Формирование качества и товароведная оценка сырного продукта с чеддеризацией и термомеханической обработкой массы

За многие века человеческой истории сыр, будучи уникальным по вкусовым качествам и питательным свойствам продуктом, зарекомендовал себя как неотъемлемая часть рациона людей во всем мире. Употребление сыра позволяет восполнить дефицит в витаминах и микроэлементах, что составляет исключительную важность для жителей районов с неблагополучной экологической обстановкой, а разнообразие сортов и способов употребления в пищу делает сыр особенно привлекательным продуктом питания.

Одной из проблем современного темпа жизни является то, что человеку явно не хватает времени на приготовление пищи, в полной мере соответствующей нуждам организма — зачастую предпочтение отдается продуктам быстрого приготовления, которые не только не полезны, но и в отдельных случаях, могут считаться вредными.

Данное обстоятельство указывает на необходимость разработки продуктов питания, сочетающих как высокие питательные свойства, так и удобство употребления в пищу. Почти во всех отраслях пищевой промышленности подобные продукты уже существуют: злаковые снэки, хлебцы, йогурты, сушеные фрукты и т. д., в то время как сыроделие, по ряду причин, остается традиционной отраслью, продукция которой требует особых условий хранения, а сыры зачастую не употребляются как отдельный продукт и не всегда ассоциируются у потребителя с закусками.

В силу ряда экономических и технологических причин, требования к такому продукту включают менее требовательную к сыропригодным свойствам молока технологию, которая также характеризуется низким расходом сырья и максимально коротким по времени циклом производства.

Вышеизложенным требованиям в достаточной мере отвечают сычужные сыры с чеддеризацией, однако, классическая технология их выработки нуждается в существенных изменениях и дополнениях с целью наиболее полного соответствия конечного продукта искомым условиям.

Основы их производства заложены в работах как отечественных исследователей (З.Х. Диланян, Л. А. Остроумов, А. И. Чеботарев, А. А. Майоров и др.), так и зарубежных (Е. Хастингс, В. Ридцет, Д. Дэкер, Ш. Эдридж и др.). В дальнейшем данное направление было развито в исследованиях А. А. Суюнчева, И. А. Смирновой, К. Ченг и других.

В пищевой промышленности существует основательная теоретическая и практическая база в отношении сырных продуктов с чеддеризацией — на рынке представлено достаточно много продуктов из данной категории, — сыры «Моцарелла», «Чеддер», «Сулугуни», «Мраморный», «Чеширский», «Пекорино» и прочие. Исследованы биотехнологические особенности их производства, структурно-механические и теплофизические свойства, зависимости качества продукта от используемого сырья, технологии витаминного обогащения, режимы консервирования и хранения.

С целью дальнейшего совершенствования и расширения ассортимента данного вида продуктов, представляется актуальным научно-исследовательская работа в направлении создания нового вида продукта, призванного заполнить рыночную нишу между классическими сырами и готовыми к употреблению закусками.

Технология выработки сырного продукта со свойствами закуски подразумевает ряд изменений классической схемы производства сычужных сыров с чеддеризацией. Для них характерно относительно высокое содержание поваренной соли, с целью улучшения вкусовых качеств, а также длительной сохранности продукта. Соль в больших концентрациях считается веществом, опасным для здоровья человека, поэтому в пищевой промышленности в последнее время наметилась тенденция сокращения ее потребления. Кроме того, посолка существенн влияет на расход сырья, поэтому управление концентрацией соли и одновременное сохранение органолептических свойств, приемлемый, выход продуктавысокое содержание свободных аминокислот — все вышеперечисленное составляет одну из актуальных задач исследования.

Кроме того, традиционные сычужные сыры с чеддеризацией характеризуются длительным циклом производства, сопряженным с необходимостью прохождения периода созревания. В последнее время появились научные и практические разработки, частично решающие данную проблему — полимерные материалы, заменяющие рассол, пастеризация и подготовка молока, а также использование бактериологических препаратов, ускоряющих выработку. Подбора оптимального набора параметров созревания’и подготовки молока длясокращения длительности чеддеризации и подготовки" сырного зерна к последующей обработке также складывается в одну из важных задач научного исследования данной работы.

Термомеханическая обработка сырной массы — плавление и последующее вытягивание, являются особо важными и взаимосвязанными частями производственного процесса. Традиционно сыры класса чеддер представляют собой крупный сыр, в то время как для достижения^ одной из основных целей исследования — вывода продукта в разряд полезных закусок, является удобная форма и волокнистая структура.

Данная работа посвящена решению научно-практических задач по формированию качества нового продукта, оценке рынка, совершенствованию технологического процесса его производства и анализу свойств. Сформулированы требования к новому виду продукта, проанализированы и изучены его физиологические и биохимические свойства на всех стадиях производства путем использования* различных технологий анализа: параллельные и ортогональные эксперименты с различными* видами идозами закваски, температурным режимом, продолжительностью обработки, анализ активной и титрируемой кислотности материала. Рассмотрены молекулярные изменения в. структуре продукта посредством проведения электрофореза в.

12%-ном полиакриламидном геле. Проведены исследования аминокислотного состава продукта, установлено содержание водорастворимых витаминов и органических кислот, массовая доля белка и соединений азота, содержание свободных жирных кислот и показано их влияние на ключевые параметры конечного продукта. Выявлены основные закономерности производства данного сыра, подобраны оптимальные режимы и пропорции компонентов, составлены регрессионные модели.

Практической стороной исследования явилось получение нового продукта с искомыми свойствами, проведение технико-экономическое обоснования производства и составление технических условий и технической инструкции на производство (ТУ 9225−255−2 068 315−2009). Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 — 2013 годы.

В рамках работы над проектом была подана заявка на международный грант совместно с группой ученых из КНР, результаты исследования докладывались на различных научных конференциях и опубликованы в девяти печатных работах.

ВЫВОДЫ.

1. Исследованы емкость рынка Кемеровской области в отношении разрабатываемого продукта, технологические особенности производства сыров с чеддеризацией и плавлением сырной массыразработаны требования к новому продукту, установлены основные факторы, позволяющие получать продукт с необходимыми потребительскими свойствами.

2. Изучены свойства трех видов бактериальных заквасок, рекомендованных при выработке сыров с чеддеризацией. Установлено, что при прочих равных условиях, активность. заквасок. по контролируемому показателю"рН отличается несущественнооднако органолептические свойства полученных сыров существенноотличались, поэтому для получения сыра с искомыми свойствами выбран термофильный стрептококк.

3. Показана возможность сокращения продолжительности процесса чеддеризации за счет предварительной подготовки молока. Построена математическаямодель взаимноговлияния определяющих факторов и подобран оптимальный режим созревания: 2,5% закваски, 44±-2°С температура созревания и 2,5 часа — продолжительность процедуры. Сырное зерно по окончании процедуры достигает кислотности 25 °Т.

4. Подобрана оптимальная температура для прохождения процесса чеддеризации сырного зерна, произведенного из подготовленного молока: 40 °C, который позволяет сократить продолжительность процедуры до 2,5. часов, затрачивать не более 4,5 часов на общую продолжительность технологических операций.

5. Проанализированы особенности термомеханической обработки сыра, выбрана оптимальная температура плавления (70−75°С), обеспечивающая получение ровных нитей в соответствии с поставленными требованиями к конечному продукту.

6. Исследованы особенности прохождения сыром процедуры посолки.

На основании ортогонального эксперимента L3(3) определены оптимальные условия технологической операции, которые впоследствии уточнены методом вариационного анализа: концентрация рассола 10%, продолжительность операции 20 минут, температурный режим 15 °C. Новые технологические решения в области чеддеризации и термомеханической обработки сырной массы обеспечивают формирование качественных характеристик конечного продукта.

7. Проведена товароведная оценка сырного продукта: выявлены изменения композиции белков на ключевых стадиях выработки сыра, проанализированы аминокислотный состав, содержание жирных кислот, водорастворимых витаминов и органических кислот, дана оценка микробиологических показателей сыра.

8. Разработана технология продукта, составлена нормативно-техническая документация. Доказана экономическая эффективность выработки нового продукта: себестоимость производства составляет 107,65 тыс. рублей.