирные(10-25%)и обезжиренные (менее 10%). Третьим показателем является характер созревания,по которому различают: 1) созревающие: а) преобладающе с поверхности;
б) преобладающеизнутри;
2)созревающие с плесенью:
а)преимущественно на поверхности;
 б)преимущественно внутри;
3) безсозревания, или несозревающие.
В общемвиде схему классификации молочных сыров можно представить следующим образом.
I класс-Сычужныесыры
1-йподкласс( твердые сыры)
сыры свысокотемпературной обработкой сырной массы
прессуемыесыры
самопрессыющиесясыры с чеддеризацией и плавлением сырной массы
сыры снизкотемпературной обработкой сырной массы
прессуемыесыры
прессуемыесыры с полной или частичной чеддеризациейй сырной массы до формования
самопрессующиесясыры с копчением сырной массы
бескорковыесыры
самопрессующиесясыры, созревающие в рассольной среде
сыры счеддеризацией сырной массы до формования
самопрессующиесясыры, потребляемые в свежем виде
2-йподкласс (полутвердые) самопрессующиеся сыры
3-йподкласс (мягкие сыры)
сыры,созревающие под влиянием молочнокислых и щелочеобразующих бактерий сырной слизи
сыры,созревающие под влиянием молочнокислых, щелочеобразующих бактерий сырной слизии микроскопических грибов
сыры,созревающие под влиянием молочнокислых бактерий и микроскопических грибов(плесеней)
II класс-Кисломолочные сыры
1-йподкласс- свежие сыры
2-йподкласс- выдержанные сыры
III класс-Переработанные сыры
Плавленые
Бурдючные,горшечные, в полимерной пленке
1.3 Основные компоненты, входящие в состав сыра
 
1.3.1 Белки
Белкиявляются необходимым и наиболее ценным компонентом любого сыра. В сырах, взависимости от количества сухих веществ и технологии, содержится от 11 до 33%белка.
Втвёрдых сырах для формирования типичной консистенции должно быть не менее 24%белков. В большинстве сычужных сыров их больше, чем в мясе (20%). Они обладаютболее высокой биологической ценностью, чем растительные белки, а благодарябольшому содержанию лизина повышают биологическую ценность хлеба и мучныхизделий, дефицитных по лизину. Ежедневное потребление 0.5л молока и 50гтвёрдого сыра покрывают потребность организма в незаменимых аминокислотах.Молочные белки особенно нужны при воспалении слизистой поверхности и язвежелудка, заболеваниях печени, желчного пузыря. Они содержат большое количествофосфолипидов, которое требуется для роста поэтому незаменимы в питании детей иподростков.
Белкисыра представляют собой результат расщепления казеина, значительная частькоторого (от 20 до 30% в зависимости от вида сыра) претерпевает определённыеизменения в процессе созревания сыра. Казеин становится растворимым,превращается в олигопептиды и аминокислоты под действием целого ряда ферментов,состав которых изменяется в зависимости от микрофлоры, придавая готовому продуктуокончательную консистенцию и вкус.
В сычужные сыры переходитоколо 95% казеина, или 74-80% белков молока. Сывороточные белки в сычужныхсырах составляет 2-3% общего содержания белка, в молоке — около 20% [3].
1.3.2Липиды
Жиры, вотличие от казеина, не являются необходимым компонентом сыров: их вырабатываюткак из цельного, так и из обезжиренного или частично обезжиренного молока.Однако сыры с низким содержанием жира имеют грубую консистенцию ислабовыраженный сырный вкус и аромат. Хорошо выраженный вкус и аромат чеддера,например, формируется при наличии не менее 40% жира в сухом веществе. Имеетсятесная связь между содержанием в зрелых сырах свободных жирных кислот — продуктов липолиза, происходящего во время созревания под действием микробныхэнзимов, его вкусом и ароматом.
Всычужных сырах жиры составляют 18-30% общей массы. Сычужные сыры с содержаниемжира в сухом веществе не более 30% называют полужирным. Ещё более низкоесодержание жира в свежих сырах, не подвергающихся созреванию, что обусловленовысокой их влажностью. Увеличение влажности свежих сыров обеспечиваетдостаточно нежную их консистенцию при относительно невысоком содержании жира инезначительном расщеплении белков. Сыры из обезжиренного молока чаще всегоиспользуют для кулинарных целей и как сырьё для плавления.
Жирыобусловливают высокую энергетическую ценность полножирных сыров. Коэффициентперевариваемости жиров в различных сырах равняется 88-94%.
Содержаниенасыщенных жирных кислот в сырах составляет 46,9-64,8% от их общего содержания,что намного выше рекомендуемых медициной нормативов в рационе питания.
Снижение содержания жирав сырах допускается только при максимальном сохранении органолептическихсвойств, иначе снизится конкурентоспособность сыров. Снижение содержания жира втвёрдых сырах делает вкус менее выраженным, а консистенцию — излишне твёрдойили грубой. Для повышения качества низкожирных сыров используют несколькопутей: модифицируют технологию, применяют нетрадиционные виды и штаммыбактерий, ускоряющих протеолиз, протеолитические или липолитические энзимы, добавляютв молоко имитаторы или заменители молочного жира [3].
1.3.3 Молочный сахар
Молочныйсахар играет важную роль в сыроделии. Однако при оценке сыропригодности молокане приводятся данные о его содержании. Это обусловлено тем, что колличествомолочного сахара в молоке намного превышает потребность в нем для выработкилюбого вида сыра. Под действием ферментов молочнокислых бактерии в сырах онподвергается молочнокислому, пропионовокислому, а в некоторых случаях маслянокисломуброжению [1].
1.3.4 Молочная кислота
В сырах,в зависимости от вида, содержится от 0,2 (Камамбер) до 1.5% (Российский,чеддер) молочной кислоты в виде L1(+)-и Д(-)- изомеров. Доля Д(-) вирируется от 4-14% (свежие сыры) до 10-50%(созревшие сыры). Содержание Д(-)- изомера в пище может оказать отрицательноевлияние на здоровье детей до одного года, для других возрастов ограничений посодержанию этого изомера молочной кислоты в пище нет [3].
1.3.5 Микроэлементы
Содержаниемикроэлементов в молоке сравнительно мало изучено. Между тем многие из них(кобальт, медь, марганец, железо, цинк, йод, молибден и никель), обладая высокойбиологической активностью, имеют большое значение почти для всех процессов производствасыров. Содержание различных микроэлементов в молоке не постоянно и в значительнойстепени зависит от таких факторов, как минеральный состав почвы, воды, кормов,климата, породы животных, время, обменных процессов в организме животных и т.д.Наибольшие колебания наблюдаются в содержании железа, меди, цинка, магния,кобальта.
Микроэлементыиграют большую роль для жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих впроцессе производства сыра. Среди них в первую очередь следует отметить медь,марганец, молибден, кобальт, цинк, железо, йод. Они участвуют в ферментативныхреакциях, протекающих в клетках бактерий. Чем больше образуется микробноймассы, тем больше микроэлементов требуется для ее создания. Установлено, чтокобальт и цинк влияют на увеличение энергии кислотообразования в заквасках дажепри удалении из молока железа.
Дляразвития микроорганизмов и стимулирования их жизнедеятельности необходимоиспользовать не отдельные микроэлементы, а их смеси.
Исследованиемикроэлементного состава молока коров разных сыродельческих районов показало,что оно различно по содержанию микроэлементов.
Для улучшениятехнологических свойств молока, бактериальных заквасок, сгустка, повышениякачества сыров необходимо обогащать перерабатываемое молоко микроэлементами[1].
1.3.6 Витамины
Витамины,как и белки, являются незаменимыми веществами в питании.
Содержаниев сыре жирорастворимых витаминов, главным образом А и Д, а также витамина Е1непосредственным образом связано с содержанием в продукте липидов, котороеможет колебаться в пределах от 0 (в некоторых свежих сырах) до 70%, впродуктах, обогащенных сливками). Что касается содержания в сыре водорастворимыхвитаминов, то в зависимости от вида сыра оно может быть весьма различным. Делов том, что в этом случае действует два противоположных фактора: потери,происходящие при выделении сыворотки, и обогащение в процессе созревания. Так,витамины группы В значительной степени уносятся с сывороткой (в сгусткеостаётся не более 25% этих витаминов), а витамин С удаляется полностью.
Своеобразнойкомпенсацией этой потери служит синтез бактериальной и грибной микрофлорами сыранескольких витаминов группы В: в готовом сыре отмечается повышенное содержаниерибофлавина, пантотеновой кислоты, витамина В6 и фолиевой кислоты; в некоторыхслучаях речь идёт также о витаминах В1 и В12. И напротив, иногда отмечаетсяснижение содержания некоторых витаминов, например, фолиевая кислотапотребляется в пищу бактериями на завершающем этапе созревания сыра [3].
1.4 Пороки сыров
 
1.4.1 Пороки вкуса и запаха
Кислыйвкус присущ молодым несозревшим сырам и появляется вследствии низкой температурыв сырохранилище или недостаточной их выдержки. Невыраженные или слабовыраженныевкус и запах сыры приобретают при чрезмерно сухой обработке и выдержке впомещениях с недостаточной влажностью, а также при излишнем разбавлениисыворотки водой. В последнем случае уменьшается количество молочного сахара, авместе с ним и молочной кислоты, необходимой для образования в процесседальнейшего брожения ряда веществ (жирных летучих кислот, эфиров), придающихострый вкус сыру. Во многих случаях эти пороки исчезают до конца созреваниясыра.
Вначальной стадии созревания сыров под влиянием ферментов образуются первичныепродукты распада белка (альбулозы и пептоны), которые придают молодому сыругорький вкус. Этот порок наблюдается при сильном заражении молока маммококками,образующими фермент, близкий сычужному. В этом случае молоко необходимо пастеризовать,чтобы убить микроорганизмы. Наконец горечь может быть вызвана поваренной сольюс большим содержанием магнезиальных солей.
У мягкихсыров, а также у сыров типа латвийского слабый запах аммиака допустим; еговызывают щелочнообразующие бактерии сырной слизи в процессе созревания сыра.Пороком считается резко выраженный запах аммиака. Твердые сыры не должны иметьтакого запаха. Однако при повышенной кислотности и температуре, на поверхноститвердых сыров появляется слизь, которая выделяет так много аммиака, что онзаглушает запах других летучих веществ. Борьба с этим пороком – строгоесоблюдение технологии выработки сыров и соответствующее санитарно-гигиеническоесостояние подвалов.
Салистыйвкус появляется при маслянокислом брожении сыра, а также в результате действиясвета и воздуха на жир бескорковых сыров, особенно мягких. Единственная мераборьбы с этим пороком — понижение температуры подвала, в котором происходит созреваниесыра.
Прогорклыйвкус встречается большей частью у мягких сыров, созревающих при участиимикроскопических грибов и микроорганизмов сырной слизи, и появляется прирасщеплении жира под действием этой микрофлоры. Чтобы предохранить сыр от этогопорока, необходимо заблаговременно направить его на плавление или же снизитьтемпературу в подвале до 4-6 С
Резкиезапахи кормов переходят в молоко, а из него и в сыр. К таким кормам относят:лук, чеснок, полынь и д.р. Привкус могут придать также испорченные силос и картофель,низкокачественные барда и жом. Борьба с этими пороками заключается в уничтожениисорняков на лугах и пастбищах, в заготовке высококачественных кормов и надлежащемих хранении.
Затхлыевкус и запах появляются в твердых сырах при заражении их поверхности аэробноймикрофлорой, в частности слизью. Вследствие высокой протеолитической активностимикрофлоры слизи образуется большое количество аммиака, который, проникая всыр, придает затхлый вкус и запах продукту. Этот порок возникает также вследствиеразвития газообразующей микрофлоры. Затхлые вкус и запах появляются при плохомуходе за сыром, повышенной влажности воздуха, высоком содержании влаги в сыре,при пересоле, который способствует развитию слизи[1].
1.4.2 Пороки консистенции
Чрезмернаязрелость молока и сильное обезвоживание сырной массы вызывают крошливостьтеста. Сыры из такого молока плохо созревают и бывают низкого качества.Избежать возникновения этого порока можно, применяя молоко хорошего качества.
Самокол( колющееся тесто ). Основная причина такого порока- слабая связанность сырноготеста. Самокол наблюдается на второй стадии созревания и преимущественно вшвейцарском и советском сырах. В возникновении этого порока играет рольчрезмерная кислотность молока, неправильная обработка сырной массы, а такжерезкие колебания температуры при переносе сыров из теплой камеры в холодную.
Основныммероприятием в борьбе с самоколом является тщательная сортировка молока покислотности и быстрая переработка его. Можно в какой-то мере уменьшить самокол,если при втором нагревании добавить к молоку 10-20% воды.
Свищвстречается преимущественно в голландском сыре( круглом) и имеет вид трещин,образующихся внутри головки. Свищ является следствием как сильного газообразования,так и неправильной обработки сырной массы. При этом наблюдается слабаясвязность массы из-за чрезмерной кислотности молока; добавление воды передвторым нагреванием, сопровождающееся уменьшением концентрации молочной кислоты,несколько увеличивает связность массы. Однако самым эффективным средством вборьбе со свищом является высокое качество молока и правильная переработка его.
Причиноймажущегося теста может быть содержание сыворотки в сырной массе и высокаятемпература в подвале, где протекало созревание. У многих мягких сыров мажущеесятесто не является пороком.
Твердая,ремнистая консистенция образуется при чрезмерно вязком тесте. Причины порока:недостаток молочной кислоты, образование прочной стромы, а также чрезмерноеобезвоживание сырной массы. Этот порок встречается преимущественно у неполножирныхсыров[1].
1.4.3 Пороки рисунка
Сетчатыйрисунок появляется в свежем сыре в начале созревания, если происходит сильноегазообразование в результате обсеменения молока бактериями группы кишечнойпалочки. Газ ( смесь углекислоты и водорода) быстро насыщает тесто и,выделяясь, образует частый и мелкий рисунок. В дальнейшем глазки неувеличиваются, так как жизнедеятельность бактерий группы кишечной палочкибыстро прекращается благодаря увеличению кислотности сырной массы.
Губчатыйрисунок появляется в сыре 1,5-2 месячного возраста в результате маслянокислогоброжения. Порок встречается преимущественно в крупных сырах, и, как правило,ему предшествует сетчатый рисунок. Сыр с губчатым рисунком часто бывает недосоленным,со сладковатым салистым вкусом. Если сыр с губчатым рисунком долго остается вподвале, то он может осесть, и тогда образуются щели.
Пустотныйрисунок встречается большей частью в сырах, формуемых наливом и насыпью, какследствие неплотного расположения зерен. В других сырах порок появляется принарушении целостности собираемого пласта или при добавлении к сформированноймассе обсушенных сырных зерен. Во время газообразования пустоты, имеющиеся всырной массе, несколько расширяются, вбирая выделившиеся газы, и образуют пустотныйрисунок. Пустоты могут распредельятся в сырной массе равномерно и группами. В последнемслучае общие полости с неправильными очертаниями превращаются в рваные глазки.У самопрессующихся сыров пустотный рисунок не является пороком[1].
1.4.4 Пороки корки сыра
Толстаякорка встречается у твердых сыров созревающих при низкой температуре.
Онаобразуется также при недостаточном количестве молочной кислоты и соли в сырноймассе, слишком частой мойке сыров в теплой воде и выдержке их после мойки вотносительно сухом помещении ( влажность ниже 80-85%). Толстая корка хорошо защищаетсыр от внешних влияний, но нежелательна, так как уменьшает съедобную часть сыра.
Слабаяслизистая корка встречается у сыров с повышенным содержанием молочной кислотыили соли либо того и другого вместе.
Образуетсяона при неправильной обработке сырной массы в ванне или при слишком развитоммолочнокислом процессе и пересоле.
Трещинына корке образуются при недостаточно вязком тесте, особенно при переработкекислого молока. При большом количестве мелких трещин порок носит название «географическая карта». Трещины появляются и при сильном вспучивании сыра, когдаего обьем увеличивается настолько, что приводит к разрыву корки.
Вкрупных сырах трещины образуются часто при маслянокислом брожении. Они могутбыть также следствием неправильного ухода за коркой.
Раккорки вызывается гнилостными бактериями, развивающимися на поверхности сыра причрезмерной нейтрализации молочной кислоты продуктами жизнедеятельностищелочеобразующих бактерий сырной слизи в результате неправильного и небрежногоухода за коркой. Сначала на корке появляются пятна-подпарины, которые вдальнейшем разрастаются и сливаются в большие язвы. В этих местах коркастановится рыхлой и дурно пахнет. Поврежденные места на сыре надо соскоблить ипротереть солью. Однако такой сыр хранить нельзя, необходимо его немедленнореализовать либо переработать в плавленый.
Подкорковаяплесень встречается в сырах, имеющих на корке трещины. А.Н. Королев, изучавшийэтот порок, выяснил, что он появляется при наличии в сыре полостей,сообщающихся с наружным воздухом. Такие полости образуются при прессованииочень сухого упругого зерна, особенно в холодном помещении [1].
1.4.5 Пороки, вызываемые грызунами и насекомыми
Изгрызунов особенно сильно повреждают сыр мыши и крысы. Против грызунов следуетвести борьбу дератизацией.
Изнасекомых поражают сыр клещи (акары) и личинки мух. Для предупреждениявозникновения этих пороков необходимо улучшить санитарно-гигиенические условияв сырных подвалах и часто производить дезинфекцию помещений[1].
1.5 Теоретические основы производства сыра
 
1.5.1 Сычужное свертывание молока
Наиболееважный процесс при изготовлении сыра – свертывание молока сычужным ферментом.От скорости образования, структурно-механических и синеретических свойствсычужного сгустка зависят консистенция, внешний вид и другие показатели сыра.
Сычужноесвертывание молока проходит две стадии: ферментативную и коагуляционную. Напервой стадии под действием сычужного фермента происходит разрыв чувствительнойк нему пептидной связи фенилаланин-метионин (Фен — Мет) в полипептидной цепи c-казеина. В результате этого c-казеин распадается на нерастворимый(чувствительный к ионам кальция) пара-c-казеин и растворимый гликомакропептид. Ферментативную стадиюсхематично можно представить следующим образом:
/>
Рисунок 1– Действие сычужного фермента на казеин
Гликомакропептидыc-казеина имеют высокий отрицательныйзаряд и обладает сильными гидрофильными свойствами. При их отщеплении от c-казеина снижается электрическийзаряд на поверхности казеиновых мицелл (с постепенным приближением к изоэлектрическомусостоянию), частично теряется гидратная оболочка, в результате чего снижаетсяустойчивость казеиновых мицелл и они коагулируют, т.е наступает вторая стадиякоагуляции.
/>
а –коагуляция мицелл под действием сил гидрофобного взаимодействия, б – коагуляциямицелл за счет кальциевых мостиков; 1 – нативные казеиновые мицеллы; 2 –параказеиновые мицеллы, потерявшие защитные гликомакропептиды-c-казеина
Рисунок 2– Схема процесса сычужного свертывания молока
Механизмвторой стадии сычужного свертывания окончательно не установлен. Известно, чтоклагуляция белков наступает лишь после расщепления 80-90% c-казеина, находящегося на поверхностимицелл. Далее дестабилизированные казеиновые (точнее, параказеиновые) частицысначала образуют агрегаты и цепочки. При достижении “критических” размеровцепочки соединяются между собой продольными и поперечными связями и образуютсплошную пространственную сетку, в петлях (ячейках) которой заключена дисперсионнаясреда.
Однакохарактер связей, возникающих при агрегировании дестабилизированных мицелл, доконца не выяснен. По мнению ученых, это могут быть силы гидрофобноговзаимодействия неполярных групп пара-c-казеина (а также a- и b-казеина)или кальциевые мостики, образующиеся в результате присоединения ионов кальция ксеринфосфатным группам a- иb-казеина двух или более сблизившихсяпараказеиновых мицелл.
Напроцесс сычужного свертывания и качество образующихся сгустков влияют состав исвойства молока, режим пастеризации, активность и состав бактериальной закваскии сычужного фермента, температура свертывания, доза хлорида кальция и т.д.
Вобразовании сычужного сгустка кроме казеина, по-видимому, уча­ствуютденатурированные сывороточные белки и жировые шарики. Являясь более крупнымичастицами, они выступают центрами коагуляции казеина, вокруг которых начинаетформироваться пространственная сетка. Поэтому добавление к молоку сывороточныхбелков ускоряет сычужное свертывание белков молока. Однако сывороточные белкизамедляют синерезис сгустка, поэтому необходимо применять меры, усиливающиеобсушку сырного зерна.
Агрегацияказеиновых мицелл и формирование пространственной белковой сетки происходят засчет различных связей, причем большую роль в упрочнении всей системы выполняютионы кальция, образующие кальциевые мостики. При пониженном содержании кальциямолоко свертывается медленно, и получается дряблый, трудно поддающийсяДальнейшей обработке сгусток (или он вовсе не образуется). Оптимальнымсодержанием кальция в молоке считается 125—130 мг% [4].
 
1.5.2 Физико-химические и биохимические механизмы образования сгустка
Сырнаямасса перед созреванием должна содержать оптимальное количество влаги, иметьопределенные рН и структурно-механические свойства (связность, твердость и т.д.). Эти показатели зависят от интенсивности прохождения физико-химических ибиохимических процессов во время обработки сгустка, формования, прессования,посолки сыра.
Важнойоперацией при изготовлении сыра является обработка сгустка. Цель ее состоит втом, чтобы удалить из сгустка избыток сыворотки и оставить такое ее количество,которое необходимо для дальнейшего течения биохимических процессов и получениясыра определенного типа и качества. Изменяя содержание сыворотки в сырномзерне, регулируют микробиологические процессы при созревании сыра. Чем большеудаляется сыворотки и с ней молочного сахара, тем медленнее протекают этипроцессы, и наоборот. Каждый вид сыра должен содержать оптимальное количествосыворотки в сырной массе. При выработке твердых сыров объем удаляемой сывороткидолжен быть больше, чем при производстве мягких сыров.
Наскорость и степень выделения сыворотки влияют следующие фак­торы: состав молока,пастеризация, кислотность и др.
Составмолока, а именно количество в молоке жира и растворимых солей кальция,по-разному влияет на содержание влаги в сырной массе. Мелкие жировые шарики непрепятствуют выделению из сгустка сыворотки, легко выходят из него ипредставляют собой основную массу потерь жира при производстве сыра. Крупныежировые шарики могут закупоривать капилляры и задерживать отделение сыворотки.Следовательно, чем жирнее молоко, тем хуже его сгусток выделяет влагу.Растворимые соли кальция (до определенного предела) способствуют получениюплотного сгустка и быстрому выделению из него сыворотки. При недостатке вмолоке солей кальция, как правило, образуется дряблый сгусток, из которогоплохо удаляется влага.
Пастеризациямолока изменяет Физико-химические свойства белков и солей (денатурируютсывороточные белки, повышается гидрофильность казеина и т.д.). Поэтому сгусток,полученный из пастеризованного молока, при прочих равных условиях обезвоживаетсямедленнее, чем сгусток из сырого молока.
Кислотностьмолока и сырной массы является решающим фактором, влияющим на выделениесыворотки из сырной массы. Молочнокислый процесс, начавшийся в исходном молоке,активно продолжается во время свертывания и обработки сырной массы. При этомколичество молочнокислых бактерий в сырном зерне значительно выше, чем в сыво­ротке.Накопившаяся в сырном зерне молочная кислота снижает элект­рический заряд белкови тем самым уменьшает их гидрофильные свойства. Белки легко отдают влагу (дегидратируют)и сгусток интенсивно обезвоживается, поэтому сгусток, полученный из зрелогомолока, легче отдает сыворотку, чем сгусток из свежего молока. Однако молоко сизлишне высокой кислотностью образует сгусток, быстро выделяющий сыворотку, чтоприводит к сильному обезвоживанию сырной массы. Следовательно, для получения сырноймассы нормальной влажности необходимо иметь молоко оптимальной зрелости (кислотности).Для выработки мягких сыров кислотность перерабатываемого молока должна бытьвыше, чем для твердых.
Удалениесыворотки из сгустка регулируют специальными приемами. К ним относитсяизмерение температуры сырной массы и кислотности сыворотки, а также механическиевоздействия (разрезка сгустка, вымешивание сырного зерна). Для каждого видасыра установлены определенный размер сырных зерен, температура второгонагревания, интенсивность и продолжительность вымешивания[4].
1.5.3 Характеристика микроорганизмов, используемых в процессе созреваниясыра
Впроизводстве сыра молочнокислой микрофлоре принадлежит первостепенное значение.Она сбраживает лактозу в молочную кислоту, создает условия для дальнейшегоферментативного преобразования сырной массы.
Главнымивозбудителями молочнокислого брожения в молоке и сыре являются молочнокислыебактерии, культуры которых в условиях пастеризации молока стали основнымифакторами производства сыра.
Культурыподбирают с учетом создания многоштаммовой закваски, при этом принимают вовнимание высокую энергию кислотообразования, устойчивость культуры к фагам и ихсимбиотические взаимоотношения.
Энергиикислотообразования придают большое значение, т.к. образующаяся молочная кислотаподавляет жизнедеятельность посторонней микрофлоры и тем самым содействуетполучению высококачественного продукта [5].
Формированиекаждого вида сыра обусловливается, по существу, качественным и количественным составоммикрофлоры. Ферментные системы микроорганизмов, внесенных с бактериальными заквасками,составляющими микрофлору сыра, вызывают очень сложные биохимические процессы,вследствие чего он созревает, приобретая при этом характерные органолептическиесвойства, присущие данному виду сыра. Технологические приемы, применяемые при производствесыров (разная степень зрелости молока, температура свертывания и второго нагревания,размеры сырного зерна, степень обезвоживания сырной массы и пр.), сводятся вконечном итоге к созданию оптимальных условий для определенных групп микро­организмов.
С цельюполучения сыров высокого качества, особенно в случаях недостаточной степенизрелости, в сырое молоко часто вносят некоторое количество желательных видовмолочнокислых бактерий. Особенно это практикуется при производстве швейцарскогосыра из сырого молока. Обычно при этом вносят чистые культуры молочнокислых палочек— 0,1-0,2% и в очень небольшом количестве — пропионовокислых бактерий (1 мл на1т молока).
Прииспользовании пастеризованного молока единственным источником микрофлоры,участвующей в созревании сыра, является закваска, приготовленная на чистыхкультурах молочнокислых бактерий. Остаточная микрофлора при тщательной пастеризациине может иметь существенного значения в этом процессе. Поэтому выбор культур исоставление заквасок является ответственейшим моментом в технологии и формированиижелательного вида сыра.
Донастоящего времени при составлении заквасок принимались во внимание, помимовида бактерий, энергия кислото- и ароматообразования, а в последнее времяучитывают и протеолитическую способность штаммов молочнокислых бакте­рий.Составляют многоштаммовые закваски двух видов — для мелких и крупных сыров.
Внастоящее время закваски составляют пока по старому способу, т. е. принимают вовнимание видовую принадлежность молочнокислых бактерий.
Всыроделии в качестве бактериальной закваски используют чистые культурыстрептококков и палочек. Из стрептококков применяют Str. lactis,Str. kremorps, Str.diacetilactis и Leuconostoc acetonicus.
Первыедве культуры — кислотообразователи, а последние из перечисленных выше, крометого, сбраживают лимонную кислоту, при этом образуются ароматическое веществодиацетил и газы.
Длякрупных сыров (швейцарского и советского) применяют обычно две закваски, первуюсоставляют из стрептококков, а вторую — из молочнокислых палочек хельветикум итермофильных стрептококков. Помимо этого, часто: прибавляют такжепропионовокислые бактерии.
Взакваски вносят несколько штаммов одного и того же вида бактерий, чтобы в зависимостиот биологических свойств молока развивались те микроорганизмы, которые болееприспособлены к данным условиям [6].
Микрофлорамолока должна содержать четыре основных группы мокроорганизмов: молочнокислыепалочки, молочнокислые стрептококки, микрококки и немолочнокислые палочки.
Перваягруппа принадлежит к стрептобактериям, факультативным анаэробам. Все онивыдерживают нагревание в течение 30мин при 60 °С и даже при 65 °С. Ни один изштаммов не растет при температуре 10-12 °С. Оптимальная температура роста 45-50°С. В этих условиях они свертывают молоко через 13-14ч и через 24ч образуют1,39-1,49% молочной кислоты (155-166 °Т). Все культуры дают плотный сгусток,без газообразования и пептонизации. Штаммы этих культур хорошо сбраживаютглюкозу, галактозу, лактозу, сахарозу, мальтозу, левулезу, декстрин и несбраживают маннит, арабинозу и сорбит.
Молочнокислыестрептококки представляют собой кокки и диплококки с выраженными свойствамитермофильных факультативных анаэробов. Они выдерживают нагревание в течение60-90мин при 60 и даже 65С. Не растут при температуре 10-12С. Сбраживаютглюкозу, галактозу, лактозу, сахарозу, мальтозу, рафинози и декстрины; несбраживают манит, арабинозу, сорбит, глицерин и крахмал. Не имеют катализнойсистемы, не восстанавливают нитратов, не образуют ацетона и сероводорода. Необладают способностью образовывать газ и пептонизировать молоко.
Микрококкипредставляют собой организмы со сравнительно малыми аэробными признаками. Этагруппа бактерий менее термоустойчива по сравнению с двумя предыдущими, но онахорошо развивается при температуре 10-12С. Отдельные штаммы силно отличаются посбраживанию углеводов, причем некоторые из сахаров потребляются культурами собразованием кислот, другие же используются без изменения реакции среды.Свертывание молока наступает через 72-96 ч, а некоторые штаммы совсем необладают этой способностью[5].
1.5.4 Бактериальные закваски и сычужные фермент
 
1.5.4.1 Бактериальные закваски и препараты
В молокоперед свертыванием вносят производственные закваски или активированныебактериальные препараты с целью восполнения полезной микрофлоры, уничтоженнойпри пастеризации молока и формирования видовых особенностей сыров.
Бактериальныезакваски (БЗ) и бактериальные препараты (БП) для производства сыров различаютсякачественным и количественным составом микрофлоры, ее состоянием, количествомжизнеспособных клеток, формой выпуска, фасовкой, а отсюда — назначением испособами применения.
Взависимости от формы выпуска и содержания микроорганизмов различают: сухие ижидкие БЗ, представляющие собой чистые культуры молочнокислых бактерий в молоке,содержащие в 1г (см3) не более 10 млрд. жизнеспособных клеток; сухие и жидкиеБК, содержащие в 1г (см3) не менее 100 млрд. жизнеспособных клеток.
Посоставу микрофлоры различают закваски и препараты молочнокислых бактерий,пропионовокислых бактерий и сырной слизи.
Поколичеству видов и штаммов микроорганизмов, включаемых в состав микрофлорызаквасок и препаратов, различают моновидные, поливидные и смешанные БЗ и БК.Моновидные – состоящие из одного вида микроорганизмов – одно- илимногоштаммовые закваски и концентраты (например, БК мезафильных молочнокислыхпалочек вида L. plantarum). Поливидные (многовидные) –состоящие из нескольких видов одного рода или семейства микроорганизмов.Смешанные закваски и концентраты состоят из микроорганизмов различных видов,родов и семейств.
Необходимымэлементом производства сыров являются молочнокислые бактерии, вносимые в молокодля выработки сыра в виде специально подобранных и подготовленных комбинаций.
Молочнокислыебактерии выполняют следующие функции:
·          преобразуютосновные компоненты молока (лактозу, белки, жир) в соединения, обуславливающиевкусовые и ароматические свойства сыра и его консистенцию, питательную ибиологическую ценность, в том числе сбраживают молочный сахар и цитраты, собразованием молочной кислоты, углекислотного газа и некоторых других продуктов(диацетила, ацетоина, уксусной кислоты);
·          активизируютдействие молокосвертывающих ферментов и стимулируют синенрезис сычужногосгустка
·          принимают участиев формировании рисунка и его консистенции;
·          подавляютразвитие технически вредных и патогенных микроорганизмов, снижающих качествосыра, и вызывающих порчу сыра (масленнокислые бактерии) или вызывающих пищевыеотравления (стафилококки, сальмонеллы) за счет сбраживания углеводов, повышенияактивной кислотности и снижение окислительно-восстановительного потенциаласыра, а также продуцирования специфических ингибирующих веществ.
Молочнокислыебактерии, включаемые в состав микрофлоры БЗ и БП, по таксонометрическим ифункциональным признакам можно разделить на следующие группы:
·          мезофильныегомоферментативные (сбраживающие лактозу преимущественно до молочной кислоты)молочнокислые стрептококки рода Streptococcus, видов S.lactis и S.cremoris и молочнокислые палочки рода Lactobacillus, видов L.plantayum и L.casei;
·          мезофильныегомоферментативные молочнокислые стрептококки вида S.lactis,разновидности S.lactis subsp. Diacetilactis и S.lactis subsp. Acetoinicus, сбраживающие цитраты в присутствии углеродов с образованием углекислогогаза, уксусной кислоты, ацетоина, диацетила;
·          мезофильныйгомоферментативные ( сбраживающие лактозу с образованием молочной кислоты,уксусной кислоты, этилового спирта и углекислого газа) молочные бактерии группыLeuconostos видов Len. Lactis,Len.cremoris и Len.dextranicum;
·          термофильныегомоферментативные молочнокислые стрептококки вида S.thermophilus имолочнокислые палочки видов L.lactis, L.helyeticus, L. Bulgaris и L.acidophilus.
Привыработке сыров с высокой температурой второго нагревания используют БЗ и БКтермофильных молочнокислых бактерии. Для обогащения микрофлоры сыров с высокойтемпературой второго нагревания используют БЗ и БК мезофильных молочнокислыхбактерии.
Припроизводстве сыров с высокой температурой второго нагревания из пастеризованногомолока, наряду с молочнокислыми бактериями обязательным компонентом заквасочноймикрофлоры являются пропионовокислых бактерии культур микроорганизмов вида Propionibacterium freudenreichii subsp.freudenreichii, Propionibacterium freudenreichiigclobosum.
Привыработке сыров производственные бактериальные закваски или активизированные БПобычно вносят в молоко перед свертыванием.
Дозавносимой закваски составляет 0,5-2,5 % от количества перерабатываемого молока.Конкретная доза закваски зависит от вида сыра, скорости нарастания кислотностисыворотки и темпа обсушки зерна, зрелости и физико-химических свойств молока.
Передвнесением закваски в молоко ее необходимо тщательно размешать во избежаниепопадания в молоко комочков сгустка, в местах нахождения которых в сырной массемогут образовываться зоны усиленного брожения и появляться белые пятна.
Приизлишнем развитии молочнокислого процесса можно в допустимых для каждого видапределах уменьшать дозу вносимой закваски. Вместе с тем, надостаточное внесениезаквасочных культур может привести к нарушению биохимических процессов в сырноймассе, а отсутствие конкуренции – к активизации посторонней, технически вредноймикрофлоры. В результате усиливается вероятность появления горечи, нечистоты идругих пороков вкуса и запаха, наличие неправильного или отсутствие рисунка[3].
1.5.4.2 Сычужный фермент
Лучшимдля сыроделия является сычужный фермент, содержащий два ингредиента – химозин(ренин) и пепсин (А и В). Оба ингредиента свертывают молоко, при этом химозинболее активен. Молокосвертывающая активность сычужного фермента зависит нетолько от соотношения ингредиентов, но и от свойств молока, кислотности, температурыи содержание в нем ионов кальция. Фермент стабилен при рН 5,3 — 6,3 (имеетоптимальную активность при рН 6,2 и температуре 40С). Однако чистый сычужныйфермент является дорогостоящим препаратом, т.к. его получают из сычуга молодыхтелят. При этом в ферменте содержится до 70% химозина. С возрастом составфермента меняется, и у взрослых животных в нем преобладает пепсин. Техническийпрепарат сычужного фермента содержит 30-40% пепсина и имеет достаточно высокуюмолокосвертывающую активность.
Говяжийпепсин, наряду с его пониженным молокосвертывающей, обладает высокойпротеолитической активностью. Поэтому сыры, изготовленные с применениме такогофермента, часто имеют пороки вкуса – горечь.
Наиболееоптимальным для сыроделия является применение для сыроделия различныхферментных препаратов, представляющих смесь сычужного фермента с говяжимпепсином (или пепсином домашней птицы).
Вотечественном сыроделии наиболее распространены следующие ферментные препараты:сычужные порошок, пепсин пищевой свиной, пепсин пищевой говяжий.
Впоследние годы в отечественном сыроделии стали применяться ферментные препаратымикробного (плесневого и бактериального) происхождения, в основном импортногопроизводства [3].
1.5.5 Биохимические процессы, протекающие в производстве сыра
Впроцессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы:углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично они выделяются наружу, частичнозадерживаются в сырной массе, образуя глазки.
Аммиакобразуется при дезаминировании аминокислот. Часть его вступает в соединение скислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чемсвидетельствует запах аммиака в сырохранилищах. Водород выделяется в процессемаслянокислого брожения молочной кислоты, а также в результате деятельностибактерий группы кишечных палочек. Он плохо растворяется в сырной массе, легкодиффундирует через неплотные участки, поэтому не задерживается в сыре. Однакопри энергичном маслянокислом брожении образуется большое количество водорода,что может привести к получению неправильного рисунка и вспучиванию сыра.
Углекислыйгаз по сравнению с другими газами выделяется в значительно больших количествах(содержание С02 составляет 60-90% количества всех газов). Он образуется присбраживании молочного сахара и солей молочной кислоты (лактатов) ароматобразующимимолочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группыкишечных палочек, а также при декарбоксилировании аминокислот и жирных кислот.Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной массе, однако егообразуется настолько много, что он создает пересыщенный раствор и при благоприятныхусловиях начинает выделяться. Газ скапливается в микропустотах сырной массы,постепенно расширяет их, превращая в глазки. При быстром выделении СО2 такихцентров скопления газа будет очень много, и тогда глазки образуются мелкие и вбольшом количестве (голландский, костромской сыры). При медленном выделенииСО2, например, в советском и швейцарском сырах, глазки образуются крупные и вмалом количестве.
1.5.5.1 Молочнокислое брожение
В мелкихтвердых и полутвердых сырах рисунок образуется при развитии ароматобразующихмолочнокислых бактерий (Leuc.dextranicum, Lac.diacetlactis идр.). Как показывает опыт, сыр, выработанный с использованием одной культуры Lac.lactis, неимеет рисунка. Ароматобразующие бактерии сбраживают молочный сахар, врезультате чего образуются разнообразные продукты и углекислый газ[4].
/>
Рисунок 3–Молочнокислое брожение
Образующаясяв процессе гликолиза ПВК является в молочнокислом брожении акцепторомэлектронов.
1.5.5.2 Пропионовокислое брожение
В сырахс высокой температурой второго нагревания образование глазков обуславливаютпропионовокислые бактерии, сбраживающие молочный сахар, молочную кислоту и ее соли[4].
3С12Н22О11+ 3Н2О à 8СН3СН2СООН + 4СН3СООН + 4СО2 + 4Н2О
лактоза пропионоваяк-та уксусная к-та
3СН3СНОНСООНà2СН3СН2СООН + СН3СООН + СО2 + Н2О
молочнаяк-та пропионовая к-та уксусная к-та
Впроцессе гликолиза молекула органического вещества метабилизируется допирувата. Молекула ПВК усложняется – карбоксилируется в реакции, катализируемойбиотинзависимым фертментом. Донором СО2 является метилмалонил-КоА. В реакциитранскарбоксилирования образуется щавелеянтарная кислота (ЩУК) и пропионил-КоА:
/>
Рисунок 4– Реакция транскарбоксилирования в пропионовокислом брожении
ЩУК врезультате трех последовательных ферментетивных реакций превращается в янтарнуюкислоту, реакции протекают с участием НАДН+, возникших при окислении 3-ФГА. Насукцинат переносится КоА-группа с пропионил-КоА, в результате чего образуютсясукцинил-КоА и пропионовая кислота, которая выводится из процесса инакапливается вне клетки. Сукцинил-КоА с помощью изомеразы превращается вметилмалонил-КоА. Эту реакцию называют ключевой в пропионовом брожении, т.к. вней подготавливается субстрат, являющийся предшественником пропионовой кислоты,- метилмалонил-КоА.
/>
Рисунок 5– Пропионовокислое брожение
В ходереакции образуются дополнительные продукты:
/>
Рисунок 6– Дополнительные продукты пропионовокислого брожения
Пропионовокислоеброжение рассматривается как наиболее совершенные впособ получения энергии ванаэробных условиях[7].
1.5.5.3 Маслянокислое брожение
Маслянокислоеброжение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы илиже пустот щелевидной формы. Маслянокислые бактерии сбраживают лактозу, молочнуюкислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и маслянойкислоты[4].
Принципиальноиной тип брожения, возникает конденсация типа С2 + С2 à С4 (масляная кислота). Основнымипродуктами брожения являются: углекислый газ, водород, масляная и уксуснаякислоты. Дополнительные продукты: этанол, ацетон, изопропанол, атомарныйводород и др[7].
/>
Рисунок 7– Маслянокислое брожение

2 Технологическая часть
 
2.1 Технология производства сыра
 
2.1.1 Характеристика готового продукта
Сыр«Российский новый» должен соответствовать требованиям приведенным ниже.
Форму,размер и массу сыр должен иметь следующие: форма — низкий цилиндр со слегкавыпуклой боковой поверхностью и округлыми гранями; высота -10-18см; диаметр24-28см; масса — 4,7-1,1 кг.
Органолептическиепоказатели сыра:
— вкус изапах — выраженный сырный, слегка кисловатых, без посторонних привкусов изапахов, допускается слегка пряный вкус;
— внешний вид- корка ровная, без повреждений и толстого подкоркового слоя,покрытая специальными парафинами, полимерными, комбинированными составами илиполимерными пленками под вакуумом, поверхность должна быть чистой;
— консистенция- тесто пластичное, нежное, однородное (допускается слегка плотноетесто);
— рисунок — на разрезе сыр имеет равномерно расположенный рисунок, состоящий изглазков неправильной, угловатой или щелевидной формы;
— цветтеста — от слабо-желтого до желтого, равномерный по всей массе.
Физико-химическиепоказатели сыра: массовая доля жира в сухом веществе 50±1,6%; массовая доля влаги, не более44%; массовая доля поваренной соли 1,5± 0,5%. [3]

2.1.2 Рецептура сыра «Российского нового» на 100кг продукта
Таблица1 — Рецептура сыра «Российского нового»Компонент Масса, кг Молоко 1000 Мезофильных бактерий 10 Фермент 0.025 СаС1 0,1 КNО3, 0.1 Вода 40 соль 2
2.1.3 Характеристика сырья
 
2.1.3.1.Молоко
Молококоровье, заготавливаемое по ГОСТ 13264, соответствующее требованиям,предъявляемым к молоку для сыроделия.
В молокене допускаются ингибирующие вещества (антибиотики), моюще-дезинфецирующиевещества (сода, аммиак).
Молокодолжно быть плотностью не менее 1027 кг/м3.
Молоко, предназначенноедля выработки сычужных сыров, должно отвечать требованиям высшего или первогосорта, но содержать соматических клеток не более 500 тыс/смЗ, и по сычужнобродильной пробе соответствовать требованиям не ниже 2-го класса. Содержаниеспор мезофилных анаэробных лактатсбраживающих бактерий в таком молоке должнобыть не более 13 в смЗ.
Молокодолжно быть натуральным, белого или слабо-кремового цвета, без осадка ихлопьев. Замораживание молока не допускается.

2.1.3.2 Соль
Сольповаренная пищевая по ГОСТ РБ1574-2000, не ниже первого сорта, молотая, нейодированная; для подсолки в зерне не ниже сорта «Экстра».
Сольдолжна быть кристаллическим сыпучим продуктом. Не допускается наличиепосторонних механических примесей, не связанных с происхождением и способомпроизводства соли. Вкус должен быть солёный, без постороннего привкуса. Цвет — белый. У соли не должно быть посторонних запахов.
В соливысшего и первого сортов допускается наличие тёмных частиц в пределахсодержания нерастворимого в виде остатка и оксида железа.
2.1.3.3 Калий азотнокислый
Калийазотнокислый по ГОСТ 4217-77. Представляет собой бесцветные, прозрачные,растворимые в воде кристаллы. Формула КNОЗ. Молекулярная масса — 101,09 моль.
2.1.3.4 Натрий азотнокислый
Натрийазотнокислый по ГОСТ 4168-79, представляет собой прозрачные бесцветныекристаллы или кристаллический порошок белого цвета, гигроскопичен, хорошорастворим в воде, плохо растворим в спирте. Формула №МОЗ. Молекулярная масса84.99 моль.
2.1.3.5 Кальций хлористый технический
Кальций хлористыйтехнический по ГОСТ 450-77, не ниже первого сорта. Порошок или гранулы белогоцвета, массовая доля хлористого кальция не менее 90%, массовая доля магния впересчете на МдИ не более 0,5%, массовая доля нерастворимого в воде остатка неболее 0,5%.

2.1 3.6 Селитра калиевая техническая
Селитракалиевая техническая по ГОСТ 19790-74, марки А, Б, В высшей категории качества.Белые кристаллы с желтовато-сероватым оттенком… Массовая доля азотнокислогокалия не менее 99,85%. Массовая доля воды не более 0.08%. Массовая доляхлористых солей в пересчете на NaClне более 0,017%. Массовая доля углекислых солей в пересчете на КСОЗ не более0,01%. Массовая доля окисляемых марганцовокислым калием веществ в пересчете наКNО2 не более 0,01%. Массовая золясолей кальция и магния в пересчете на Са не более 0,002.
2.1.3.7 Закваски и бактериальные препараты
Закваскии бактериальные препараты, разрешенные к применению в сыроделии органамиГоссанэпиднадзора.
Дляпроизводства сыра “Российского нового" с низкой температурой второгонагревания используют бактериальные закваски, в состав микрофлоры которых включенымезофильные молочные бактерии рода Streptococcus lactis,Str.diacetilactis, Str. Paracitroyosus.
Мезофильнаябактериальная закваска обеспечивает протеолиз белка, необходимые превращениясырной массы, накопление вкусовых и ароматических веществ, свойственных этомусыру.
Термофильнаябактериальная закваска позволяет ускорить продолжительность обработки сгустка исырного зерна на 30-40% по сравнению с традиционной технологией; сократить сроксозревания до 30 суток вместо 60 без ухудшения органолептических показателейпродукта, существенно повысить устойчивость сыра к развитию посторонней, в томчисле патогенной микрофлоры.

2.1.3.8 Упаковка
Дляупаковки сыра используют пакеты «Криовак» ВК-4L. Пакет ВК-4Lпринадлежит к гамме уникальных, многослойных термоусадочных пакетов, разработанныхспециально дня упаковки сыров.
Особаямногослойная структура пакета «Криовак» ВК-4L обеспечивает поддержание влажности сыра на оптимальномуровне и защищает продукт от воздействия кислорода выпуская при этом наружудвуокись углерода, образующуюся в процессе созревания сыра.
Обеспечиваяестественное созревание сыра в пакете, ВК-4L позволяет избежать многих связанных с этим процессомиздержек и увеличивает выход продукции благодаря производству бескорковогосыра. Эти пакеты сочетают полную защиту при манипуляциях, гигиеническую защитуи простоту хранения продукта. Окончательная усадка обеспечивает прекрасныйвнешний вид продукта, что является важным дополнительным преимуществом,предлагается широкий выбор цвета пакетов — прозрачный, красный, желтый,оранжевый и зеленый.
2.1.3.9 Ферментный препарат
Дляпроизводства сыра российского нового используется ферментный препарат ВНИИМСкг- 50 курино-говяжий.
Данныйпрепарат хранят в сухом и тёмном месте, при температуре не выше 10° С и относительной влажности не более75%.
2.1.3.10Вода питьевая
В сыроделии используетсявода питьевая по ГОСТ Р 51232-99.

2.1.4 Технологический процесс производства сычужного сыра “Российского нового”с использованием бактериальной закваски
Поступающеена завод молоко насосом Н1 через воздухоотделитель ВО и счетчик С1 полают впромежуточные резервуары Р1. Из него насосом Н2 молоко направляется вподогреватель ПО, затем в сепаратор молокоотделитель СМ и охладитель О.Охлаждённое до температуры созревания (10±2 С) молоко подают в резервуар Р2 на созревание. Послесозревания молоко направляют через уравнительный бачок БУ насосом Н3. Далеенасосом Н4 в секцию регенерации пастеризатора АП, далее насепаратор-нормализатор СН. Нормализованное по жиру молоко поступает в секциюпастеризации и регенерации пластинчатого пастеризатора АП. Пастеризованное иохлаждённое до температуры свёртывания (32-34 С) молоко через счетчик С2 подаютв сыроизготовитель СИ.
Всыроизготовителе СИ в молоко вносят хлористый кальций, бактериальную закваску,азотнокислый калий или натрий, молокосвёртывающий фермент. Здесь молокосвёртывается, а полученный сгусток режут и обрабатывают с целью получениясырного зерна.
Сырноезерно после обработки насосом Н5 через отделитель сыворотки ОС подают в тележкудля самопрессования ТС.
Послесамопрессования сыр направляют на прессование, которое осуществляется напрессах П различных конструкций.
Отпрессованныйсыр взвешивают на весах Ве, укладывают в контейнеры для подсолки сыра КП ипомещают в солильные бассейны БС.
Посоленныйсыр помещают на стеллажи или контейнеры для созревания сыра КС1 и направляют наобсушку и созревание.
В процессе созреваниясыры периодически моют на сыромоечной машине ММ, обсушивают на сушилке СС иупаковывают в пленку на вакуум-упаковочной машине Ву. Затем сыр поступает вкамеры созревания КС2. Созревший сыр поступает в сырохранилище, а затем реализуется.[3]

2.1.4.1 Приемка молока
Кприемке допускается молоко, доставленное в опломбированном виде и транспортныхсредствах, имеющих санитарный паспорт.
Приёмкамолока заключается в определении его количества, контроле качества и проведениисортировки.
Контролюподвергают каждую партию молока, поступающего на завод. Под партией понимаютмолоко, сдаваемое одновременно, одного сорта, в однородной таре, одногохозяйства, оформленное одним сопроводительным документом. При транспортированиимолока в цистернах, партией считают каждую секцию (отсек) цистерны.
Приемкамолока включает следующие операции: проверку сопроводительных документов,осмотр тары, органолептическую оценку молока, определение температуры, отборпроб на анализы для оценки качества молока, анализы, сортировку молока,оформление необходимой документации.
Приосмотре тары отмечают: исправность и чистоту тары; наличие и целостность пломб,наличие и состояние резиновых колец под крышками фляг и цистерн; наличиезаглушек и чехлов на патрубках цистерн.
Послеперемешивания в каждой упаковочной единице(секции молочной цистерны, фляге)определяют органолептические показатели молока: запах, цвет и консистенцию.Оценку вкуса проводят только после кипячения пробы молока.
Температурумолока измеряют в каждой секции цистерны в двух-трёх флягах из каждой партии, всомнительных случаях во всех флягах, в соответствии с ГОСТ 26754-85.
Анализы,характеризующие качество молока, проводят по ГОСТ 3624-67, по следующейнижеприведенной схеме.
Ежедневнов пробах молока от каждой упаковочной единицы определяют кислотность — методомпредельной кислотности.
Ежедневнов пробах молока от каждой партии определяют:
группучистоты — по ГОСТ 8218-56;
массовуюдолю жира — по ГОСТ 5867-69;
плотностьно ГОСТ 3625-84.
Не режеодного раза в декаду в пробах молока от каждого поставщика определяю:
класс посычужно-бродильной пробе — по ГОСТ 9225-84;
наличиев молоке веществ, ингибирующих рост молочнокислых микроорганизмов -по ГОСТ23454-79:
бактериальнуюобсемененность — по редуктазной пробе с резазурином в сответсгвии с ГОСТ9225-84.
Исходяиз результатов органолептической оценки, физико-химических (плотности) ибиологических (редуктазной и сычужно-бродильной пробы) анализов устанавливаютсыропригодность молока и определяют возможные способы его подготовки кпереработке.
2.1.4.2 Подготовка молока к выработке сыра
 
2.1.4.2.1 Резервирование молока
Резервированиемолока заключается в хранении его при температуре от 2 до 6°С не более 24 часов после дойки,очистки и охлаждения. Для этой цели в местах резервирования должны бытьустановлены резервуары, сепаратор — молокоочиститель, охладитель.
Резервированиемолока обеспечивает ритмичность производства, позволяет осуществлять доставкумолока в определенное время, организовать правильную переработку его назаводе[1].
2.1.4.2.2 Созревание молока
Оптимальнымрежимом созревания молока в сыроделии является выдержка его при температуре (10±2) С в течении (12±2)ч. В процессе созревания изменяютсяфизико-химические и технологические свойства молока (увеличивается количестворастворимых азотистых веществ, снижается окислительно-восстановительный потенциали т.д.). Всё это оказывает положительное влияние на сычужное свертываниемолока, развитие микробиологических и биохимических процессов и его качество.
2.1.4.2.3 Тепловая обработка молока
От механических примесеймолоко очищают в центробежных молокоочистителях. Наибольший эффект всепараторах наблюдается при обработке подогретого до 35-40°С молока[4]
Тепловуюобработку молока проводят для уничтожения технически вредной для сыроделия ипатогенной микрофлоры, вирусов и бактериофагов.ю а также для очистки егосоматических клеток. Оптимальным режимом пастеризации молока в сыроделииявляется нагревание его до температуры от 90 до 92°С с выдержкой от 20 до 25°С[1].
Молокопастеризуют непосредственно перед переработкой на сыр[5]
2.1.4.2.3 Нормализация молока
Дляполучения стандартных по массовой доле жира сыров, молоко необходимонормализовать, то есть установить в молочной смеси для выработки сыра определеннуюмассовую долю жира.
Нормализациюмолока проводят в потоке с помощью сепаратора- нормализатора.
Послезаполнения сыроизготовителя в молоке ещё раз проверяют массовую долю жира иокончательно регулируют её, добавляя пастеризованное обезжиренное молоко илисливки[1].

2.1.4.3 Подготовка молока к свёртыванию
 
2.1.4.3.1 Внесение в молоко хлористого кальция
Припастеризации молока часть солей кальция переходит из растворимого внерастворимое состояние. Это сопровождается ухудшением сычужной свёртываемостимолока и получением более дряблого, непрочного сгустка.
Дляустранения этих недостатков в молоко добавляют раствор хлористого кальция израсчёта от 10 до 40г безводной соли на 100 кг молока.
Для приготовленияраствора хлористого кальция используют воду с температурой (85±51)°С из расчета 1,5 м3 на 1 кг соли. Перед употреблением раствору дают отстояться, после чего он должен быть прозрачным и бесцветным.
Использовать хлористыйкальций в виде сухой соли или свежеприготовленного не отстоявшегося растворазапрещается.
Хранят готовый раствор взакрытой стеклянной, керамической или из нержавеющей стали посуде. Сухую сольхлористого кальция ввиду её большой влагопоглощающей способности хранят назаводе в герметически закрытой таре.[1]
2.1.4.3.2Внесение в молоко калия или натрия азотнокислого.
Дляподавления развития вредной газообразующей микрофлоры (бактерий группы кишечныхпалочек и маслянокислых бактерий) в случае необходимости в молоко допускаетсявносить раствор калия или натрия азотно-кислого из расчета (20±10)г соли на 100 кг молока.
Дляприготовления раствора калия или натрия азотно-кислого используют воду стемпературой (85±5)°Сиз расчета 1дм на (150±50)г соли.
Допускаетсявнесение в молоко калия или натрия азотно-кислого в виде сухой соли. Для этогопотребное количество соли помещают в двух-трёхслойный марлевый мешочек, которыйпривязывают к мешалке или на патрубок под струю подаваемого молока.[6]
2.1.4.3.3 Применение бактериальных заквасок
Необходимымэлементом производства сыров являются молочно-кислые бактерии, вносимые вмолоко для выработки сыра в виде специально подобранных и подготовленныхкомбинаций.
Молочнокислыебактерии выполняют в сыре следующие функции:
—   преобразуютосновные компоненты молока (лактозу, жир) в соединения, обуславливающиевкусовые и ароматические свойства сыра, его питательную и биологическуюценность;
—   активизируютдействие молокосвертывающих ферментов и стимулируют синерезис сычужногосгустка;
—   принимают участиев формировании рисунка сыра и его консистенции;
—   создаютнеблагоприятные условия для развития посторонней микрофлоры.
Для производствасычужного сыра «Российского нового» с низкой температурой второго нагреванияиспользуют бактериальные закваски, в состав микрофлоры которых включенымезофильные молочные бактерии рода Str. Lactis, Str.diacetatilactis. Рекомендуются следующие дозы бактериальных заквасок до 1%.Молочная смесь перед свертыванием должна иметь титруемую кислотность от 19 до22°Т.[3]
Бактериальныезакваски до использования хранят в холодильнике (в морозильной камере или подморозильной камерой), не допуская резких перепадов температуры. Срок годностисухих заквасок при температуре не выше 5 °С — от 3 до 4 месяцев[1].

2.1.4.3.4 Приготовление бактериальных заквасок
Дляприготовления бактериальных заквасок используют доброкачественное молоко отопределённых хозяйств, где на высоком уровне поддерживаются санитарно-гигиеническиеусловия. Молоко разливают в 6-7 бутылок ёмкостью 0,5-1л. стерилизуют при105-110° С или пастеризуют при 95° С и выдерживают при этой температуре45-60 мин. стерилизованное или пастеризованное молоко охлаждают до 28-30° С.Затем во все бутылки вносят равное количество сухой культуры из одной пробиркиили двух-трёх пробирок одной и той же партии сухой закваски. Молоко тщательноперемешивают стерильной металлической лопаточкой и оставляют при этойтемпературе для сквашивания. Продолжительность сквашивания 12-18 ч. Кислотностьготовой закваски 80-90°Т.После этого закваску охлаждают до 6-8°С и хранят при этой температуре доиспользования.
Молоко,предназначенное для приготовления вторичной закваски, в количестве 3-5лстерилизуют или пастеризуют в специальных заквасочниках, как указано выше, иохлаждают до 28°С.В охлаждённое молоко вносят 3-5% первичной закваски (из одной бутылки) иоставляют для сквашивания. Продолжительность сквашивания 6-8 ч, кислотность готовойзакваски 85-105°Т.
Вторичная закваска можетбыть уже использована в производстве или для приготовления закваски в большемколичестве. В последнем случае молоко подогревают, как указано выше, охлаждаютдо 26-28°С и вносят в него 3-5% закваски.Продолжительность сквашивания 5-7 ч, кислотность готовой закваски 85-105 °Т.
Ипроцессе приготовления бактериальной необходимо соблюдать тщательную санитарию,весь инвентарь и оборудование следует стерилизовать раствором хлорной извести иострым паром. Для приготовления заквасок должно быть выделено отдельноепомещение и подготовлен специальный работник.
Мезофильнаябактериальная закваска обеспечивает не только протеолиз белка, но и необходимыепревращения сырной массы, накопление вкусовых и ароматических веществ,свойственных этому сыру. Указанная закваска с ароматобразующими стрептококкамисбраживает молочный сахар, лимонную кислоту; причем сыр обогащаетсяаминокислотами, углекислотой. Концентрация молочной кислоты в нём несколькоуменьшается, и интенсивность автолиза бактериальной массы повышается, врезультате чего улучшается вкус сыра. Одновременно под действием молочнойкислоты кальциевые и фосфорные соли переходят в раствор, повышаетсягидрофильность казеина, сырная масса становится более эластичной, чтоположительно влияет на консистенцию зрелого сыра.
Термофильнаябактериальная закваска позволяет: ускорить продолжительность обработки сгусткаи сырного зерна на 30-40% по сравнению с традиционной технологией;активизировать молочный процесс, особенно, на стадии формования и прессованиясыра, интенсифицировать ферментативный гидролиз белков сырной массы и, темсамым, сократить срок созревания до 30 суток вместо 60 без ухудшенияорганолептических показателей продукта, существенно повысить устойчивость сыраи развитию посторонней, в том числе, патогенной микрофлоры.
Бактериальныекультуры в закваске должны быть жизнеспособными, устойчивыми к температурамнагревания сырной массы, активно развиваться как в молоке, так и в сгустке и всырной массе.
Качествобактериальных заквасок контролируют по времени свертывания, кислотности,количеству летучих кислот, наличию углекислого газа[1].
2.1.4.4 Свёртывание молока
Количество молокосвертывающегопрепарата, необходимое для свертывания молока, должно быть минимальным, нообеспечивать получение сгустка в заданное время (30-35 мин).
Еслипоказания прибора для сычужной пробы молока свидетельствует о.пониженнойспособности молока к свертыванию, то нужно увеличить в допустимых пределах дозухлористого кальция и бактериальной закваски, повысить температуру свертывания,увеличить дозу молокосвертывающего препарата при этом не рекомендуется.
Молокосвертываюшийпрепарат вносят в молоко в виде раствора, приготовленного за 25мин до использования.Потребное количество ферментного препарата растворяют в пастеризованной иохлажденной до температуры 34°С воде из расчета 2,5г препарата на 100 мл волы. Смесь готовят на свертывание100л натурального молока.
Послевнесения молокосвертывающего препарата молоко тщательно перемешивают в течении6 мни. и затем оставляют в покое до образования сгустка.
Продолжительностьсвертывания молока при выработке твердых сычужных сыров должна составлять 30 мин.
Готовностьсгустка определяют общепринятым способом на излом. Он должен давать на изломедостаточно острые края с выделением прозрачной сыворотки зеленовато- желтогоцвета.
Стишкомнежный или слишком плотный сгусток одинаково не желательны для резки. В том идругом случае затрудняется постановка однородного по размерам зерна, при этомобразуется много сырной пыли (очень мелких частичек сгустка), что снижает выходсыра н отрицательно отражается на его качестве [6].
2.1.4.5 Разрезание сгустка и постановка зерна
Цельобработки сычужного сгустка (резка. дробление, второе нагревание, обсушка) — удалить излишнюю сыворотку из сырной массы, достигнуть оптимальной влажности иоптимальной активной кислотности её.
Готовый сгусток режутспециальными ножами на кубики размером (8-10) мм или режут и дробят на зерно доразмеров (7±1) мм. Титруемая кислотность сыворотки после разрезки должна быть впределах от 13°Т до 14°Т.Разрезку сгустка и постановку зерна проводят в течение 15-20 мин.
Резкусгустка и постановку зерна производят медленно осторожно, не допускаяобразования мелких частиц белка, так начинаемой сырной пыли. После постановкизерна удаляют 20-30% сыворотки и приступают к вымешиванию (15 мин)[6].
2.1.4.6 Второе нагревание и обсушка сырного зерна
Второенагревание сырного зерна проводят до 46±1С в течение (25-35) мин. при постоянном перемешивании.Постоянное перемешивание проводят для того, чтобы сырное зерно не слипалось.При этом происходит дальнейшая его обсушка, активизация бактериальных процессови нарастания кислотности.
Дляпредупреждения излишнего развития молочно-кислого процесса в сыре в началевторого нагревания в смесь зерна с сывороткой вносят (3-15)% питьевой воды.
Впроцессе обработки, второго нагревания и обсушки зерна 2-3 раза определяюткислотность сыворотки, которая должна увеличиться за это время на 1 -2,5° Т.
Частичнуюподсолку в зерне проводят во время второго нагревания или сразу после окончаниявторого нагревания, для чего в смесь зерна с сывороткой вносят поваренную соль«Экстра» из расчёта 300-400 г на 100 кг молока.
Поокончании второго нагревания зерно продолжают вымешивать до готовности, котораяопределяется по его упругости и клейкости [6].
2.1.4.7 Формование сырной массы
Формованиесыра — это совокупность технологических операций, направленных на отделениесырного зерна от сыворотки и образования из него монолитных индивидуальныхсырных головок или блоков с требуемой формой, размером и массой.
После 20мин. выдержки с солью зерно насосом (из сырных ванн) подают на вибрационноесито (лоток) для удаления сыворотки.
Из бункера вибраторазерно поступает непосредственно в установленные на транспорте сырные формы,предварительно выстланные влажной чистой серпянкой или миткалем. В формах зерноуплотняют, серпянку расправляют, натягивают, концы её аккуратно помещают наповерхности сыра. Формы с уплотненным зерном перемещают к прессам.
Вибрационноесито должно находиться в прессовальном помещении около прессов, а сырное зерноподают к ним насосом. Применение насосов и вибратора обеспечивает проточность производства.При этом ускорится отделение сыворотки от терна без понижения его температуры ибез задержки развития молочнокислого процесса.
Формованиесырного зерна насыпью способствует образованию характерного для этого вида сырапустотного, неравномерного, угловатого и щелевидного рисунка. Пустоты,оставшиеся между зернами, после удаления сыворотки заполняются воздухом, а вдальнейшем газом, что вызывает образование глазков различных размеров и формы[6].
2.1.4.8 Прессование сырной массы
Послеформирования обычно сыры прессуют, либо происходит их самопрессование подтяжестью вышележащих слоев. Прессование и самопрессование необходимо длядальнейшего закрепления формы сыра, плотного соединения зерен в сплошноймонолит, для удаления механически захваченной сыворотки и создания плотнойзамкнутой поверхности.
Наполненныезерном формы оставляют в течении 30-60 минут для самопрессования массы. Поистечении данного времени сыр ставят под пресс. Давление в течение первого часапрессования должно составлять 10кПа. По истечении часа сыр перепрессовывают,отжимая серпянку, и маркируют казеиновыми цифрами, помещая их в центре верхнегополотна сыра (дата выработки), затем в форму помещают металлический диск ивновь ставят под пресс. Так как давление действует в основном на нижние слои,то верхние слои остаются малоуплотненными. Поэтому сыры необходимоперепрессовывать и переворачивать. [6]
Продолжительностьпрессования сыра составляет от 2 до 7 часов при постепенном повышении давленияот 10кПа до 35 кПа[3].
Длительность процессасамопрессования и прессования сыра определяется, прежде всего, достижениемактивной кислотности в сыре после прессования в пределах от 5,2 — 5,3 рН.Отпрессованный сыр должен иметь хорошо замкнутую поверхность. Оптимальнаямассовая доля влаги в сыре после прессования (44-45)% [6].
2.1.4.9 Посолка сыра
Цельпосолки сыра придание ему соответствующею вкуса и сохранения продукта отбыстрого перезревания и порчи. Соль является до некоторой степени регуляторомразвития молочно-кислых, пропионовых и прочих бактерий, участвующих в созреваниисыров. Частичная посолка сырной массы в процессе второго нагревания повышаетгидрофильность зерна и содержание влаги в сырной массе на 2-3%, котораяудерживается на последующих стадиях обработки.
Посолкасыра в насыщенном рассоле приводит к потерям влаги в сырах с низкойтемпературой второго нагревания и усушка составляет до 4-5% к первоначальномувесу сыра.
Сольвлияет на развитие бактерий в сырной массе и может оказать воздействие напроцесс созревания сыра.
Посолкойроссийского сыра в зерне достигается содержание соли в сыре после прессованияне более 0,8- 1,0%, поэтому отпрессованный сыр помещают в рассол концентрациейот 18 до 24% и досаживают в течении (2-4) суток, чтобы содержание соли в зреломсыре составляло 1,5±0,5%.Температура рассола (8-12)°С.
Дополнительнаяпосолка в рассоле благоприятно влияет на уплотнение поверхностного слоя испособствует быстрейшему образованию корочки сыра, а также снижает температурусырной массы, что предохраняет сыр от деформации при его дальнейшей выдержке всырохранилище на созревании. Сыр размещают в бассейнах на специальныхэтажерках. При отсутствии посолочных этажер сыр размещают в бассейнах в 1-2ряда и через сутки переворачивают. Верхнее полотно сыра, выступающее израссола, накрывают влажной тканью, чтобы предотвратить появление трещин накорке.
Впроцессе посолки сыра и дальнейшего ухода за ними в сырохранилище нельзядопускать повреждения корки сыров, так как при появлении даже незначительныхтрещин и других повреждений начинает развиваться подкорковая плесень, а следовательно,снижение качества сыра.
Перед помещением врассол, необходимо тщательно осмотреть поверхность сыра и при обнаружениинезамкнутых пор (недопрессовка), нарушения целостности его, при наличии трещини других повреждений завернуть сыр в салфетку и вновь поместить под пресс на2-3часа. При необходимости для лучшей прессовки сыра рекомендуется поверхностьего нагревать, погружая его на 2-3мин в воду с температурой 75-80°С.
Полнаяпосолка сырной массы рассолом в ванне в зерне осуществляется по следующейсхеме. Перед посолкой удаляют из ванны сыворотку, оставляя ей около 40% отобщего объема ванны. Соль вносят в виде концентрированного предварительнопастеризованного до 85-90°С иохлаждённого рассола из расчёта 1-1,2 кг на центнер смеси и обеспечения содержания соли в зрелом сыре в пределах (1.5±0.5)%. В дальнейшем после посолки сыр обсушивают 2-3 суток всырохраннлище при температуре 8-12°С и относительной влажности воздуха от 90%до 95%. Чтобы не допустить деформации, его периодически перевёртывают.
Послеобсушки сыр упаковывают в плёнку и перемешают для созревания в камеры стемпературой 10-15°Сотносительной влажностью воздуха (85-90)%. Созревание протекает 30 суток со днявыработки.
Приподсолке сыра соль накапливается сначала только в периферийных слоях сыра ипостепенно проникает в центр.
Концентрациюи качество рассола необходимо тщательно контролировать. Для определенияконцентрации достаточно найти плотность рассола с помощью ареометра.
По мереиспользования рассола его кислотность повышается вследствие выделившейся изсыра сыворотки. Одновременно он обогащается молочным сахаром, солями и внебольшой степени белками. Повышенная кислотность рассола отрицательнодействует на образование корки (она становится менее прочной), поэтомунеобходимо время от времени снижать кислотность рассола, добавляя мел или известь.
Концентрациярассола начинает уменьшаться с момента погружения в него свежих сыров, этообъясняется тем, что под влиянием разности концентраций соли в рассоле и сырнойвлаги из свежих сыров выделяется большое количество сыворотки, которая понижаетконцентрацию рассола, особенно верхних слоев.
Температура солильныхпомещений и самого рассола должна быть в пределах 8-12 С. относительнаявлажность воздуха 92-96%.[6]
2.1.4.10 Созревание сыра
Сущностьсозревания сыра заключается в том, что в период выдержки его сырная масса поддействием сычужного фермента, ферментов, выделяемых молочнокислыми бактериями,подвергается глубоким биохимическим превращениям, обусловливающим появление всыре специфического вкуса и аромата, структуры, цвета, рисунка.
Присозревании сыра изменяются коллоидно-химические и физические свойства составныхчастей сырной массы: белка, жира, углеводов, минеральных солей и т.п понаибольшим изменениям подвергаются белки, молочный сахар и лимонная кислота.
Российскийновый сыр после прессования имеет резинисто-плотную консистенцию, слегкакисловатый вкус. На разрезе теста видны пустоты. В процессе созревания частьнерастворимого белка свежего сыра под воздействием бактериальных ферментоврасщепляется на пептоны, пептиды, аминокислоты и другие растворимые вещества,придающие вкус сыру.
Высокийуровень развития молочнокислого процесса с накоплением большого количествамолочной кислоты при выработке российского сыра замедляет развитие постороннейгазообразующей микрофлоры (кишечные палочки, масляно-кислые бактерии), поэтомуэтот сыр почти не подвержен вспучиванию. Если газы и образуются, тораспределяются внутри сырной массы в пустотах, возникающих при формовании сыра,не вызывая вспучивания сыра.
Вкус изапах сыра обусловливается распадом белков (казеина), молочного сахара и другихсоставных частей (молочно-кислого кальция, лимонной кислоты и др.) инакоплением в сырной массе растворимых и летучих веществ — аминокислот, жирныхкислот, пропионовой, молочной, уксусной кислоты, аммиака, эфира и других веществ.
Послепосолки сыр перемещают в отделение сырохранилища с температурой 8-12°С, относительной влажностью воздуха90-95%, где он обсушивается от двух суток до трёх суток. В это время тщательноследят за тем, чтобы в помещении не было сквозняков или усиленной вентиляции,чтобы не допустить излишнего обсыхания поверхностного слоя сыра и появления наего корке мелких трещин, приводящих в дальнейшем к развитию подкорковойплесени.
В камерах обсушки сыранельзя допускать обсеменения спорами плесеней, что ведёт к развитию плесени наповерхности сыра и в подкорковом слое. В помещениях должен быть четырехкратныйобмен воздуха с механической и биологической фильтрации, предупреждающейразвитие плесени. Температура у них необходимо поддерживать только подавая вкамеры при помощи кондиционеров предварительно осушенный воздух. Охлаждениесырохранилищ при помощи батарей не желательно, т.к. при этом повышаетсявлажность воздуха, что отрицательно влияет на качество сыра.
По мере появления насырах плесени или слизи их моют в теплой воде при температуре 35°С.
Через 2-3 суток сырупаковывают в полимерную пленку. Перед упаковкой сыр тщательно обмываютсуспензией сорбиновой кислоты. В охлажденный, отстоявшийся рассол добавляютсорбиновую кислоту из расчета 80г на 1л рассола.
Присозревании сыров в пленке значительно снижаются затраты труда по уходу исокращаются потери продукта. Поэтому сыр, подлежащий созреванию в полимерныхпленках рекомендуется вырабатывать с пониженной на 2,0% массовой долей влагипосле прессования по сравнению с сырами, созревающими без плёнки.
Сыр,подлежащий упаковке, должен иметь сухую, чистую поверхность без плесени и слизии без каких либо повреждений. Для предотвращения конденсации влаги наповерхности сыров температура в упаковочном помещении не должна превышатьтемпературу в камерах созревания сыра. Если упаковку проводят при комнатной температуре,то сыры предварительно выдерживают в упаковочном помещении в течении (2±0,5)ч.
Упаковкусыра в пакеты из полимерной плёнки проводят на специальных вакуум-упаковочныхмашинах различных конструкций в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.При упаковке сыра под вакуумом из пакета должен быть полностью удалён воздух иобеспечена его герметизация путём термосварки или зажатия металлическимклипсом. При использовании пакетов из повиденовой плёнки после упаковки сырапроводят термообработку плёнки — упакованный сыр погружают в горячую воду стемпературой (80-85)°С.Под воздействием высокой температуры плёнка даёт усадку и плотно прилегает кповерхности сыра. Для приведения термообработки пакетов с сыром рекомендуетсяиспользовать специальные устройства или приспособления, исключающие возможностьповреждения пакета. Не допускается осуществлять термообработку пакетов с сыромв горячей воде, удерживая концы пакета в руках.
Упаковкасчитается удовлетворительной, если плёнка плотно облегает сыр, между ней иповерхностью сыра не образуется видимого воздушного пространства и при легкомнадавливании под углом 30 к поверхности сыра плёнка не перемещается. Недопускается проверка качества упаковки путём оттягивания плёнки от поверхностисыра во избежание разрыва пакета.
Упакованныйв полимерную плёнку сыр созревает в камере с температурой (10-15)° С, и относительной влажностьювоздуха (85-90)% в течении 30 суток со дня выработки.
Во время созреванияупакованных сыров следят за тем, чтобы вовремя обнаружить нарушениегерметизации пакетов, что сопровождается развитием на сырах поверхностноймикрофлоры. Такие сыры сразу же должны быть подвергнуты мойки, тепловойобработке и после обсушки их повторно упаковывают в пленку.
2.1.4.11 Хранениесыров
Хранениесыров осуществляется при температуре от — 4 до 0°С и относительной влажности воздуха (85-90)% или притемпературе от 0-8°С иотносительной влажности воздуха (80-85)%. Качество сыра проверяется не реже,чем один раз в 30 суток. По результатам этих проверок выносят решение овозможности дальнейшего хранения сыров без снижения их бальной оценки.
Сырыдолжны храниться на стеллажах или упакованными в тару, уложенную штабелями нарейках. Между сложенными штабелями оставляют проход шириной 0,5м, причём торцытары с маркировкой на них должны быть обращены к проходу.
Хранениесыра совместно с рыбой, копченостями, фруктами, овощами и другими пищевымипродуктами со специфическим запахом в одной камере не допускается.
Срокихранения и годности сыра следует отсчитывать от даты выдачи удостоверения окачестве. Сыр хранится три месяца при температуре (0-8)°С и четыре с половиноймесяца и при температуре (-4-0)°С [1].
2.1.4.12 Сортировка сыра
Сыры, достигшиекондиционной зрелости (срок созревания исчисляется со дня выработки), перед отправкойс завода предварительно рассортировывают по датам выработки, номерам варок и оцениваютпо качеству. Сортировку зрелого сыра производят по внешнему виду, порезультатам простукивания и органолептической оценки пробы сыра, взятой щупом.
Сортировку,осмотр и оценку качества сыра проводит технолог предприятия, отправляющего сыр.Органолептическая оценка сыра проводится при температуре продукта (18+2) ° С в соответствии с требованияминормативной документации на данный вид сыра[1].
2.1.4.13 Маркировка
Накаждой головке или бруске сыра должны быть указаны: дата выработки (число,месяц), номер варки сыра (цифры располагаютсяв центре верхнего полотна головкиили бруска сыра) путём опрессовывания в тесто сыра казеиновых или пластмассовыхцифр или оттиска металлических цифр, разрешённых к применению органамиГоссанэпидемнадзора РФ.
Наплёнку, в которую упакован сыр, наклеивают или наносят способом непрерывнойпечати (на заводе — изготовителе плёнки) этикетку, образец которойразрабатывает и утверждает предприятие — изготовитель в соответствии с ГОСТР51074, содержащую следующую информацию: наименования сыра; наименованияпредприятия — изготовителя, его юридического адреса, включая страну; товарногознака предприятия- изготовителя; состава сыра, массовой доли жира в сухомвеществе в процентах; пищевой и энергетической ценности продукта условийхранения; срока годности; информации о сертификации; обозначения настоящихтехнических условий.
На однуиз торцевых сторон тары с сыром несмываемой краской при помощи трафарета илипутём наклеивания этикетки наносят маркировку с обозначениями: наименованиесыра, наименования предприятия- изготовителя, состава сыра; массовой доли жирав сухом веществе в процентах; номера варки и даты выработки; массы нетто; массыбрутто; количество упаковочных единиц в ящике; условий хранения; срокагодности; информации о сертификации; обозначение настоящих технических условий,пищевой и энергетической ценности продукта; манипуляционного знака «Беречь от нагрева»[1]
2.1.4.14 Упаковка сыра
Сыр отгружают спредприятия-изготовителя в упаковочном виде. Зрелые сыры должны быть упакованыв дощатые ящики. Для реализации сыра внутри области, края или республики РФ, вкоторых они выработаны, и для иногородних перевозок допускается упаковываниесыров в картонные ящики, отвечающие требованиям нормативной документации.Внутренние размеры ящиков (в мм) для упаковки сыра российского нового большогодолжны иметь размер 760x374x174.
Сыры,отобранные для упаковки, взвешивают, в сопроводительной документации записываютмассу тары, массу нетто, брутто и количество сыров. Перед упаковыванием сыра вдеревянную тару его завёртывают в оберточную бумагу, пергамент или подпергамент.
В каждыйящик помещают сыры одного наименования, сорта, одной даты выработки и одногономера варки. Допускается упаковывание сыров различных дат выработки в одинящик с маркировкой «сборный». Тара для упаковки сыров должна быть чистой, неимеющей посторонних запахов, влияющих па качество продукции. Влажностьдревесины должна быть не более 20%, плесень на дощечках и планках недопускается. Посторонняя червоточина и смоляные кармашки допускаются только нанаружной стороне тары [1].
2.1.4.15 Транспортирование сыра
Транспортированиесыра должно проводиться всеми видами транспорта в крытых транспортных средствахв соответствии с правилами перевозки скоропортящихся грузов, действующими насоответствующем виде транспорта, а в пакетированном виде- по ГОСТ 21929 и ГОСТ24579.
Длянекоторых видов сыров допускается перевозка продукта открытым автомобильнымтранспортом при условии обязательного укрытия ящиков брезентом или материалом,заменяющим его [1].
2.1.4.16 Отходы
При производстве сыраобразуется молочная сыворотка, которая богата молочным сахаром, минеральнымисолями и содержит небольшое количество белков, отличающихся от казеиназначительно большей пищевой ценностью. В молочную сыворотку переходит около 50%сухих веществ цельного молока (при практически одинаковой биологическойценности), что обусловливает необходимость её использования в диетическомпитании. Молочную сыворотку перерабатывают на молочный сахар, который затемидёт на корм скоту.
Такжекусочки сыра, попавшие на пол во время технологических операций необходимо собиратьи обрабатывать как твердые отходы на корм скоту [7].

2.2 Расчетная часть
 
2.2.1 Расчет материального баланса производства
1)Производительность предприятия составляет 2000 т в год.
Найдемсуточную производительность по формуле:
/> 
/>
За суткипроисходит 3 цикла. Найдем производительность за цикл
G2=6666,7/3=2222,2 кг/ц.
2)Созревание сыра (потери 8% от первоначального веса сыра)
G3=2222,2/0,92=2415,4 кг/ц
Потерина стадии созревания:
G1 потерь=G3-G2
G1потерь=2415,4-2222,2=193,2 кг/ц
3)Упаковка (потери 0,04%)
G4=2415,4/0,9996=2416,4кг/ц
Потерина стадии упаковки
G2 потерь=2416,4-2415,4=1,0кг/ц
4)Сушка( потери 1%)
G6=2416,4/0,99=2440,8кг/ц
Потерина стадии сушка
G3потерь=2440,8-2416,4=24,4 кг/ц
5)Мойка( потери 0,01%)
G7=2440,8/0,9999=2441,0кг/ц
Потерина стадии мойки
G4потерь=2441,0-2440,8=0,2 кг/ц
6)Созревание (потери 8%)
G8=2441,0/0,92=2653,2кг/ц
Потерина стадии созревания
G5потерь=2653,2-2441,0=212,2 кг/ц
7)Посолка( потери 3%)
G9=2653,2/0,97=2735,2кг/ц
Потерина стадии посолки
G6потерь=2735,2-2653,2=82 кг/ц
8)Взвешивание(потери 0,01%)
G10=2735,2/0,9999=2735,4кг/ц
Потерина стадии взвешивания
G7потерь=2735,4-2735,2=0,2
9)Прессование( потери 7%)
G11=2735,4/0,93=2941,2кг/ц
Потерина стадии прессования
G8 потерь= 2941,2- 2735,4 = 205,8 кг/ц
10)Самопрессование (потери 1%)
G12 = 2941,2/0,99= 2970,9 кг/ц
Потерина стадии самопрессовани:
G9 потерь= 2970,9– 2941,2 = 29,7кг/ц
11)Стадия откачивания сыворотки. Откачивают 60% массы смеси. Количество сырногозерна составляет 40%. Количество молочной сыворотки:
G13 = 2970,9/0,4 =7427,2 кг/ц
Объеммолочной сыворотки, при условии, что плотность раствора 1025кг/м3:
V = 7427,2/1025 =7,25м3
12)Стадия свертывания и постановки зерна
Таблица1 – Материальный баланс стадии свертыванияВещество Содержание, % Количество, кг/ц Молоко 94,82 7042,5 Соль 0,19 14,1 Хлорид кальция 0,019 1,4 Нитрат натрия 0,019 1,4 Вода 4 297,1 Фермент 0,0025 0,19 Мезофильные бактерии 0,95 70,5 Итого: 100 7427,2
13)Стадия выдерживания (потери 0,01%)
G13 =7042,5/0,9999 = 7043,2 кг/ц
Потерина стадии выдерживания:
G10 потерь= 7043,2– 7042,5 = 0,7 кг/ц
14)Стадия нормализации молока (потери 0,17%)
G14 =7043,2/0,9983 = 7055,1 кг/ц
Потерина стадии самопрессовани:
G11 потерь= 7055,1– 7043,2 = 11,9 кг/ц
Найдеммассу отсепарированных сливок по формуле:
/> ()
 где Мсл– масса сливок, кг/ц;
Мм –масса исходного молока, кг/ц;
Жм –массовая доля жира в цельном молоке, %;
Жо –массовая доля жира в обезжиренном молоке, %;
Жсл –массовая доля жира в сливках, %.
Массасливок, отсепарированных на сепараторе:
/>
Настадию нормализации поступает следующее количество молока:
G15 = 128,27 + 7055,1= 7183,4 кг/ц
15)Стадия охлаждения (потери 0,03%)
G16 =7183,4/0,9997 = 7185,6 кг/ц
Потерисоставили:
G12 потерь= 7185,6– 7183,4 = 2,2 кг/ц
16)Очистка молока (потери 0,02%)
G17 =7185,6/0,9998 = 7187,0
Потерисоставили:
G13 потерь= 7187,0-7185,6 =1,4 кг/ц
17)Нагревание (потери 0,03%)
G18 =7187,0/0,9997 = 7189,2 кг/ц
Потерисоставили:
G14 потерь= 7189,2-7187,0 = 2,2 кг/ц
18)Стадия взвешивания и транспортировки (потери 0,02%):
G18 =7189,2/0,9998=7190,6кг/ц
Потерисоставили:
G14 потерь= 7190,6– 7189,2 = 1,4кг/ц
2.2.2 Тепловой баланс
1)Расчет стадии нагревания
Температураисходного молока 5°С
Температуранагретого молока 40°С
Начальнаятемпература воды 50°С
Конечнаятемпература воды 40°С
Массамолока, поступившего на нагревание 7189,2 кг/ц.
Теплоемкостьмолока 3,978кДж/кг К.
Теплоемкостьводы 4,19кДж/кг К
Уравнениетеплового баланса в общем виде[8]:
/>, ()
/>, ()
/>, ()
/>, ()
/>, ()
где Qгор – расход горячего теплоносителя,кг/ц;
св –средняя удельная теплоемкость горячего теплоносителя, кДж/кгК;
tВ1 и tВ2 – начальная и конечная температурагорячего теплоносителя, град;
Gхол – расходохлаждающей воды, кг/ц;
См –средняя удельная теплоемкость холодного вещества, кДж/кгК;
tМ1 и tМ2 – температура охлаждающеговещества на выходе и входе в аппарат, град.
Изуравнения теплового баланса:
/> ()
Определимрасход нагревающего вещества:
/>
/>
2)Расчет стадии охлаждения
Температураисходного молока 40°С
Температураохлажденного молока 10°С
Начальнаятемпература воды 1°С
Конечнаятемпература воды 10°С
Массамолока, 7185,6 кг/ц.
Теплоемкостьмолока 3,978кДж/кг К.
Теплоемкостьводы 4,19кДж/кг К
Изуравнения теплового баланса [8]:
/> ()
Определимрасход охлаждающей воды [8]:
/> ()
/>
3)Стадия пастеризации
Температураисходного молока 75°С
Температурапастеризованного молока 90°С
Начальнаятемпература воды 92°С
Конечнаятемпература воды 86°С
Массамолока, 7183,4 кг/ц.
Теплоемкостьмолока 3,978кДж/кг К.
Теплоемкостьводы 4,19кДж/кг К
Изуравнения теплового баланса :
/> ()
Найдемрасход пара на стадии пастеризации:
/>
/>
2.3 Подбор оборудования
 
1)Молоко поступает в автоцистернах. На цикл необходимо 7190,6кг/ц молока. Дляприемки молока из автоцистерн используется два комплекта оборудования. Вкомплект входит:
1 Насосцентробежный самовсасывающий для молока марки Г2-ОПД производительностью15000л/ч.
2Воздухоотделитель производительностью 15000л/ч
3Счетчик для молока марки УИМ-50 производительностью 15000л/ч
2)Оборудование для хранения молока
Емкостьхранения заготавливаемого молока на сыродельном комбинате должна бытьвместимостью от массы суточного поступления молока. Следовательно подбираемемкость вместимостью:
Vм1 = 7190,6/1015= 7,08м3
Vм2 = 7,08*3=21,24 м3
Vн = 25м3Следовательно подберем емкость Г6-ОГМ-25 вместимостью 25м3, устанавливается внездания. [9]
Длятранспортировки молока подберем насос марки 36-1Ц2,8-20[10]
Емкостьдля хранения зрелого молока на один цикл устанавливают в аппаратном цехе. Объеммолока в аппарате 7183,4/1015=7,08м3. Подбираем емкость В2-ОМ2-Г-10вместимость 10м3.[10]
Техническаяхарактеристика В2-ОМ2-Г-10:Рабочая вместимость, м3 10 Потребление электроэнергии, кВт*ч 0,5 Число опор 6 Габаритные размеры, мм 4300х2270х2825 Масса, кг 2350
3)Оборудование для механической и тепловой обработки молока
Длятепловой обработки молока, идущего на выработку сыра подбирают подогревательмарки ВГ-10-П, охладитель ВГ-10-0 производительностью 10000л/ч; пластинчатуюпастеризационно-охладительную установку марки А1-ОПК-5 производительностью5000л/ч.
Техническаяхарактеристика А1-ОПК-5:Производительность, л/ч 5000 Температура молока, С 5…10 Поступающего в аппарат 95 Охлаждения 22…50 Коэффициент регенерации, % 87 Рабочее давление в аппарате, МПа 0,3 Общее число пластин в аппарате, шт 111 Габаритные размеры аппарата, мм 2100х700х1450 Габаритные размеры установки, мм 4500х4000х2500 Масса аппарата, кг 950 Масса установки, кг 2500
Для очисткимолока подбирают сепаратор молокоочиститель марки А1-ОЦМ-10 производительностью10000л/ч.[11]
Длянормализации молока подбирают сепаратор-сливкоотделитель с устройствомнормализации молока марки ОСЦП-5 производительностью 5000л/ч.[11]
4)Оборудование сыродельного цеха
Дляизготовления сырного зерна подбираем сыроизготовитель YSTNINGSTANK TYP OST – II
Техническаяхарактеристика YSTNINGSTANK TYP OST – II:Вместимость, л 15000 Рабочая, л 7000 Габаритные размеры, мм 2900х2900х4515
Дляудаления сыворотки из аппарата подбираем центробежный самовсасывающий насосмарки Г2-ОПД [10].
Подберемотделитель сыворотки марки Я7-ОО-23, производительностью 25м3\ч.
Техническаяхарактеристика Я7-ОО-23Производительность, м3\ч не более 25 Длина перфорированной части барабана, мм 710 Частота вращения барабана, с-1 0.50 Установленная мощность электродвигателя, кВт 0.37 Габаритные размеры, мм 1650X1220X1800 Масса, кг не более 140
Прессование сыра проводятна тунельных прессах марки Я7-ОПЭ. Количество одновременно прессуемых головок75 штук. Продолжительность прессования сыра “Российского нового” 10-12 ч.Самопрессование происходит в тележках для сырных форм. На одну варку необходимопять прессов (2970,9/600 = 5 количество сырной массы –2970,9, производительность пресса). Подбирают 15 прессов для работы сыродельногоцеха в сутки.
Техническаяхарактеристика Я7-ОПЭ
Числопресс-модулей, шт 5
Производительностьв смену 600
Давлениесжатого воздуха, подаваемого к прессу,. МПа 0,3...0,6
Коэффициентавтоматизации не менее 0,3
Занимаемаяплощадь, м не более 8,15
Масса,кг 1245
Посолкусыра проводят в контейнерах РЗ-ОКУ в течение двух суток. Вместимость одногоконтейнера 450 кг сыра. Количество контейнеров, необходимых для посолки сыраопределяют по формуле [9]:
/> ()
где Мс — масса сыра, выработанного в сутки, 6666,7 кг;
Z — длительностьпосолки в солильном бассейне, сут;
G — вместимость контейнера,кг.
Nк =6666,7*2/250 =54 шт.
Созреваниесыра в камерах в течение 30 суток проводят в контейнерах вместимостью 450 кг. Количество контейнеров определяем по формуле ():
Nк2 =6666,7*30/450 = 445 шт.
Присозревании сыра в пленке подбирают комплект оборудования М6-ОЛА для упаковкисыра в усадочную пленку производительностью 800 головок в час. В состав линиивходит следующее оборудование: машина марки М6-ОЛА1 для обсушки сыров послепосолки или мойки: полуавтомат марки М6-АП-36 для сварки пакетов полимерныхпленок: две вакуум упаковочные машины марки ВУМ-5 с вакуум- насосом: конвейермарки М6-ОЛА2 для перемещения в камеру созревания сыров, упакованных в пленку[12].

2.4 Расчет сыроизготовителя
1) Конструктивныепоказатели
Полный объемсыроизготовителя:
VО =Vц = 15м3
где VО –номинальный объем жидкости в ферментаторе, м3;
VЦ –объем конической части аппарата, м3.
Найдём высотуцилиндрической части по формуле (51).
H=Vц/F, (51)
где F –площадь сечения ферментатора по внутреннему диаметру, м2.
F=0.785D2вн
F = 0.785×2,92 = 6,601
H = 15/6,601 = 2,271м
2) Расчет ферментатора намеханическую прочность [14]
Толщину стенки S цилиндрического корпуса определяем по формуле (54):
/>, (54)
где S – толщина стенки обечайки, мм;
р – расчетное внутреннеедавление в аппарате, (атмосферное) Н/м2;
Dвн – внутренний диаметр аппарата, мм;
j — коэффициент прочности сварного швав продольном направлении, 0,9;
sдоп – допустимое напряжение нарастяжение, Н/м2;
С – прибавка на износ красчетной толщине стенки, мм.
/>
Принимаем Sц = 20мм.
Гидростатическое давлениестолба жидкости, находящейся в аппарате при испытании.
р=rжgНж (56)
где rж — плотность жидкость при испытании,1025 кг/м3; g – ускорение свободного падения, 9,81м/с2; Нж – высота столба жидкости, м.
р=1025×9,81×2,271 = 22835,4 Н/м2
Допускаемое напряжение материалапри гидравлическом испытании должно удовлетворять требованию согласно формуле :
/> (58)
где h — коэффициент прочности сварногошва, 0,9; sТ – пределтекучести материала, Мн/м2.
/>, что меньше
/>
Следовательно, прочностьстенки ферментатора при гидравлическом испытании не нарушается.
3) Расчет механическоймешалки [13]
Наиболее эффективноедиспегирование достигается в аппарате с шестилопастной открытой турбинноймешалкой [10, стр.271]:
/>, (66)
где Dап –внутренний диаметр аппарата, 2900мм.
dм – диаметр мешалки, мм
Пусть />, тогда диаметр мешалки800мм.
/> (67)
/> (68)
hм – высота лопасти мешалки, мм
lл – длинна лопасти мешалки, мм
/> 
/> 
Для перемешивания средывязкостью m=0,015 Н×с/м2 рекомендуется окружная скоростьмешалки w=7 м/с.
Число оборотов мешалки:
/> (69)
/>
Принимаем n = 3 об/с = 180 об/мин.
Мощность, потребляемаямешалкой на перемешивание среды:
/>, (70)
 где rс – плотность среды, кг/м3;
n и dм – число оборотов и диаметр мешалки;
КN – критерий мощности.
Критерий мощности КN зависит от интенсивностиперемешивания, характеризующейся центробежным критерием Рейнольдса:
/>, (71)
где mс – динамическая вязкость среды, Н×с/м2.
/>
По рис.26 нормали находимзначение КN=f(Reц) для турбинноймешалки.
Рисунок 26 – График дляопределения критерия мощности КN взависимости от критерия Reц итипа перемешивающего устройства: 1 – для лопастных перемешивающих устройств; 2– для якорных и рамных; 3 – для турбинных; 4 – для пропеллерных.
Найдем мощность,потребляемую мешалкой по формуле (70):
/>
Мощность привода мешалки:
/>, (75)
где Sk — сумма коэффициентов, учитывающихналичие в сосуде внутренних устройств;
/> - коэффициент для аппаратов безперегородок, 1,25;
/> — коэффициент высоты уровняжидкости в аппарате;
N – мощность, затрачиваемая наперемешивание, Вт;
Nуп – мощность, затрачиваемая напреодоление трения в уплотнении вала, Вт;
h — КПД привода мешалки, 0,9.
Коэффициент, учитывающийстепень заполнения аппарата:
/>, (76)
где Нж – высота слояперемешиваемой жидкости, м; 0,5Нап=0,5×2,271=1,135 м
/>
Влияние на Sk оказывает только гильза термометра kГ =1,2
/>
Диаметр приводного валамешалки определим по приближенной формуле, исходя из прочности его на кручение:
/>/>, (78)
 где /> — допускаемое напряжениядля материала вала на кручение, 70МН/м2;
С – прибавка на коррозию,3мм.
Крутящий момент на валумешалки:
/> (79)
/>
/>
Принимаем диаметр вала60мм.
По подбираем вертикальныйпривод 3-10-18,8 МН 5858-66; вал редуктора присоединен к валу перемешивающегоустройства продольно-разъемной муфтой; выходной вал редуктора вращается соскоростью 180 об/мин. Электродвигатель мощностью 10кВт .

Заключение
В данном курсовом проектепредставлена технология производства сычужного сыра твёрдого сорта ‘Российскогонового’.
В общей части данакраткая характеристика сырам, как пищевому продукту. Рассмотрены основные компоненты,входящие в состав сыров.
В технологической частидана характеристика продукта и сырья, приведена рецептура, рассмотренатехнология производства по стадиям, сделан расчет материального и тепловогобаланса производства, рассчитан сыроизготовитель, приведен подбор оборудования.

Списокиспользованных источников:
1.        Диланян З.Х.Сыроделие/ З.Х. Диланян — М.: Легкая и пищевая пром-сть,1984. 280 с.
2.        Шиллер Г.Г.Справочник технолога молочного производства: учеб.пособие/ Г.Г. Шиллер, В.В.Кузнецов – СПб.: ГИОРД, 2003. – 215с.
3.        Сыроделие:технологические, биологические и физико-химические аспекты: учебник длястудентов высших учебных заведений/ С.А.Гудков и др. под ред.С.А. Гудкова – М.:ДеЛи принт, 2003. – 800с.
4.        Горбатова К.К.Биохимия молока и молочных продуктов/ К.К. Горбатова – СПб.: ГИОРД, 2000. –320с.
5.        Климовский И.И.Биохимические и микробиологические основы производства сыра/ И.И.Климовский — М.:Пищ.пром., 1966. – 208с.
6.        Диланян З.Х.Основы сыроделия/ З.Х.Диланян – М.: Пищ.пром., 1980. – 112с.
7.        Воробьев А.А.Микробиология/ А.А.Воробьев, А.С.Быков – М.: Медицина, 1994. -288с.
8.        Авраменко Т.И.Технологическая инструкция по производству сыра сычужного твердого(“Российского”). ЗАО “Старицкий сыр”/ Т.И. Авраменко: ЗАО “Старицкий сыр”/г.Старица, 2002-10с.
9.        Ростос Н.К.Технология молока и молочных продуктов: учебник для профессиональныхтехнических училищ/ Н.К. Ростос – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 190с.
10.     Технология молокаи молочных продуктов: учеб.пособие для студентов высш.учеб.заведений/Г.В.Твердохлеб, З.Х. Диланян, Л.В. Чекураева, Г.Г. Шиллер. – М.: Агропромиздат,1991. – 463с.
11.     Николаев А.М.Российский сыр: брошюра для инженеров – технологов молочной промышленности/А.М.Николаев. – М.: Пищевая промышленность, 1968. – 88с.
12.     Храмцов А.Г.Безотходная технология молочной промышленности: учеб.пособие/ А.Г. Храмцов,П.Г. Нестеренко. – М.: Агропромиздат, 1989. – 279с.
13.     Кувшинский М.Н.Курсовое проектирование по предмету: Процессы и аппараты химическойпромышленности: учеб.пособ. для учащихся в химико-технологических и химико-механических техникумов/М.Н.Кувшинский, А.П. Соболева. – М.: Высшая школа,1980. – 223с.
14.     Ростроса Н.К.Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности:учеб.пособие для учащихся техникумов / Н.К.Ростроса, П.В. Мордвинцева –М.: Агропромиздат, 1989. – 303с.
15.     Машины,оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслейАПК: Каталог /В.В.Кузнецов и др.; под ред.В.В.Кузнецова. – М.: АгроНИИТЭИИТО,1990. -215с.
16.     Волчков И.И.Сепараторы для молока и молочных продуктов: учеб.пособие/И.И. Волчков – М.:Пищевая промышленность, 1975 – 223с.
17.     Томбаев Н.И.Справочник по оборудованию предприятий молочной промышленности: учеб.длявысшей школы/Н.И.Томбаев – М.: Пищ.пром., 1972. -543с.
18.     Машины и аппаратыхимических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие./ И. В. Доманский.В.П. Исаков, Г.М. Островский идр.; Под ред. В.Н. Соколова – Л.:Машиностроение,1982. — 384 с.
19.     Колосков С. П.Оборудование предприятий ферментной промышленности/ С.П.Колосков – М.: Пищеваяпромышленность, 1969. – 384 с.
20.     Должанов П.Б.Техника безопасности и промышленная санитария на предприятиях молочнойпромышленности: учеб.пособие для учащихся техникумов/ П.Б.Должанов – М.:Пищ.пром., 1963. – 42с.
21.     Бутников Н.Д. Техникабезопасности в молочной промышленности: учеб.пособие / Н.Д.Бутников – М.:Пищ.пром., 1965. – 48с.
22.     Дегтярев Ф.Г.Техника безопасности на предприятиях молочной промышленности: учеб.пособие/Ф.Г.Дегтярев – М.: Пищ.пром., 1973 – 108с.
23.     Бережной С.А.Практикум по безопасности жизнедеятельности: предназначен для студентов всехпрофессиональных направлений и специальностей, изучающих дисциплину“Безопасность жизнедеятельности” ТГТУ/ С.А. Бережной; ТГТУ каф. Безопасностьжизнедеятельности и экологичности / Тверь, 1997. – 140с.