Курсовая работа: 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 и биохимические механизмы образования сгустка......................................................................................................25

1.5.3 Характеристика микроорганизмов, используемых в процессе созревания 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

2.4.13 Хранение 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

Молочным продуктам, учитывая их биологическую ценность, отводится первостепенная роль в организации правильного питания населения. Среди молочных продуктов сыр занимает особое место. Это концентрированный, легкоусвояемый белковый продукт, обладающий хорошими органолептическими свойствами. Пищевая ценность сыра обусловлена высокой концентрацией в нем белков, жиров, незаменимых аминокислот, солей кальция и фосфора, необходимых для нормального развития организма человека[1].

Имеются данные, позволяющие считать, что получение молока, а следовательно, и его простейшая переработка на сыр были известны человеку 6.5-5 тысячелетий до н.э. С тех пор, с каждым истекшим столетием сыры получали всё больше распространение, рассматривались как один из ценнейших продуктов питания и проникали во все новые районы и уголки земного шара.

До XIX в. Сыроделие почти целиком зависело от местных условий. Состав кормов и порода домашних животных обуславливали биохимический и микробиологический состав молочного сырья, а климатические условия и традиции в технологии определяли, какими будут сыры, изготавливаемые в конкретной местности. Так появились и сохранили свои отличительные признаки сыры: эмментальский, гауда, костромской, голландский, круглый, степной, рокфор, эдамский, латвийский, чеддер, пармезан, сулугуни. грузинский, ченах и др.

В XIX в. сыроделие стало терять локальный характер. Экспорт технологии вызвал прежде всего необходимость искусственного культивирования смеси молочнокислых микроорганизмов определённого состава, а также выбора молочного сырья с определёнными свойствами и составом.

В XX в. появилась возможность управлять процессами получения молока с заданными биохимическими и технологическими показателями, подбирать и консервировать специальные бактериальные закваски, осуществлять разнообразные физико-химические и биологические приёмы обработки сырья, а также промежуточных продуктов. В результате появилось большое количество новых разновидностей сыров. В настоящее время ассортимент сыров, насчитывающий около 600 наименований, продолжает увеличиваться.

Повседневное внимание потребителей к сыру можно объяснить его высокой биологической ценностью, широкой гаммой вкусовых оттенков и способностью длительного хранения. Помимо общеизвестных данных о высокой пищевой ценности сыров появились сведения о том, что образующиеся при созреваний сыра короткие цепочки из аминокислот имеют такую же биологическую активность, как витамины и гормоны [2].

Однако в последнее время перед заводами, использующими молоко в качестве основного сырья, встала очень серьёзная проблема, такая как нехватка молока. Это приводит к тому, что заводы должны сокращать свои производственные мощности за счет остановки отдельных линий. А, как известно, простой линии влечет за собой убытки. Эксплуатация заводов с множеством линий становится не рентабельной из-за нерационального использования производственных ресурсов. Отсюда можно сделать вывод, что предприятие с меньшим количеством линий будет более эффективным. Такое предприятие будет в полной мере использовать свои ресурсы.

Таким образом, целью данной работы явилось показать возможности производства сыра в условиях малого частного предприятия путем модернизации стадии образования сгустка за счет замены классической сыродельной ванны на сыроизготовитель.

Задачи:

- на практике, на базе ООО “Старицкий сыр” ознакомиться с технологией производства сыра “Российского”;

- усовершенствовать стадию образования сгустка;

- заменить классическую сыродельную ванну на сыроизготовитель;

- внести изменения в технологическую схему в связи с заменой оборудования;

- осуществить подбор основного и вспомогательного оборудования;

- выполнить чертеж основного аппарата – сыроизготовителя;

- произвести соответствующие технологические расчеты;

- составить материальный баланс;

- разработать бизнес-план производства сыра;

- проанализировать вредные и опасные факторы производства и разработать меры по их устранению и предупреждению.

1 Общая часть

1.1 Краткая характеристика сыров, как пищевого продукта

Сыр - высокобелковый, биологически полноценный пищевой продукт, получаемый в результате ферментативного свёртывания молока, выделения сырной массы с последующим ее концентрированием и созреванием.

Пищевая и биологическая ценность сыра обусловлена высоким содержанием в ним молочного белка и кальция, наличием необходимых человеческому организму незаменимых аминокислот, жирных и других органических кислот витаминов, минеральных солей и микроэлементов.

Сыры обладают высокой биологической ценностью, в первую очередь за счёт содержания в белках всех незаменимых аминокислот в достаточном количестве.

Белки сыра почти полностью усваиваются в желудочно-кишечном тракте человека (коэффициент переваривания их равен 95%), что объясняется значительным расщеплением казеина в процессе созревания продукта.

Большинство сыров содержит высокое количество молочного жира (более 20%), который существенно обогащает вкус продукта, так как обладает самой приятной среди других жиров вкусовой (сливочной) гаммой.

Кроме того, в процессе созревания под действием микробных липаз жир расщепляются с накоплением летучих жирных кислот (масляной, капроновой, каприловой), участвующих в формировании аромата сыров.

Следует отметить, что липиды сыра (триглицериды, фосфолипиды и др.) присутствуют в продукте в эмульгированном виде, что повышает их перевариваемость в человеческом организме.

Сыры чрезвычайно богаты солями кальция, количество которого составляет 600-1100 мг в 100г продукта. Особенно полезен сыр детям, нуждающимся в этом минеральном элементе.

Содержание в сыре жирорастворимых витаминов А и Е связано с количеством в продукте жира, а содержание водорастворимых- с активностью биосинтеза заквасочных микроорганизмов. Готовый сыр содержит повышенное (по сравнению с молоком) количество рибофлавина, фолиевой кислоты, витамина В6 и В12 .

Энергетическая ценность сыров довольно высокая за счёт значительного содержания жира и белков и составляет 200-400 кКал (840-1680кДж) на 100г продукта.

Необходимо отметить высокое вкусовое достоинство сыра, однако на его органолептические показатели в большей степени влияют свойства используемого молока. Так, сыры из овечьего молока обладают более острым вкусом и специфическим запахом по сравнению с сырами из коровьего молока.

Типичный сырный вкус и аромат сыров обуславливается комплексом различных ароматических веществ (жирных кислот, карбонильных соединений, аминов и др.), образующихся в результате биохимических превращений компонентов сырной массы в процессе созревания. Все эти химические соединения в разной степени участвуют в создании аромата сыров: одни играют более важную роль, другие - менее важную, представляя собой только сырный фон.

Консистенция сыров, вследствие повышенной влагоудерживающей способности сырной массы, достаточно плотная и пластичная.

Сыры отмечаются стабильностью качества, т. е. способны сравнительно долго сохранять свои высокие органолептические свойства (вкус, аромат, консистенцию).

Как известно, сыры по величине активности воды (аw) относятся к продуктам с промежуточной влажностью (аw) сыров составляет 0,82-0,96, что объясняет их способность сопротивляться воздействию нежелательных микроорганизмов, химическим процессам окисления липидов и другим видам порчи. Так, минимальное значение аw, необходимое для роста большинства микроорганизмов (Pseudomonas, Escherichia, Proteus и др.), равно 0,95-0,98 ( за исключением стафилококков - 0,86).

Сыр можно употреблять как в качестве закусок, так и на десерт. Особенно хорошо он сочетается с вином [2].

1.2 Классификация сыров

Качество сыра зависит в первую очередь от качества молока, из которого его вырабатывают. Вид же сыра формируется исключительно под влиянием ферментных систем микроорганизмов, молочнокислых, пропионовокислых и щелочеобразующих бактерий сырной слизи и микроскопических грибов.

В целях систематизации многообразия сыров А.Н. Королев впервые в нашей стране предложил технологическую классификацию сыров.

Она безупречна при выработке сыров из сырого молока. При переходе на производство их из пастеризованного молока технологические параметры в значительной степени теряют свое значение. В этом случае основное значение приобретают бактериальные закваски. Вид сыра формируется под влиянием ферментных систем микроорганизмов и что каждый сыр имеет свою характерную аминограмму.

В международном стандарте принята следующая классификация. Каждый сыр имеет три показателя. Первый- содержание воды в обезжиренном сыре. По этому показателю сыры подразделяются на очень твердые (содержание воды в обезжиренном сыре менее 51%), твердые (49-56%), полутвердые (54-63%), полумягкие (61-69%), мягкие сыры( более67%). По второму показателю- содержание жира в сухом веществе сыры делятся на 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) преобладающе изнутри;

2) созревающие с плесенью :

а) преимущественно на поверхности;

 б) преимущественно внутри;

3) без созревания, или несозревающие.

В общем виде схему классификации молочных сыров можно представить следующим образом.

I класс-Сычужные сыры

1-й подкласс( твердые сыры)

сыры с высокотемпературной обработкой сырной массы

прессуемые сыры

самопрессыющиеся сыры с чеддеризацией и плавлением сырной массы

сыры с низкотемпературной обработкой сырной массы

прессуемые сыры

прессуемые сыры с полной или частичной чеддеризациейй сырной массы до формования

самопрессующиеся сыры с копчением сырной массы

бескорковые сыры

самопрессующиеся сыры, созревающие в рассольной среде

сыры с чеддеризацией сырной массы до формования

самопрессующиеся сыры, потребляемые в свежем виде

2-й подкласс (полутвердые) самопрессующиеся сыры

3-й подкласс (мягкие сыры)

сыры, созревающие под влиянием молочнокислых и щелочеобразующих бактерий сырной слизи

сыры, созревающие под влиянием молочнокислых, щелочеобразующих бактерий сырной слизи и микроскопических грибов

сыры, созревающие под влиянием молочнокислых бактерий и микроскопических грибов (плесеней)

II класс- Кисломолочные сыры

1-й подкласс- свежие сыры

2-й подкласс- выдержанные сыры

III класс- Переработанные сыры

Плавленые

Бурдючные, горшечные, в полимерной пленке

1.3 Основные компоненты, входящие в состав сыра

1.3.1 Белки

Белки являются необходимым и наиболее ценным компонентом любого сыра. В сырах, в зависимости от количества сухих веществ и технологии, содержится от 11 до 33% белка.

В твёрдых сырах для формирования типичной консистенции должно быть не менее 24% белков. В большинстве сычужных сыров их больше, чем в мясе (20%). Они обладают более высокой биологической ценностью, чем растительные белки, а благодаря большому содержанию лизина повышают биологическую ценность хлеба и мучных изделий, дефицитных по лизину. Ежедневное потребление 0.5л молока и 50г твёрдого сыра покрывают потребность организма в незаменимых аминокислотах. Молочные белки особенно нужны при воспалении слизистой поверхности и язве желудка, заболеваниях печени, желчного пузыря. Они содержат большое количество фосфолипидов, которое требуется для роста поэтому незаменимы в питании детей и подростков.

Белки сыра представляют собой результат расщепления казеина, значительная часть которого (от 20 до 30% в зависимости от вида сыра) претерпевает определённые изменения 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 продукту окончательную консистенцию и вкус.

В сычужные сыры переходит около 95% казеина, или 74-80% белков молока. Сывороточные белки в сычужных сырах составляет 2-3% общего содержания белка, в молоке - около 20% [3].

1.3.2 Липиды

Жиры, в отличие от казеина, не являются необходимым компонентом сыров: их вырабатывают как из цельного, так и из обезжиренного или частично обезжиренного молока. Однако сыры с низким содержанием жира имеют грубую консистенцию и слабовыраженный сырный вкус и аромат. Хорошо выраженный вкус и аромат чеддера, например, формируется при наличии не менее 40% жира в сухом веществе. Имеется тесная связь между содержанием в зрелых сырах свободных жирных кислот - продуктов липолиза, происходящего во время созревания под действием микробных энзимов, его вкусом и ароматом.

В сычужных сырах жиры составляют 18-30% общей массы. Сычужные сыры с содержанием жира в сухом веществе не более 30% называют полужирным. Ещё более низкое содержание жира в свежих сырах, не подвергающихся созреванию, что обусловлено высокой их влажностью. Увеличение влажности свежих сыров обеспечивает достаточно нежную их консистенцию при относительно невысоком содержании жира и незначительном расщеплении белков. Сыры из обезжиренного молока чаще всего используют для кулинарных целей и как сырьё для плавления.

Жиры обусловливают высокую энергетическую ценность полножирных сыров. Коэффициент перевариваемости жиров в различных сырах равняется 88-94%.

Содержание насыщенных жирных кислот в сырах составляет 46,9-64,8% от их общего содержания, что намного выше рекомендуемых медициной нормативов в рационе питания.

Снижение содержания жира в сырах допускается только при максимальном сохранении органолептических свойств, иначе снизится конкурентоспособность сыров. Снижение содержания жира в твёрдых сырах делает вкус менее выраженным, а консистенцию - излишне твёрдой или грубой. Для повышения качества низкожирных сыров используют несколько путей: модифицируют технологию, применяют нетрадиционные виды и штаммы бактерий, ускоряющих протеолиз, протеолитические или липолитические энзимы, добавляют в молоко имитаторы или заменители молочного жира [3].

1.3.3 Молочный сахар

Молочный сахар играет важную роль в сыроделии. Однако при оценке сыропригодности молока не приводятся данные о его содержании. Это обусловлено тем, что колличество молочного сахара в молоке намного превышает потребность в нем для выработки любого вида сыра. Под действием ферментов молочнокислых бактерии в сырах он подвергается молочнокислому, пропионовокислому, а в некоторых случаях маслянокислому брожению [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 отрицательное влияние на здоровье детей до одного года, для других возрастов ограничений по содержанию этого изомера молочной кислоты в пище нет [3].

1.3.5 Микроэлементы

Содержание микроэлементов в молоке сравнительно мало изучено. Между тем многие из них (кобальт, медь, марганец, железо, цинк, йод, молибден и никель), обладая высокой биологической активностью, имеют большое значение почти для всех процессов производства сыров. Содержание различных микроэлементов в молоке не постоянно и в значительной степени 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.

Микроэлементы играют большую роль для жизнедеятельности микроорганизмов, участвующих в процессе производства сыра. Среди них в первую очередь следует отметить медь, марганец, молибден, кобальт, цинк, железо, йод. Они участвуют в