ПРОЦЕСС СВЕРТЫВАНИЯ МОЛОКА СЫЧУЖНМ ФЕРМЕНТОМ.

Свертывание молока сычужным ферментом

Этот этап производства очень важен, так как именно он определяет качество сыра. Свойства сыра прежде всего зависят от характера сгустка, который хотят получить.

Мы знаем, что сыры можно разделить на три основных категории: полученные из сгустка, обладающего в основном кисломолочными свойствами; полученные из сгустка, обладающего в основном сычужными свойствами; полученные из сгустка, который обладает теми и другими свойствами (так называемого смешанного сгустка).

Процесс свертывания определяет в свою очередь отделение сыворотки и в конечном счете состав сгустка, от чего зависит ход брожения.

Сорта, полученные в результате кисломолочного свертывания (свежие сыры). Сычужный фермент используют для свертывания молока как из-за его активности, так и из-за простоты удаления сыворотки из сычужного сгустка. Вместе с тем, если сыры не созревают, то нет необходимости использовать протеолнтические свойства диастазы. В этих условиях всегда используют слабые дозы ферментного препарата (1 -1,5 мл сычужного фермента активностью 1 : 10 000 на 100 л молока), причем сам процесс свертывания ведут при низких температурах (15-20°С), чтобы отойти от оптимальных условий действия фермента. Однако чтобы обеспечить достаточное окисление, позволяющее сгустку проявить молочнокислые свойства, в молоке должно содержаться необходимое количество молочнокислых бактерий, предпочтительно психротрофных, а продолжительность свертывания в этом случае должна быть увеличена до 24- 48 часов.
Сорта сыра, полученные в результате сычужного свертывания молока (канталь, грюйер). К молоку, которое не должно быть ни в коем случае кислым, добавляют достаточно большие дозы сычужного фермента (15-30 мл на 100 л молока). Коагуляция происходит при температуре более высокой (30-35°С); при этом наблюдается ускоренное образование сгустка, который должен через очень короткий срок (от 30 до 60 мин) обнаружить ярко выраженные сычужные свойства, позволяющие проводить энергичное механическое и термическое (грюйер) отделение сыворотки. Это отделение сыворотки должно произойти раньше, чем окисление изменит первоначальные свойства сгустка. Для производства таких сортов сыра, как канталь и грюйер, нужно брать молоко, содержащее достаточное количество молочнокислых бактерий, но бактерии не должны сразу же начать развиваться, чтобы не было сильного окисления во время свертывания и в период отделения сыворотки, предшествующий прессованию.


Нагретое до требуемой температуры молоко после введения сычужного фермента нужно сейчас же хорошо перемешать, чтобы гомогенизировать смесь. Плохое распределение диастазы приводит к неоднородному качеству сыров: одни получаются сухими и ломкими, другие трудно поддаются обезвоживанию. Чтобы облегчить распределение диастазы, сычужный фермент до введения в молоко обычно разводят в пяти- или шестикратном объеме воды.

Как только сычужный фермент распределится во всей массе молока, молоко следует сейчас же оставить в покое, так как коагуляция должна происходить в абсолютно неподвижной жидкости. Таким образом почти во всех случаях удается избежать получения сгустка слоистой структуры, неблагоприятно отражающейся на качестве сыра.

Свертывание молока сычужным ферментом проводится в резервуарах, форма и объем которых могут изменяться в зависимости от сорта сыра. Обычно чем сильнее механическая обработка сгустка, тем больше должен быть объем резервуара, в котором происходит сычужное свертывание. При производстве камамбера используют чаны емкостью в 100 л, сен-полена или голландского сыра - от 3 до 6 тыс. л.

Определение момента окончания свертывания

Периодом свертывания молока называют время, в течение которого молоко теряет свою текучесть и приобретает большую вязкость; периодом превращения в сгусток - время от момента свертывания молока сычужным ферментом до момента приобретения сгустком плотной консистенции, необходимой для отделения сыворотки.

Окончание периода превращения молока в сгусток всегда определяется эмпирическим путем, требующим от сыродела большой сноровки и опыта. Плотность сгустка можно определить, положив тыльную часть руки на его поверхность. Связность сгустка считается вполне достаточной, чтобы можно было начинать его обезвоживание, если свернувшееся молоко не пристает к коже пальцев. Другой распространенный способ называется «методом бутоньерки». Состоит этот способ в том, что в сгусток погружают указательный палец и затем медленно его вынимают: при этом на поверхности сгустка образуется маленький холмик, который быстро расплывается в бутоньерку. Образующийся излом должен быть четким, а отделяющаяся в этом месте сыворотка не должна содержать частиц казеина, как это бывает при неполном свертывании. Кроме того, холмик оплывает тем скорее, чем меньшей упругостью (и, следовательно, большими кисломолочными свойствами) обладает сгусток.

Окончание свертывания представляет собой крайне непродолжительную фазу, которую следует определять тем точнее, чем ярче выражены сычужные свойства сыра.
Как только закончится процесс сквашивания молока, тотчас же начинается синерезис. Особенно ярко проявляется это в сгустке смешанного типа. На его поверхности очень скоро появляются капельки сыворотки, выделяющейся из мицелл параказеината. Говорят, что сгусток стал «жемчужным». Скоро этих капелек становится так много, что они образуют скопления,- сгусток «зацветает». Наконец, по мере того как синерезис усиливается, поверхность сгустка целиком покрывается слоем сыворотки, объем которой увеличивается.

УДАЛЕНИЕ СЫВОРОТКИ ИЗ СГУСТКА

Мы уже знаем, что практические методы отделения сыворотки во многом зависят от свойств сгустка.

Кисломолочные сыры (свежие сыры, потребляемые без созревания). Отделение сыворотки часто происходит самопроизвольно. Для этого сгусток помещают в мешки, через ткань которых стекает сыворотка. Такое самопрессование, всегда очень продолжительное (от 15 до 24 часов), можно значительно ускорить, укладывая мешки штабелями.

Продолжительность операции регулируют путем некоторого изменения температуры процесса. Однако никогда не рекомендуется превышать 22° С, чтобы получить тесто пастообразной структуры.

Наконец, уже в течение нескольких лет используют установку Бержа для ускорения и регулирования отделения сыворотки. Установка состоит из нескольких рядов мешков, в которые наливается сгусток. Мешкам сообщают медленное колебательное движение, в результате чего сгусток перемещается, и сыворотка регулярно отходит. Использование этой установки способствует значительному увеличению выхода сыра.



Сычужные сыры (канталь, грюйер и др.). Удаление сыворотки производится только механическими или термическими способами. Окисление наступает очень поздно, обычно под прессом, что способствует отделению последних капель сыворотки, задержавшейся в мицеллах параказеина. Несмотря на это запоздалое, впрочем необходимое для созревания окисление, насыщенность сгустка минеральными веществами остается максимальной.

Сыры, полученные в результате смешанного свертывания молока. Отделение сыворотки происходит или в результате только одного окисления (камамбер, куломье, бри), или в результате сочетания окисления с более или менее энергичными механическими воздействиями: от простого «дробления» (каррэ де лэст, мюнетерский, маруай) до перемешивания с последующим подпрессовыванием (сен-полен, голландский).

Существует множество способов, которыми может воспользоваться на практике сыродел, желающий удалить сыворотку из сгустка, обладающего смешанными свойствами. Поэтому из сгустка смешанного типа изготовляют многие сорта сыров.

В случае, когда обезвоживание происходит самопроизвольно (действует только окисление), ход процесса можно регулировать только при помощи изменения температуры. Если удаление сыворотки проводят при высокой температуре (30°С), то этим самым способствуют развитию молочнокислых бактерий и, следовательно, окислению, в результате чего наступают оптимальные условия для синерезиса. При низких температурах (18-20° С), напротив, наблюдаются обратные явления, и самопрессование почти прекращается.

Казалось бы, продукты, полученные в результате самопрессования сгустка, должны быть похожи на свежие сыры, из которых влага удалена путем окисления. На самом же деле различия между этими двумя видами продукции очень велики, что объясняется резко выраженными сычужными свойствами сгустка, полученного в результате самопрессования. Именно эти свойства позволяют хорошо удалить сыворотку из сгустка простым окислением. Степень обезвоживания в данном случае может быть гораздо больше, чем при обезвоживании свежих сыров, так как кисломолочный характер сгустка этих сыров проявляется с самого начала свертывания.

Если обезвоживание сгустков со смешанными свойствами проводят механическим путем, то полученный результат зависит не только от интенсивности используемых способов, но также от момента начала механического воздействия. Таким образом, когда «дроблению» и перемешиванию подвергается мягкий и упругий сгусток, чьи сычужные свойства еще не изменились вследствие понижения рН, то обезвоживание может быть эффективнее, чем при более позднем проведении тех же операций, когда приходится иметь дело со сгустком, уже начавшим окисляться и поэтому ставшим более плотным и менее сжимаемым.
При производстве сортов сыра с высокой температурой второго нагревания используют металлические ванны (котлы) из меди или из нержавеющей стали, чаще всего двустенные, нагреваемые паром. Наружная деревянная обшивка обеспечивает изоляцию, достаточную для того, чтобы избежать слишком большой потери тепла.

Хорошая статья...http:/ /healthmenu.ru
КОАГУЛЯЦИЯ ИЛИ СВЕРТЫВАНИЕ МОЛОКА В ПОДРОБНОСТЯХ
Коагуляция или свертывание молока – это самый ответственный и волнующий момент во время изготовления сыра. Во время коагуляции происходит необратимое изменение молока и переход из жидкого состояния в состояние полутвердое (гелеобразное).
Этот гель представляет собой связанную твердую фракцию белков молока с присутствием растворенных жиров, которая потом легко отделяется от жидкой фракции (сыворотки). Для осуществления этого фазового перехода нужен специальный коагулянт.


Коагулянт из животных источников Телячий, овечий или бараний реннин
Коагулянт из микробиальных источников Mucoi miehei, Mucor pusiiius, Endothia parasitica
Коагулянт, полученный посредством генной инженерии или рекомбинированный химозин Escherichia coli (bactena), Aspergillus awamon (yeast)
Коагулянт из растительных источников Сок инжира, экстракт артишока, Бромелайн (ананас)
Коагулянт из животных источников
Этот вид коагулянтов, известный как “сычужный фермент” или реннин, извлекается из третьей камеры желудка (сычуга) 10 – 30 дневных молочных жвачных животных. Сычужный фермент использовался испокон веков. Самый качественный сычужный фермент состоит из 100-90% химозина. Однако этот вид коагулянта довольно дорог. Но зато может использоваться для всех типов сыров.
К этому же типу коагулянтов относится и пепсин. Пепсин представляет собой экстракт желудков животных. Если речь идет о млекопитающих животных, то их возраст превышает 30 дней. По сути пепсин – это пищеварительный фермент, который отвечает за начальное переваривание белковых веществ в желудке. В продаже можно встретить свиной и куриный пепсины, однако они очень чувствительны к кислотности и нестабильны. Коровий пепсин можно использовать для производства мягких или рассольных сыров (брынза, сулугуни). Для полутвердых и твердых сыров пепсин в чистом виде не используется.

Коагулянт из микробиальных источников
Микробиальный коагулянт или микробиальный ренин широко используется в сырной промышленности. Сыр, приготовленных при помощи микробиального коагулянта отличается меньшим выходом по сравнению с использованием сычужного фермента. Микробиальные коагулянты, как правило, делаются из ферментов, вырабатываемых плесенью М. miehei. Созревают сыры, сделанные при помощи микробиального коагулянта быстрее, из-за сильной активности фермента. Распад белков также происходит быстрее, что делает сыр текучим. Для производства мягких сыров это проблем не представляет. Но вот производство сыров, требующих длительного времени созревания (полутвердых и твердых) сопряжено с трудностями. Для полутвердых и твердых сыров микробиальный коагулянт не используется. Самый известный микробиальный фермент в России – это Meito.

Коагулянт, полученный посредством генной инженерии или рекомбинированный химозин
Генетики вывели кишечную палочку (E. coli), дрожжи аспергии (Aspergilleus nige) Kluyveromyces lactis, которые в состоянии произвести фермент, аналогичный сычужнуму ферменту самого высокого качества – химозин. У данного фермента есть только одна маркетинговая проблема: это ГМО технология. Зачастую пользователи не хотят видеть надпись на продукте, что он содержит ГМО.

Коагулянт из растительных источников
Коагулянт из растительных источников делают, как правило, из сока инжира или артишока. В некоторых случаях использовать такой тип коагулянта можно. Но обычно они ведут себя довольно агрессивно и белки, под их воздействием распадаются слишком быстро, что приводит к горечи. Промышленно растительные коагулянты не выпускаются.

Параметры коагуляции
Существуют три наиболее важных параметра, которые необходимо отслеживать во время коагуляции молока:

Время флокуляции: Это время между добавлением коагулянта и началом флокуляции.
Время свертывания: Это время между добавлением коагулянта и временем резания.
Плотность / время отдыха: Это время свертывания минус время флокуляции.
Со временем и точкой флокуляции вы столкнетесь, если вам попадутся в руки российские и некоторые европейские рецепты. Поэтому знать это надо. Также про флокуляционный метод очень полезно знать, если вы используете сычужный фермент, отличный от того, что указал автор в рецепте. Или если вы хотите заняться изготовлением сыра на продажу и вам нужна 100% повторяемость.

Флокуляция.
Я попробую описать на практике, как определяют точку флокуляции.

Добавьте раствор коагулянта фермента в молоко и тщательно перемешайте.
Дайте ферменту поработать 5-6 минут, затем возьмите легкую стерилизованную чашу с плоским дном и поместите ее на поверхности молока. Чаша будет плавать на поверхности молока.
Если вы аккуратно толкнете чашу пальцем, придав ей вращение, то заметите, что она свободно вращается в молоке.

Продолжайте вращать (точнее толкать) чашу регулярно. Примерно каждую минуту или около того. Вы заметите, что чаша медленно начинает сопротивляться вращению. В конце концов чаша станет практически полностью сопротивляться вращению, а под чашей на поверхности молока (вернее это будет уже гелеобразная масса) образуется вмятина. Момент, когда чаша перестает вращаться называется точкой флоккуляции.
Соответственно, для ее определения вам надо засечь время, которое прошло с момента установки чашки до прекращения ее вращения.

Мультипликатор флокуляции
Мультипликатор флокуляции – это число, на которое мы будем умножать время флоккуляции. Мультипликатор флокуляции указывается в рецепте сыра.
Т.е., если время флокуляции составило 15 минут, мультипликатор флокуляции равен 3, то общее время свертывания должно быть 15х3=45 минут.
Иначе говоря после того, как вы влили коагулянт, до нарезки калье должно пройти 45 минут.

В обобщенном виде для каждого семейства сыров характерен свой мультиплитор флоккуляции.



Семейство сыров Мультипликатор флокуляции
Мягкие сыры 2-3
Полутвердые сыры 1
Твердые сыры 0.5-0.8
И решающим моментом, когда сгусток (калье) готов к резке – это чистый срез или проба на излом.

Крепость сычужного фермента
Сычужный фермент, не зависимо от формы или условий хранения, с течением времени постепенно теряет свою активность. Поэтому, чем дольше храниться фермент, тем чаще возникает необходимость определять нужное количество фермента по его крепости. Ну, и заодно, точно также производится расчет для фермента, отличного от того, что указан в рецепте.
Под активностью понимают количество весовых или объемных единиц молока свертываемых одной единицей препарата при температуре 35 °С в течение 40 мин.

Определим крепость фермента в секундах. Для этого нам понадобиться молоко. То самое, из которого мы собираемся делать сыр. Отмеряем 100 мл этого молока и согреваем его до 31-33 градусов.
Раствор сычужного фермента готовим в соответствии с инструкцией производителя. Обычно это 10%-ный водный раствор. В теплое молоко вливаем 10 мл раствора фермента и перемешиваем. Включаем секундомер и определяем время свертывания (см. выше).
Допустим, у нас получилась крепость 120 секунд.
И далее по рецепту нам надо свернуть 4 литра молока за 60 минут (или 3600 с).
Применим простую формулу: (количество молока в литрах * крепость раствора фермента в секундах * 0,1)/ время свертывания молока в секундах = количество раствора сычужного фермента в литрах

В числах получим 4х120х0,1/ 3600 =0,013 л (или 13 мл) водного раствора сычужного фермента

Как отмерить и рассчитать коагулянта для количества молока менее 100 л?
Чем меньше молока вы используете для производства сыра, тем сложнее рассчитать количество фермента, необходимого для его свертывания. Метод добавления фермента, отмеряя его каплями, не очень точен.
Большинство производителей указывают норму внесения коагулянта для 100 литров молока. Для домашнего сыра это не серьезно, т.к. дома сложно работать с головками сыра более 1 кг (а на нее требуется от 8 -12 литров молока)

Вспоминаем математику и составляем простую пропорцию:
Если на 100 л молока нам надо использовать 5 мл фермента, то для 8 литров получим следующее:
5 мл – 100 л
Х мл – 8 литров
Х = (5 * / 100 = 0.4 мл

Далее, нам каким-то образом надо отмерить эти 0.4 мл коагулянта, разведенного с водой. (Фермент добавляется в молоко всегда разведеный с водой)

Берем 1 мл коагулянта и растворяем его в 20 мл холодной не хлорированной воды.
1 мл легко отмеряется при помощи шприца. Перемешиваем.
И опять вспоминаем математику:
1 мл коагулянта – 20 мл воды
0.4 мл – Х мл воды
Х = (0.4 * 20) / 1 = 8 мл
Итого, для наших 8 литров молока нам надо отмерить 8 мл разведеного фермента.

Путь наш дальше идет в магазин медтехники, хим. реактивов или лабораторной посуды.
В этих магазинах нам надо подобрать 2 мерных цилиндра: на 10 мл и на 25 мл с шагом деления в 0.1 мл.

Как зависит вкус сыра от вида коагулянта?
Для разных сортов сыра количество коагулянта различается. Так как для получения одних сыров нужны более плотные сгустки, а для других менее плотные. Также будет различаться и время в течении которого этот самый сырный сгусток должен образоваться. Это строго регламентируется рецептурой и частично определяет плотность и вкус сыра.
Поэтому при работе с любым коагулянтом важно выдерживать температурные и временные указания рецепта. В противном случае сырный сгусток будет слишком плотным или, наоборот, недостаточно плотным. И сыр, который вы хотели получить, не получится. Согласитесь, обидно извести 4 или 8 литров молока, потом еще долго ждать, пока сыр созреет и не получить то, что рассчитывали.
Поэтому для каждого вида коагулянта приходится слегка изменять рецепт и учитывать время и мультипликатор.