В начале прошлого года производство сыров в России достигло 86,7 тыс. тонн [1], подтверждая тенденцию, которая наблюдается уже в течение несколько последних лет. Причем, отмечался [2] опережающий рост выпуска твердых и полутвердых сыров, составляющих порядка 63% сырной корзины российского потребителя.

Основной особенностью твердых и полутвердых сыров является относительно низкое содержание влаги в продукте, за счет чего формируется мягкий выраженный вкус и аромат, плотная, умеренно пластичная консистенция с глазками круглой, овальной, продолговатой или неправильной формы [3, 4].

Рассматривая структуру сыра, можно отметить, что, как и другие продукты питания, он имеет иерархическую структуру, масштаб которой варьируется от молекулярного до макроуровня. На макроуровне сыр представляет собой совокупность частиц сырного зерна [5]. На микроуровне его структуру можно определить как гель, состоящий из пористой белковой матрицы, в которую встроены жировые шарики, вода, минералы, микроорганизмы и растворенные вещества (лактоза, молочная кислота, минеральные вещества, пептиды и др.). Эта структура определяет пространственное расположение компонентов и их взаимодействие, на которые в свою очередь, влияет, как содержание каждого компонента, так и его свойства (например, остаточный заряд казеина, состав мембран жировых шариков, состояние минеральных веществ и др.) [5]. Взаимодействие компонентов в значительной степени зависит от условий, каждого технологического этапа производства: интенсивности и продолжительности механического воздействия, нарастания рН, температуры и др. [6].

Для полутвердых и твердых сыров используются довольно жесткие условия обработки сгустка и постановки сырного зерна, направленные на получение зерен перед формованием размером (5 – 7) мм и с влажностью сгустка после прессования порядка (43 – 46) % [6]. Несмотря на близкие параметры большинства технологических этапов (рис. 1), структура, физико-химические и органолептические свойства полутвердых и твердых сыров значительно отличаются даже в пределах одной группы.

Рисунок 1. Пример режимов технологических этапов производства сыров твердой и полутвердой группы

Одной из операций, определяющих формирование типичной структуры сыра, является формование. В процессе формования происходит удаление свободной сыворотки, находящейся между частицами сырного зерна и сыворотки, содержащейся внутри зерна и соединение зерен в «монолит». Метод проведения процесса формования определяется видом вырабатываемого сыра. При выработке полутвердых сыров с хорошо развитым пустотным рисунком, типа российского, используется формование насыпью и наливом. В этом случае сначала удаляется большая часть сыворотки из перерабатываемой смеси. Затем, при формовании насыпью, оставшаяся сыворотка отделяется на специальном оборудовании и зерно насыпается в индивидуальные или групповые формы. При формовании наливом зерно тщательно перемешивается с оставшейся сывороткой и подается в формующие устройства или непосредственно в формы. И в том, и в другом случае, внутри сформованного пласта остается большое количество мелких пустот, которые постепенно увеличиваются в процессе созревания за счет образования углекислого газа. Поэтому полученный сыр приобретает текстуру с неправильными глазками и пустотами угловой и щелевидной формы (рис. 2а).

При производстве сыров типа голландского и швейцарского с хорошо развитым рисунком в виде глазков круглой или овальной формы проводится процесс формования «из пласта».

Cырное зерно оседает и формирует пласт под сывороткой, который после слива сыворотки подпрессовывают, разрезают на равные куски и помещают в формы. Подпрессовка деформирует зерна, уменьшает расстояния между ними, за счет удаления сыворотки. Сырная масса становится плотной, с небольшими и одинаковыми межзерновыми пространствами, заполненными сывороткой. Это исключает попадание воздуха внутрь сырной массы и предупреждает образование неправильного, пустотного щелевидного рисунка сыра.

Рисунок 2. Структура сыров с низкой (а) и высокой (б) температурой 2-го нагревания

Одной из задач при реализации сыродельных производств является определенная унификация процесса, позволяющая проводить формование разного вида сыров на одном оборудовании. Для крупномасштабных производств компания ДМП, совместно с VPS, предлагает использование универсальных колонн (рис.3). Колонна формования представляет собой полностью автоматизированную непрерывную систему, обеспечивающую дренаж сыворотки, подпрессовку, точную формовку сырных блоков и заполнение форм за один технологический цикл. Оборудование применяется для производства твердых и полутвердых сыров. Смесь сырного зерна и сыворотки, поступающие из буферного танка, заполняют вертикальную колонну в установке. Затем сырные зерна постепенно слипаются друг с другом, образуя пласт, а сыворотка сцеживается. По мере опускания сырного зерна в колонне его плотность возрастает. В результате на дне колонны образуется один большой блок сырного зерна. При выходе продукта из колонны он нарезается на порции, которые перемещаются в форму, а затем подаются на прессование. Величина давления при прессовании зависит от конкретного сорта сыра. Одновременно осуществляется сбор и выгрузка сыворотки для дальнейшей обработки. Для создания специфичной структуры при производстве сыра «Российского» зерно подается в колонны через отделитель сыворотки, для производства твердых сыров — зерно формируется под слоем сыворотки.

Рисунок 3. Горизонтальный формовочный автомат (VPS)

Вторым вариантом организации процесса формования на оборудовании VPS является использование горизонтальных формовочных аппаратов. Формовочный аппарат используется для удаления сыворотки и предварительного прессования сыров. При производстве сыров, формуемых из пласта, в аппарат из сыроизготовителей подается сыворотка и масса сгустка формируется под слоем сыворотки. При производстве сыров насыпью сгусток из сыроизготовителей подается сначала на отделитель сыворотки – барабан, где отделяется основная часть сыворотки и в аппарате формируется зерно. После пред-прессовки пласт «выезжает» из ванны, режется на блоки и по конвейеру подается к установке для вкладывания сыров в формы.

Таким образом, использование оборудования VPS позволяет осуществлять процесс формования сыров, насыпью, наливом и из пласта, обеспечивать автоматическое наполнение форм, равномерность по весу между головками в рамках партии, бесконтактную мойку с помощью CIP-станции.

Список литературы

1. Milknews. 5 главных графиков о состоянии сырного рынка –  [Электронный ресурс] – URL:https://milknews.ru/longridy/syr-grafiki-yanvar-fevral.html
2. DairyNews.ru. Твердые и полутвердые сыры занимают 63% сырной корзины российского потребителя – [Электронный ресурс] – URL: https://www.dairynews.ru/news/tverdye-i-polutverdye-syry-zanimayut-63-syrnoy-kor.html
3. ГОСТ 32260-2013 Сыры полутвердые. Технические условия
4. ГОСТ 27568-87 Сыры сычужные твердые для экспорта. Технические условия (с Поправкой)
5. Lamichhane P., Symposium review: Structure-function relationships in cheese / P. Lamichhane, A. L. Kelly, J. J. Sheehan. – Journal of Dairy Science. – Vol. 101 No. 3, 2018
6. Скотт, Р. Производство сыра. Сырье, технология, рецептура / Р. Скотт, Р. Робинсон, Р. Уилби. — Москва: СИНТЕГ, 2012. — 468 c.