РАЗРАБОТКА УСКОРЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ СЛИВОЧНОГО СЫРА С КОМБИНИРОВАННЫМ ПОДКИСЛЕНИЕМ

УДК 637.3

DOI 10.29141/2500-1922-2023-8-1-3 EDN BVDEFV

Разработка ускоренной технологии сливочного сыра с комбинированным подкислением

О.Н. Мусина1 Н.И. Бондаренко1, Д.А. Усатюк1

Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий, г. Барнаул, Российская Федерация

Реферат

Разновидностью кисломолочных сыров является сливочный сыр, при производстве которого сырная масса образуется в результате кислотно-сычужного свертывания. Традиционная технология подразумевает длительный процесс получения сгустка и его отделения от сыворотки, что обусловлено медленным нарастанием кислотности молочной смеси. Цель исследования - установить влияние жира молочной смеси на динамику процесса сквашивания и показатели качества сливочного сыра с комбинированным (закваска и глюконовая кислота) подкислением. Представлена технология получения мягкого сливочного сыра, полученного при кислотно-сычужном свертывании путем комбинированного подкисления. При увеличении жирности смеси для сквашивания увеличивается скорость снижения активной кислотности. Активная кислотность ниже в образцах с повышенной массовой долей жира как в сыре, так и в сыворотке по сравнению с образцами меньшей жирности. Активная кислотность сливочного сыра находится в пределах от 4,25 до 4,40 ед. рН. Применение в технологии сливочных сыров нормализованной по массовой доле жира до 6-8 % молочной смеси, внесение в смесь сначала раствора глюконовой кислоты до получения 6,0 ед. рН молочной смеси, а затем внесение закваски мезофильных лактококков позволяет ускорить процесс получения кислотно-сычужного сгустка в сыродельной ванне. Сливочный сыр обладает мягкой мажущейся консистенцией, выраженным кисло-сливочным вкусом. Сыр характеризуется высокими органолептическими и физико-химическими показателями, отличающимися постоянством от выработки к выработке при соблюдении подобранных технологических параметров. Сливочный сыр рекомендован для сектора HoReCa, а также может использоваться в домашнем хозяйстве.

Для цитирования: Мусина О.Н., Бондаренко Н.И., Усатюк Д.А. Разработка ускоренной технологии сливочного сыра с комбинированным подкислением //Индустрия питания|Food Industry 2023. Т. 8, № 1. С. 26-31. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-3. EDN: BVDEFV.

Дата поступления статьи: 19 октября 2022 г.

Н musinaolga@gmail.com

Ключевые слова:

технология; сливочный кисломолочный сыр;

глюконо-дельта-лактон;

жирность;

активная кислотность

Accelerated Cream Cheese Technology Development with Combined Acidification

Olga N. Musina1 ^ Nina I. Bondarenko1, Darya A. Usatyuk1

1Siberian Research Institute of Cheese-Making of the Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies, Altai Krai, Barnaul, Russian Federation El musinaolga@gmail.com

Keywords:

technology; fermented creamy cheese;

Abstract

Cream cheese is a variety of fermented milk cheeses. In its production a man formed the cheese mass by the acid-rennet coagulation. Traditional technology implies a long process of obtaining a clot and its separation from the serum, which is due to the slow increase

glucono-delta-lactone; fat content; active acidity

in the milk mixture acidity. The research aim is to reveal the milk mixture fat impact on the fermentation process dynamics and the quality indicators of cream cheese with combined (sourdough and gluconic acid) acidification. The thesis concerns the technology of soft cream cheese obtained by the combined acidification along with acid-rennet clotting. While the mix fermentation richness increasing, the decrease rate in active acidity grows. The active acidity is lower in samples with an increased mass fraction of fat in both cheese and whey compared to lower fat samples. The active acidity of cream cheese ranges from 4.25 to 4.40 pH units. The use of cream cheeses of a normalized fat mass fraction up to 6-8 % of the milk mixture in the technology, the gluconic acid solution introduction into the mixture first to obtain 6.0 pH units of the milk mixture with subsequent introduction of a starter culture of mesophilic Lactococcus enables to accelerate the acid-rennet clot process in a cheese bath. Cream cheese has a soft smearing consistency, a pronounced sour-creamy taste. It has high organoleptic and physico-chemical characteristics defined by constancy from one production process to another in accordance with the selected technological parameters. A man recommends cream cheese for the HoReCa sector, as well as households.

For citation: Olga N. Musina, Nina I. Bondarenko, Darya A. Usatyuk. Accelerated Cream Cheese Technology Development with Combined Acidification. Индустрия питания|Food Industry. 2023. Vol. 8, No. 1. Pp. 26-31. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-1-3. EDN: BVDEFV.

Paper submitted: October 19, 2022

Введение

В классической отечественной и зарубежной литературе по сыроделию фигурирует термин «кисломолочные сыры» [1; 2], при этом в актуальной версии Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции» основным идентификационным показателем является массовая доля влаги в обезжиренном веществе сыра, а термин «кисломолочный сыр» отсутствует как таковой. Тем не менее этот термин активно употребляется в зарубежной и отечественной литературе [3], и классификация сыров по способу свертывания молока при получении сгустка имеет право на существование.

Кисломолочный сыр - молочный продукт, произведенный из молока с использованием специальных заквасок, обеспечивающих коагуляцию молочного белка кислотным способом с помощью молокосвертывающих ферментов или без них, с последующим отделением или без отделения сырной массы от сыворотки, ее формованием, самопрессованием или без него, с посол-кой или без нее, с созреванием или без такового [3]. По массовой доле влаги в обезжиренном веществе кисломолочные сыры чаще относятся к мягким сырам [1-7]. Примерами российских кисломолочных сыров могут быть «Чайный», «Клинковый», «Домашний», «Сливочный», «На-рочь», «Айболит», которые к настоящему времени промышленностью практически не выпускаются, за исключением сыра «Домашний», известного теперь под названием «зерненый

творог» [3]. К наиболее популярным зарубежным кисломолочным сырам относятся «Филадельфия», «Маскарпоне», «Куломье», «Невша-тель». По вкусу и запаху свежие кисломолочные сыры почти не отличаются от мягких сычужных сыров, в то время как созревшие сычужные и выдержанные кисломолочные сыры различаются значительно [2]. Кисломолочные сыры характеризуются относительно высокой кислотностью, в результате чего, собственно, и формируется выраженный кисломолочный вкус и запах.

Разновидностью кисломолочных сыров является сливочный сыр, при производстве которого используют как молочнокислую закваску, так и сычужный фермент, а сырная масса образуется в результате кислотно-сычужного свертывания. Традиционная технология получения сливочных сыров с мажущейся консистенцией подразумевает длительный процесс получения сгустка в ванне и еще более длительный процесс отделения сгустка от сыворотки. Длительность технологического процесса обусловлена медленным нарастанием кислотности молочной смеси как при кислотно-сычужном, так и при кислотном типе свертывания. При этом кислотный тип свертывания, характерный для кисломолочных сыров, отличается еще более длительным процессом отделения сыворотки от сгустка. Скорость нарастания кислотности зависит от ряда факторов, в том числе от жирности нормализованной смеси.

Основной задачей авторов данной статьи было изучение возможности оптимизации и ускоре-

ния технологического процесса получения сливочных сыров, для чего предложено применить процесс комбинированного подкисления нормализованной по массовой доле жира молочной смеси: внесение на первом этапе органического подкислителя до достижения молочной смесью определенного значения рН, а затем, на втором этапе, внесение микробиологической закваски.

В качестве органического подкислителя использована глюконовая кислота (глюконо-дель-та-лактон, ГДЛ, Е575) [8]. Глюконовая кислота является органической, содержится в растениях, фруктах и продуктах питания. Глюконо-дель-та-лактон - водорастворимый порошок практически без запаха и вкуса, в организме полностью метаболизируется по типу углеводов. После внесения порошка ГДЛ в молочную среду он медленно гидролизуется до глюконовой кислоты, что приводит к равномерному подкислению молока по типу молочнокислого брожения [9; 10]. При получении кисломолочных напитков ГДЛ вызывает образование сгустка при рН меньше 4,6 ед. [11]. Зарубежными исследователями еще в 1995 г. при сравнении микробиального и прямого подкисления в технологии кисломолочных продуктов был сделан вывод, что добавление ГДЛ при сквашивании коровьего молока приводит к получению сгустка, плотность которого в два раза больше плотности сгустка, полученного при микробиальном сквашивании [12].

Цель исследования - установить влияние массовой доли жира молочной смеси на динамику процесса сквашивания и показатели качества сливочного сыра с комбинированным (закваска и глюконовая кислота) подкислением.

Объекты и методы исследования

Объектами исследования являлись нормализованное до различных массовых долей жира молоко, сливочный сыр и сыворотка.

При выполнении экспериментальной части работы применялся комплекс общепринятых и стандартных методов исследований. Активную кислотность определяли по ГОСТ 328922014, массовую долю влаги - по ГОСТ Р 550632012, массовую долю жира - по ГОСТ 5867-90. Органолептические показатели мягкого сыра оценивались в соответствии с ГОСТ 33630-2015 «Сыры и сыры плавленые. Методы контроля ор-ганолептических показателей» по 50-балльной шкале.

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе эксперимента по получению сливочного сыра с комбинированным подкислением смесь для сквашивания нормализовали до следующих показателей массовой доли жира (МДЖ):

4; 6; 8 и 10 %, чтобы получить повышенную МДЖ в готовом продукте (сыре).

Технологический процесс выработки сыра начинался с нормализации молока путем добавления расчетного количества сливок для получения образцов смесей с заданной МДЖ. Далее смеси пастеризовали при температуре 78-80 °С с выдержкой 20-25 с и охлаждали до температуры сквашивания 28-30 °С. Проводили прямое подкисление 20 % раствором глюконовой кислоты до рН 6,0 ед. и вносили кальций хлористый из расчета 40 г на 100 кг молока. Затем в смесь вносили заранее рассчитанное количество производственной закваски, состоящей из культур мезофильных молочнокислых лактококков (¡ссс-Ососсиз 1асЬS ssp. 1асЬз, ¿асОсосс^ 1асЬS ssp. Сге-топз, ¡сссОсосс^ 1асЬЗ ззр. diacetilactis). В конце составления смесей для сквашивания вносили 4 % раствор сычужного фермента марки «СГ-50», содержащий химозин и говяжий пепсин в соотношении 50:50 от производителя ООО «Арбина», г. Иваново. После этого смеси оставляли в покое при температуре сквашивания до образования видимого сгустка и достижения им активной кислотности 5,0 ед. рН. Сгустки выкладывали без перемешивания в лавсановые мешки и оставляли для самопрессования при температуре 18-22 °С в течение 14-16 ч. Отделившиеся сгустки раскладывали в полимерную упаковку и отправляли на охлаждение и структурирование в холодильную камеру при температуре 4-6 °С на 24 ч.

На рис. 1 представлена динамика изменения активной кислотности смеси с различной МДЖ в течение первых 5 ч сквашивания.

Установлено, что при увеличении жирности смеси для сквашивания увеличивается скорость снижения активной кислотности. Чем больше массовая доля жира в смеси, тем ниже рН на конец сквашивания. Вероятно, полученная зависимость связана с тем, что увеличение МДЖ в смеси коррелирует с относительным уменьшением массовой доли белка, который реагирует на изменение окислительно-восстановительного потенциала. При визуальном наблюдении образование сгустка наблюдалось уже при рН от 5,2 до 5,1 ед., и сыр, самопрессование которого начиналось при данных значениях рН, имел оптимальные органо-лептические и физико-химические показатели.

На рис. 2 представлена зависимость активной кислотности сыра и сыворотки от жирности нормализованной смеси. Выявлено, что в образцах с повышенной МДЖ как в сыре, так и в сыворотке активная кислотность ниже по сравнению с образцами меньшей жирности. Активная кислотность сливочного сыра с разрабатываемой линейкой по массовой доле жира находится в пределах от 4,25 до 4,40 ед. рН.

х

CL

С[ Ф

и о

X I-

о и

о; т х ш S

£ <

МДЖ 4 % МДЖ 6 % МДЖ 8 % МДЖ 10%

2 3

Время сквашивания, ч

Рис. 1. Динамика изменения активной кислотности во время сквашивания Fig. 1. Changes Dynamics in the Active Acidity during Fermentation

МДЖ в смеси, %

Рис. 2. Зависимость рН сыра и сыворотки от жирности смеси Fig. 2. Cheese and Whey pH Dependence on the Mix Richness

Сыр

Сыворотка

В результате проведенного эксперимента удалось получить в разрабатываемом сыре чистый приятный кисломолочный вкус и запах, а также однородную мажущуюся консистенцию.

В табл. 1 приведены физико-химические показатели экспериментальных образцов сливочного сыра с комбинированным подкислением с различной МДЖ в нормализованной смеси, а в табл. 2 - результаты органолептической оценки экспериментальных образцов кисломолочного сыра с повышенной МДЖ.

При использовании нормализованной смеси с МДЖ 6-8 % и комбинированного подкисле-ния с глюконовой кислотой получаемый сливочный сыр обладает однородной мажущейся консистенцией, выраженным кисло-сливочным вкусом и максимальными баллами при органолептической оценке. Мягкие сыры с данными вкусовыми характеристиками и мажущейся консистенцией в настоящее время широко востребованы как в домашнем приготовлении пищи, так и в секторе HoReCa.

Таблица 1. Физико-химические показатели сыра и сыворотки Table 1. Physico-Chemical Parameters of Cheese and Whey

МДЖ Активная кислотность, ед. рН Выход Массовая доля Абсолютная МДЖ в сухом

в смеси, % сыра сыворотки сыра, % влаги, % МДЖ в сыре, % веществе сыра, %

4 4,40 ± 0,13 4,57 ± 0,15 20,20 ± 0,16 58,50 ± 0,11 23,30 ± 0,15 55,80 ± 0,17

6 4,37 ± 0,15 4,48 ± 0,11 23,10 ± 0,11 57,80 ± 0,14 25,00 ± 0,11 59,50 ± 0,11

8 4,33 ± 0,09 4,42 ± 0,11 24,90 ± 0,11 56,40 ± 0,10 28,40 ± 0,12 65,10 ± 0,15

10 4,28 ± 0,10 4,36 ± 0,13 26,30 ± 0,12 55,10 ± 0,12 32,40 ± 0,17 72,20 ± 0,13

Таблица 2. Органолептические показатели образцов сыра Table 2. Organoleptic Characteristics of Cheese Samples

МДЖ в смеси, % Вкус и запах Консистенция Общий балл

4 Выраженный кисломолочный Удовлетворительная, неоднородная 46,2

6 Кислосливочный Удовлетворительная, слегка неоднородная 46,6

8 Выраженный кислосливочный Хорошая, однородная 47,2

10 Выраженный сливочный с приятной кислинкой Отличная, однородная 48,8

Таким образом, подтверждена гипотеза о значительном влиянии массовой доли жира в молочной смеси на протекание технологического процесса и характеристики готового продукта.

Заключение

Применение в технологии сливочных сыров нормализованной по массовой доле жира до 6-8 % молочной смеси, внесение в смесь сначала раствора глюконовой кислоты до получения 6,0 ед. рН молочной смеси, а затем внесение зак-

васки мезофильных лактококков позволяет ускорить процесс получения кислотно-сычужного сгустка в сыродельной ванне. Установлено влияние массовой доли жира молочной смеси на динамику процесса сквашивания и показатели качества сливочного сыра с комбинированным подкислением. Полученный сыр характеризуется высокими органолептическими и физико-химическими показателями, отличающимися постоянством от выработки к выработке при соблюдении подобранных технологических параметров.

Библиографический список

1. Spreer, E. Milk and Dairy Product Technology. New York: M. Dekker. 1998. 483 p. ISBN 0-8247-0094-5.

2. Твердохлеб Г.В., Сажинов Г.Ю., Раманаускас Р.И. Технология молока и молочных продуктов. М.: ДеЛи принт, 2006. 614 с. ISBN 5-94343-104-7. EDN: QNGODH.

3. Мордвинова В.А., Остроухова И.Л., Остроухов Д.В. и др. Особенности производства кисломолочных сыров // Сыроделие и маслоделие. 2019. № 1. С. 18-20. EDN: YYIIVV.

4. Макарьин А.М. Производство мягких сыров. М.: Пищевая промышленность, 1971. 127 с.

5. Николаев А.М. Технология мягких сыров. М.: Пищевая промышленность, 1980. 216 с.

6. Лях В.Я., Шергина И.А., Садовая Т.Н. Справочник сыродела. СПб.: Профессия, 2011. 680 с. ISBN 978-5-904757-22-9.

7. Шумилов С.Ю. Исследование и разработка технологии производства мягких кисломолочных сыров: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Улан-Удэ, 1998. 15 с.

8. Глюконо Дельта Лактон (ГДЛ): электрон. ресурс. URL: https:// orion-food.com/gdl.html.

9. Hamm, R. Glucono-delta-Lacton: Eigenschaften-Wirkungsweise-Zu-lassikeit. Fleischfarbe. 1966. B. 6. Iss. 5. Pp. 512-515.

10. Parke, S.A.; Birch, G.G.; MacDougall, D.B., et al. Tastes, Structure and Solution Properties of D-Glucono-1,5-Lactone. Chemical Senses. 1997. Vol. 22. Iss. 1. Pp. 53-65. DOI: https://doi.org/10.1093/chem-se/22.1.53.

Bibliography

1. Spreer, E. Milk and Dairy Product Technology. New York: M. Dekker. 1998. 483 p. ISBN 0-8247-0094-5.

2. Tverdohleb, G.V.; Sazhinov, G.Yu.; Ramanauskas, R.I. Tekhnologiya Moloka i Molochnyh Produktov [Milk and Dairy Products Technology]. M.: DeLi Print. 2006. 614 p. ISBN 5-94343-104-7. EDN: QNGODH.

3. Mordvinova, V.A.; Ostrouhova, I.L.; Ostrouhov, D.V. i dr. Osoben-nosti Proizvodstva Kislomolochnyh Syrov [Production Characteristics of Fermented Milk Cheeses]. Syrodelie i Maslodelie. 2019. No. 1. Pp. 18-20. EDN: YYIIVV.

4. Makarin, A.M. Proizvodstvo Myagkih Syrov [Soft Cheeses Production]. M.: Pishchevaya Promyshlennost'. 1971. 127 p.

5. Nikolaev, A.M. Tekhnologiya Myagkih Syrov [Soft Cheeses Technology]. M.: Pishchevaya Promyshlennost'. 1980. 216 p.

6. Lyah, V.Ya.; Shergina, I.A.;Sadovaya, T.N. Spravochnik Syrodela [Handbook of Cheese Maker]. SPb.: Professiya. 2011. 680 p. ISBN 978-5-904757-22-9.

7. Shumilov, S.Yu. Issledovanie i Razrabotka Tekhnologii Proizvodstva Myagkih Kislomolochnyh Syrov [Research and Technology Development for the Soft Sour-Milk Cheese Production]: Avtoref. Dis. ... Kand. Tekhn. Nauk. Ulan-Ude. 1998. 15 p.

8. Glyukono Del'ta Lakton

9. Hamm, R. Glucono-delta-Lacton: Eigenschaften-Wirkungsweise-Zu-lassikeit. Fleischfarbe. 1966. B. 6. Iss. 5. Pp. 512-515.

11. Тамим А.Й., Робинсон Р.К. Йогурты и аналогичные кисломолочные продукты: научные основы и технологии / пер. с англ. под науч. ред. Л.А. Забодаловой. СПб.: Профессия, 2003. 661 с. ISBN 5-93913-038-0.

12. Скотт Р., Робинсон Р.К., Уилби Р.А. Производство сыра: научные основы и технологии. СПб.: Профессия, 2005. 460 с. ISBN 5-93913071-2.

10. Parke, S.A.; Birch, G.G.; MacDougall, D.B., et al. Tastes, Structure and Solution Properties of D-Glucono-1,5-Lactone. Chemical Senses. 1997. Vol. 22. Iss. 1. Pp. 53-65. DOI: https://doi.org/10.1093/chem-se/22.1.53.

11. Tamim, A.J.; Robinson, R.K. Jogurty i Analogichnye Kislomolochnye Produkty: Nauchnye Osnovy i Tekhnologii [Yoghurts and Analogue Fermented Milk Products: Scientific Foundations and Technologies]. Per. s Angl. pod Nauch. Red. L.A. Zabodalovoj. SPb.: Professi-ya. 2003. 661 p. ISBN 5-93913-038-0.

12. Skott, R.; Robinson, R.K.; Uilbi, R.A. Proizvodstvo Syra: Nauchnye Osnovy i Tekhnologii [Cheese Production: Scientific Foundations and Technologies]. SPb.: Professiya. 2005. 460 p. ISBN 5-93913-071-2.

Информация об авторах / Information about Authors

Мусина

Ольга Николаевна

Musina,

Olga Nikolaevna

Тел./Phone: +7 (3852) 56-45-05 E-mail: musinaolga@gmail.com

Доктор технических наук, доцент, главный научный сотрудник, руководитель Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий

656016, Российская Федерация, г. Барнаул, ул. Советской Армии, 66

Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Chief Science Officer, Head Siberian Research Institute of Cheese-Making of the Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies

656016, Russian Federation, Barnaul, Sovetskaya Armiya St., 66 ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4938-8136

Бондаренко Нина Ивановна

Bondarenko, NinaIvanovna

Тел./Phone: +7 (3852) 56-45-26 E-mail: bni-22@mail.ru

Заведующий лабораторией научно-прикладных и технологических разработок Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий

656016, Российская Федерация, г. Барнаул, ул. Советской Армии, 66

Head of the Scientific and Applied Technological Development Laboratory Siberian Research Institute of Cheese-Making of the Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies

656016, Russian Federation, Barnaul, Sovetskaya Armiya St., 66 ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9045-6834

Усатюк

Дарья Андреевна

Usatyuk,

Darya Andreevna

Тел./Phone: +7 (3852) 56-45-26 E-mail: d_usatyuk@mail.ru

Научный сотрудник лаборатории научно-прикладных и технологических разработок Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий

656016, Российская Федерация, г. Барнаул, ул. Советской Армии, 66

Researcher of the Scientific and Applied Technological Development Laboratory Siberian Research Institute of Cheese-Making of the Federal Altai Scientific Centre of Agro-BioTechnologies

656016, Russian Federation, Barnaul, Sovetskaya Armiya St., 66 ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7852-1680