| Сыры | Массовая доля растворимого азота,% общего | Активная кислотность зрелого сыра, рН |
| ТВЕРДЫЕ | ||
| Швейцарский | 20-25 | 5,6-5,7 |
| Ярославский | 16-20 | 5,3-5,4 |
| Голландский | 15-20 | 5,25-5,35 |
| Российский | 18-20 | 5,25-5,35 |
| Латвийский | 25-30 | 5,4-5,5 |
| МЯГКИЕ | ||
| Дорогобужский | 54-59 | 5,5-5,6 |
| Рокфор | 40-45 | 5,5-5,8 |
| РАССОЛЬНЫЕ | ||
| Брынза | 13-15 | 5,2-5,35 |
| Чанах | 20-21 | 5,1-5,2 |
Наименьшая зрелость отмечается в рассольных сырах. Мягкие сыры содержат значительное количество растворимого азота. Среди твердых сыров наименьшая зрелость отмечается у российского сыра.
Незрелые сыры с массовой долей растворимого азота менее 17% плохо плавятся при использовании обычно применяемых количеств солей-плавителей и после плавления приобретают грубую, резинистую консистенцию. Перезрелые сыры с массовой долей растворимого азота свыше 46 % теряют способность к образованию геля и консистенция плавленого сыра становится пастообразной. Оптимальная массовая доля растворимого азота для плавления смеси должна составлять 20-25 %.
Зрелость сырной смеси можно регулировать, добавляя к незрелым сырам перезрелые, массу зрелого и незрелого сыра в смеси можно рассчитать методом треугольника. Для расчета необходимо установить аналитическим путем зрелость сыров, используемых для составления смеси и задаться массой какого-либо компонента или смеси.
Активная кислотность сыров также имеет существенное значение для плавленого сыра. Поэтому рекомендуется использовать для плавления сыров типа голландского с рН 5,2-5,5, сыры типа швейцарского с рН 5,6-5,8, сыры для плавления типа российского с рН 5,0-5,6, быстро созревающую сырную массу с рН 5,6-5,8, то есть со значениями рН, соответствующими рН зрелых сыров.
Активную кислотность смеси сыров можно рассчитать как среднюю величину по формуле
рНсм = (рН1·m1 + рН2· m2 + … + рНn· mn) / mсм
где рНсм, рН1, рН2,…,рНn - активная кислотность смеси и ее компонентов;
mсм, m1, m2,…, mn - масса смеси и ее компонентов.
Отобранные сыры подвергают измельчению, которое необходимо для хорошего смешивания компонентов, удобства их отвешивания и для обеспечения хорошего взаимодействия сыра с солями-плавителями. Дроблению подвергают твердые, мягкие, и рассольные сыры и творог.
Измельченный сыр и другие виды сырья отвешиваются в соответствии с рецептурой. Так, для выработки плавленых сыров с массовой долей жира 40-50 % количество сычужных зрелых сыров, соответствующих по названию в смеси, должно быть не менее 65-70 %. Плавленые сыры с массовой долей жира в сухом веществе 30-40 % вырабатывают из нежирных иди из специальных сыров для плавления с добавлением масла и 5-15 % жирного сыра. Для улучшения консистенции и получения более нежного теста при переработке недостаточно созревшего сыра добавляют сухие молочные продукты в количестве 2-3 %, а при переработке перезрелых сыров используют ранее расплавленный сыр в количестве 5-10 %. Для улучшения вкуса плавленого сыра, вырабатываемого из незрелого сырья, в конце плавления вносят до 10% бактериальной закваски для сыров с низкой температурой второго нагревания. Кислотность закваски должна составлять 90-120 °Т. С этой же целью при составлении смеси вместо воды применяют молоко или подсырную сыворотку. Массу сырья, необходимого для каждого вида плавленого сыра, рассчитывают исходя из норм расхода сырья на 1 т готового продукта и химического состава сырья.
Незрелые сыры, главным образом нежирные, могут подвергаться созреванию. Для этого измельченный сыр смешивают с солями-плавителями; в случае необходимости добавляют воду и выдерживают в течении 2-3 ч и более при комнатной температуре (20-22°С). Эта операция способствует связыванию воды белками и лучшему плавлению сырной массы, вследствие чего улучшается консистенция готового продукта и снижается расход солей-плавителей на 0,5-1%.
ПЛАВЛЕНИЕ СЫРНОЙ МАССЫ
Теоретические основы плавления. Плавление сырной массы является основной и наиболее важной операцией, в технологии плавленых сыров и заключается в нагревании и перемешивании сырной массы в присутствии солей-плавителей. Плавление сыра, сопровождаемое размягчением и приобретением массой текучести, можно рассматривать как своеобразную пастеризацию продукта. Важную роль при плавлении выполняют соли-плавители. Если нагревать сыры без солей-плавителей, то получается неоднородная масса, при этом происходит синеретическое сжатие структуры белка, сыр расслаивается на воду, свободный жир и белковый осадок. После перемешивания и охлаждения этой расплавленной массы получается продукт грубой слоистой структуры. Напротив, нагревание сыра с солями-плавителями дает возможность получить продукт, имеющий однородную пластичную консистенцию.
На основании анализа результатов исследований, проведенных отечественными и зарубежными учеными, Г.Н. Крусь сформулированы теоретические основы плавления, заключающиеся в следующем. Плавление сырной массы представленный собой сложный комплекс химических, физико-химических и коллоидных процессов:
декальцинирование параказеинаткальцийфосфатного комплекса (ПККФК) мицелл казеина солями-плавителями, сопровождающееся разрушением гелевой структуры сыра и переходом казеина из нерастворимого состояния (гель) в растворимое- золь;
образование кальциевых солей на основе ионов кальция, выделившихся при декальцинировании ПККФК, и анионов солей-плавителей и их участие в стабилизации золевой и формировании новой гелевой структур плавленого сыра;
диспергирование жидкой фазы сыра (жир, вода) и эмульгирование жира.
Определяющим процессом при плавлении сырной массы является декальцинирование ПККФК мицелл казеинового геля солями-плавителями. Они отщепляют кальций и коллоидный фосфат кальция от ПККФК с образованием параказеината натрия (ПКН). В результате разрушаются связи между мицеллами, параказеиновый гель распадается на отдельные мицеллы, которые в свою очередь распадаются на субмицеллы. Кроме того, дестабилизация мицелл приводит к диспергированию из них таких полипептидов как g-казеины, пара- x -казеин и др. (по данным Н.П. Захаровой)
Одновременно со структурными изменениями ПККФК образуются соли кальция с соответствующими анионами солей-плавителей. При использовании солей лимонной кислоты образуются цитраты кальция, при использовании пирофосфатов – пирофосфаты кальция, фосфатов – фосфаты кальция. Образовавшиеся соли обладают различной растворимостью, наименьшей растворимостью обладают фосфаты кальция. Образующиеся при диссоциации этих солей катионы и анионы играют определяющую роль в формировании структуры плавленого сыра.
Так, ионы кальция участвуют в образовании нового геля. При охлаждении плавленого сыра растворимость образованных кальциевых солей повышается, и образовавшиеся ионы кальция снова связывают мицеллы и субмицеллы параказеината натрия, образуя новый параказеиновый гель, структура и свойства которого будут определяться длиной цепочек связанных между собой мицелл и субмицелл. Длина цепочек зависит от количества свободных ионов кальция, а следовательно, от растворимости образовавшихся солей. Цитраты, пирофосфат и триполифосфат кальция обладая большей растворимостью, чем фосфаты кальция, образуют больше свободных ионов кальция, которые связывают мицеллы и субмицеллы ПКН в длинные цепочки, при этом образуется длинноволокнистая структура и вязко-упругая консистенция плавленого сыра. При использовании для плавления фосфатов, образуются труднорастворимые фосфаты кальция, которые слабо диссоциируют при охлаждении плавленого сыра, в результате образуются короткие цепочки из мицелл и субмицелл ПКН, обусловливающие получение коротковолокнистой структуры и вяко-пластичной, пастообразной консистенции плавленого сыра. Недиссоциированные фосфаты кальция остаются в плавленом сыре в виде отложений солей кальция. Так, методом микроструктурного анализа было показано, что в случае применения гидрофосфата натрия образуется фосфат кальция, который выявляется в виде дополнительных (по отношению к исходному сырью) отложений солей кальция (по данным В.Г. Тинякова).
Анионы кальциевых солей участвуют в адсорбционных процессах, способствуя повышению растворимости белка сыра. Образовавшиеся при декальцинировании ККФК структурные элементы: мицеллы и субмицеллы обладают высокой гидрофильностью вследствие большей доступности пептидных связей воде. Дополнительным фактором усиления гидрофильности мицелл и субмицелл является адсорбция на их поверхности многовалентных анионов солей-плавителей, что приводит к повышению растворимости белка, увеличению связывания воды и повышению вязкости сырной массы.
Жидкая фаза сыра (жир и вода) также подвергается изменением в процессе плавления. Увеличивается дисперсность воды. Значительным изменениям подвергается жир. В натуральном сыре жир диспергирован в гелевой структуре белка в виде жировых микрозерен, отличающихся от жировых шариков более крупными размерами. Размер жировых микрозерен превышает средний диаметр жировых шариков в 2-4 раза и составляет для разных сыров 8-14 мкм. При нагревании и перемешивании происходит диспергирование жира, а образовавшиеся жировые шарики стабилизируются субмицеллами и мицеллами ПКН, образующими на поверхности жировых шариков белковую оболочку. В результате жир в плавленом сыре лучше диспергирован и стабилизирован, чем в натуральном сыре.
Режимы и техника плавления заключается в следующем. Сырную массу плавят в специальных аппаратах. Нагрев сырной массы в них осуществляется теплоносителем через стенку емкости и путем непосредственного введения пара в сырную массу.
Порядок закладки сырья зависит от вида вырабатываемого плавленого сыра. При выработке сыров 45-60%-ной жирности рекомендуют следующий порядок закладки компонентов. В аппарат для плавления сыра вносят все компоненты смеси, кроме сливочного масла, массу нагревают до температуры 65-70 °С. после этого вносят масло и плавят до готовности. При выработке сыров 30-40-ной жирности во избежание пригара на дно котла помешают часть масла, затем жирные сычужные сыры и творог, нежирный сыр и сухое молоко. В последнюю очередь в котел вносят соли-плавители и воду, массу подплавляют и вносят остальную часть масла.
Вкусовые наполнители рекомендуется вводить в сырную массу в конце плавления, чтобы сохранить сопутствующие им витамины, вкус и аромат. При использовании агрегата В2-ОПН все компоненты закладывают одновременно. Для того чтобы предохранить плавленые сыры от плесневения, вносят сорбиновую кислоту в конце плавления из расчета 0,1% общей массы компонентов, предварительно растворив в небольшом объеме воды температурой 25-30°С. количество воды учитывают при расчете рецептуры.
В целях предохранения плавленых сыров, особенно пастообразных, от вспучивания при большой обсемененности сырья маслянокислыми бактериями вносят антибиотик низин. Его вносят из расчета 1,5 г на 10 кг готового продукта в сухом виде непосредственно в смесь перед плавлением или с сухими компонентами (сливками, молоком, сывороткой), предварительно смешав с ними.
При плавлении смесь компонентов непрерывно перемешивается мешалкой сначала на малой скорости, а затем скорость перемешивания увеличивают. При температуре 50-55°С сырая масса становится однородной и текучей, во время пастеризации ее обычно нагревают до 75-95°С. Продолжительность плавления сыра в зависимости от используемого оборудования и технологии составляет 5-20 мин.
Режим плавления сырной массы устанавливают в зависимости от состава и свойств исходного сырья, степени его зрелости, вида вырабатываемого плавленого сыра и применяемых солей-плавителей. Так, сыры с повышенным содержанием влаги плавят при температуре 85-95°С. Увеличить кислотность и придать сыру острый вкус, получив менее плотную консистенцию можно, повысив температуру плавления до 90°С, а в отдельных случаях до 95°С. Если необходимо значительно увеличить остроту и кислотность сыра, а так же получить нежную, пластичную консистенцию, сырную массу выдерживают при температуре плавления 3-10 мин. Наоборот, для уменьшения кислотности и остроты вкуса снижают температуру плавления и не выдерживают сыр. Более связной и плотной консистенции можно добиться, уменьшая температуру плавления до 80°С и увеличивая продолжительность нагрева.
Плавление (при нагревании через стенку) при температуре 75-80°С должно быть более длительным (15-20 мин), плавление при более высоких температурах (90 и 95°С), наоборот, должно быть менее длительным (10-12 мин), но более интенсивным. При плавлении путем ввода пара непосредственно в сырную массу продолжительность плавления составляет 10-15 мин, при использовании агрегата В2-ОПН она уменьшается до 5-7 мин.
Для получения более однородной консистенции (без пузырьков воздуха) и удаления нежелательных запахов сырье плавят под вакуумом. При этом из сырной массы удаляются летучие компоненты и воздух, что приводит, с одной стороны, к снижению интенсивности запаха, а с другой- к ослаблению окислительных процессов во время хранения плавленого сыра. Стойкость продукта в этом случае повышается.
Для улучшения эмульгирования жира и получения более тонкой структуры пастообразных и сладких сыров сырную массу гомогенизируют непосредственно после плавления при температуре 75-80 °С и давлении 10-15 МПа. Применять гомогенизацию при выработке ломтевых сыров нецелесообразно из-за значительного уплотнения структуры, выраженного в получении грубой резинистой консистенции.
