Сыр и его получение



Сыр и его получение
Сыр и его получение
Сыр и его получение

 


Владельцы патента RU 2585213:

ВАЛИО ЛТД (FI)

Изобретение относится к способу производства сыра или сырного продукта, включающему следующие стадии: получение исходного молочного материала; подвергание исходного молочного материала микрофильтрации, причем микрофильтрацию проводят посредством одной или более стадий диафильтрации для получения концентрата казеина в виде диафильтрационного ретентата и кратность общего концентрирования на стадиях микрофильтрации/диафильтрации составляет более 4; подкисление концентрата казеина для получения подкисленного концентрата казеина; концентрирование подкисленного концентрата казеина с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката; переработка полностью концентрированного сырного полуфабриката в сыр или сырный продукт. Способ позволяет значительно снизить вязкость концентрата сырного полуфабриката и обеспечивает возможность переработки простым образом концентрата сырного полуфабриката в сырный продукт в обычных технологических условиях. 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл., 5 пр.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к получению сыра и, в частности, к способу, включающему микрофильтрацию молока, обеспечивающему продукт, который используют при получении сыра.

Уровень техники

Подкисление является одной из основных операций при получении большинства сыров. Обычно подкисление осуществляется за счет молочной кислоты, продуцируемой заквасочными культурами, а также возможно химическое подкисление. Подкисление оказывает влияние на коагуляцию молока и качество конечного продукта. В стандартизованное молоко добавляют реннин (сычужный или микробиологический фермент) или коагулянт и требуемые добавки и ингредиенты для начала коагуляции (или образования сгустка/ сычужного свертывания) казеинового компонента молочной системы с образованием геля (коагулята). После коагуляции гель нарезают на маленькие кубики/кусочки и получают сырный сгусток. Сгусток подвергают термообработке или перемешивают в сырной ванне в течение около 1 ч в зависимости от типа сыра и после этого удаляют сыворотку и формуют сгусток. Целью стадии в ванной является обеспечение выбранного типа сыра подходящим размером зерна. Перемешивание, тепловая обработка и другие такие способы позволяют обработать сгусток таким образом, что на последующей стадии прессования может быть получен высококачественный сыр по содержанию в нем жира и воды. Формование сыра заключается в прессовании и посоле. После проведения посола сыры упаковывают и проводят созревание.

При получении сыра для улучшения способа и достижения большей энергоэффективности могут быть использованы технологии фильтрации. Преимуществами использования технологий фильтрации являются повышение выхода сыра, уменьшение количества добавляемого сычужного фермента и упрощение способа производства сыра. Во время ультрафильтрации (УФ) белки и жиры концентрируются в ретентате и часть белков молочной сыворотки все еще остается в сыре. UF технологии используют при получении свежих и мягких сыров с 1974. Однако существует множество проблем, связанных с твердыми и полутвердыми сырами, поскольку белки молочной сыворотки оказывают влияние на вкус и аромат сыра, и образование текстуры. Обычно UF технологии не используют при получении твердых и полутвердых сыров. Белки молочной сыворотки могут быть удалены при использовании технологий микрофильтрации (МФ), в котором мицеллы казеина и жиры концентрируются в ретентате, а белки молочной сыворотки проходят через мембрану в пермеат. MF технологии позволяют получить полутвердые и твердые сыры без недостатков, обусловленных белками молочной сыворотки. Однако известно, что высокая буферность МФ ретентата оказывает влияние на созревание и текстуру сыра и вязкость концентрированного МФ ретентата очень высокая для транспортировки и обработки в традиционных устройствах, используемых для производства сыра.

Развитие процессов микрофильтрации позволяет получить полностью концентрированный сырный полуфабрикат с оптимальной композицией, то есть содержанием жира, казеина и лактозы. Для получения полной концентрации необходим процесс концентрирования, такой как выпаривание.

В US 2003/0077357 A1 описывается микрофильтрация обезжиренного молока, в котором во время микрофильтрации проводят снижение pH. Микрофильтрационный ретентат подвергают дополнительно обработке для сыра моццарелла путем добавления в ретентат подкислителя и сычужного фермента.

Недостатки известных способов получения сыров при использовании различных мембранных технологий связаны с высокой вязкостью полностью концентрированного сырного полуфабриката. Высокая вязкость значительно затрудняет переработку сырного полуфабриката в конечный сырный продукт, то есть смешивание заквасочной культуры и сычужного фермента и дозировку сырного полуфабриката для получения сырного комплекса.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что способ позволяет значительно снизить вязкость концентрата сырного полуфабриката, полученного микрофильтрацией молока и, следовательно, можно простым образом переработать концентрат сырного полуфабриката в сырный продукт в обычных технологических условиях.

Используемый здесь термин «концентрат сырного полуфабриката» и «полностью концентрированный сырный полуфабрикат» относится к композиции, имеющей соответствующую комбинацию молочных компонентов, в частности желаемое соотношение Ca:белок для дальнейшего производства сыра.

Микрофильтрация молока обеспечивает концентрат казеина в качестве ретентата с оптимальным содержанием жира, казеина и лактозы для производства сыра. Затем микрофильтрационный ретентат дополнительно концентрируют с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката для достижения конечного общего содержания сухих веществ сыра, который будет получен из сырного полуфабриката. Общее содержание сухих веществ соответствует сорту сыра (например, 54% для сыра сорта Edam).

Неожиданно авторы настоящего изобретения обнаружили, что предварительное подкисление молока в значительной степени ограничивает повышение вязкости концентрата сырного полуфабриката, когда подкисленный концентрат казеина подвергают дополнительному концентрированию с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката. Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что подкисление усиливает растворимость кальция из мицелл казеина и, таким образом, уменьшает размер мицелл, приводя в результате к пониженной вязкости концентрата сырного полуфабриката.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу производства сыра, включающему стадии: получения исходного молочного материала; подвергания исходного молочного материала микрофильтрации и предварительным подкислением с получением концентрата подкисленного казеина, причем микрофильтрацию проводят перед или одновременно с предварительным подкислением; концентрирование концентрата подкисленного казеина с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката; и переработки полностью концентрированного сырного полуфабриката с получением сырного продукта.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к сыру с соотношением общего содержания β-лактоглобулина и α-лактальбумина к гликомакропептидам не более чем около 1,35.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

Фиг.1 - блок-схема варианта выполнения способа по изобретению.

Фиг.2 - график вязкости подкисленного и неподкисленного микрофильтрационного ретентата молока по сравнению с содержанием сухих веществ во время микрофильтрации ретентата с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката.

ПОБРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу производства сыра, включающему стадии:

- получения исходного молочного материала;

- подвергания исходного молочного материала микрофильтрации и предварительным подкислением с получением концентрата подкисленного казеина, в котором микрофильтрацию проводят перед или одновременно с предварительным подкислением;

- концентрирования концентрата подкисленного казеина с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката; и

- переработки полностью концентрированного сырного полуфабриката с получением сырного продукта.

В варианте изобретения микрофильтрацию проводят перед предварительным подкислением, при этом исходный молочный материал подвергают микрофильтрации для отделения концентрата казеина в качестве микрофильтрационного ретентата, и белков молочной сыворотки в качестве микрофильтрационного пермеата, после чего концентрат казеина подвергают предварительному подкислению с получением концентрата подкисленного казеина.

В другом варианте изобретения микрофильтрацию проводят одновременно с предварительным подкислением.

Исходный молочный материал может представлять молоко как таковое, полученное от животного, такого как корова, овца, коза, буйволица, верблюдица, лама, кобыла или любое другое животное, продуцирующее молоко, подходящее для потребления человеком, или, если требуется, молоко может быть подвергнуто предварительной обработке.

Дополнительно к указанным выше сырам используемый здесь, термин «сыр» относится к сыроподобным продуктам. В сыроподобном продукте молочный жир и/или белок заменяют на другой, подходящий жир или белок, или оба, частично или полностью. Обычно молочный жир частично заменяют растительным жиром, таким как рапсовое масло или фракционированное пальмовое масло.

В контексте настоящего изобретения исходный молочный материал относится к молоку, сыворотке и комбинациям молока и сыворотки, как таковой или в виде концентрата. В исходный молочный материал могут быть добавлены ингредиенты, обычно используемые при получении молочных продуктов, такие как фракции жира, белка или сахара или и/или фракции сывороточного и молочного белка, например, молочный белок, белок молочной сыворотки, казеин, фракции сывороточного и молочного белка, α-лактальбумин, пептиды, аминокислоты, например лизин. Жир и лактозу удаляют из исходного молочного материала при использовании различных технологий отделения. Таким образом, исходный молочный материал может представлять собой, например, цельное молоко, сливки, молоко с низким содержание жира, обезжиренное молоко, молоко с низким содержанием лактозы и свободное от лактозы молоко, прошедшее ультрафильтрацию молоко, прошедшее диафильтрацию молоко, прошедшее микрофильтрацию молоко, свободное от лактозы или с низким содержанием лактозы молоко, обработанное протеазой молоко, восстановленное из сухого молока молоко, органическое молоко или их комбинации. Предпочтительно исходный молочный материал представляет обезжиренное молоко.

В варианте изобретения исходный молочный материал стандартизуют по содержанию жира и, если требуется, содержанию белка способом уровня техники, перед микрофильтрацией и/или предварительным подкислением. В другом варианте изобретения стандартизацию проводят на микрофильтрационном/диафильтрационном ретентате, полученном в способе по изобретению перед предварительным подкислением.

Исходный молочный материал может быть подвергнут термообработке перед проведением микрофильтрации и/или предварительным подкислением. Обычно тепловая обработка улучшает микробиологическое качество исходного молочного материала. Тепловая обработка может быть проведена при температуре от 50°C до 150°C. Тепловая обработка исходного молочного материала не оказывает негативного влияния на последующее образование сгустка полностью концентрированного сырного полуфабриката. Примеры используемой термообработки представляют пастеризацию, высокотемпературную пастеризацию или нагревание при температуре ниже, чем температура пастеризации в течение достаточно длительного периода времени. В частности, могут быть упомянуты УВТ обработка (например, молоко при температуре 138°C в течение от 2 до 4 с), УСХ обработка (например, молоко при температуре 130°C в течение от 1 до 2 с), пастеризация (например, молоко при температуре 72°C 15 с), или высокотемпературная пастеризация (95°C 5 минут). Тепловая обработка может быть как прямой (пар в молоко, молоко в пар), так и непрямой (теплообменник, пластинчатый теплообменник, скребковый теплообменник).

Также исходный молочный материал может быть подвергнут предварительной термообработке для снижения микробиологической нагрузки при использовании традиционных способов уровня техники. Патогенные и вредные микроорганизмы обычно удаляют проведением физического отделения, такого как микрофильтрация, бактофугирование или их комбинаций. Размер пор мембраны микрофильтрацией для удаления микроорганизмов обычно составляет около 1,4 микрон.

Для фракционирования молочного компонента, такого как казеин или белок молочной сыворотки, при использовании микрофильтрационной мембраны размер пор может составлять в пределах, например, от 0,05 до 0,5 микрон при использовании полимерной или керамической микрофильтрационной мембраны.

Микрофильтрация исходного молочного материала сохраняет большую часть казеина в ретентате, при этом большая часть белков молочной сыворотки проходит в пермеат. Предпочтительно микрофильтрацию проводят при использовании равномерного трансмембранного давления в рециркуляционной цепи ретентата через мембрану и перемеата через место мембраны для пермеата.

Микрофильтрацию исходного молочного материала проводят, таким образом, что исходный молочный материал от 1 до 4,5-кратно концентрируют (по объему), предпочтительно от 3,5 до 4,5-кратно, по объему. Фактор (кратность) концентрации (cf=K) относится к соотношению объема жидкости, поданной на фильтрацию, к ретентату и определяется по следующей формуле: K=поток (L)/ретентат (L) (L=объем).

Микрофильтрация может включать множество стадий микрофильтрации. Различные стадии могут включать, например, изменение условий процесса и/или фильтрационных мембран. Варьируемым условием может быть, например, температура фильтрации, давление фильтрации, добавление диафильтрационной жидкости и/или фактор (кратность) фильтрационного концентрирования. Условия могут варьировать по одному или более параметрам.

Микрофильтрацией, включающей множество стадий микрофильтрации, может быть получена более одной фракции МФ пермеата и ретентата. Если требуется, эти фракции МФ пермеата могут быть объединены в один единый поток МФ пермеата. Соответственно, фракции МФ ретентата могут быть объединены в единый поток МФ ретентата.

В варианте изобретения микрофильтрацию исходного молочного материала проводят посредством одной или более стадий диафильтрации (ДФ). В случае диафильтрации, кратность концентрирования может варьировать в широких пределах. В предпочтительном варианте изобретения кратность общего концентрирования на стадиях МФ/ДФ фильтрации превышает 4 и предпочтительно составляет от 20 до 70, еще предпочтительнее от 50 до 70. В варианте изобретения микрофильтрация включает две стадии ДФ. Первую стадию ДФ преимущественно используют для усиления извлечения белков молочной сыворотки из концентрата казеина, α-лактальбумин и β-лактоглобулин удаляются после первой стадии ДФ. Вторую стадию ДФ преимущественно используют для стандартизации содержания лактозы в указанном ретентате до конечного содержания лактозы в сыре, обычно варьирующего от 0,5% до 2%. В варианте изобретения лактозу из ретентата удаляют по существу полностью.

На стадиях диафильтрации любой материал, по существу не содержащий вещество, которое желательно удалить из ретентата, может быть использован в качестве диафильтрационной жидкости. Например, в качестве диафильтрационной жидкости может быть использована, например, водопроводная вода, рассол или фракции с различных мембранных фильтрационных процессов молока, такие как НФ ретентат, УФ пермеат, ОО ретентат, хроматографически отделенные фракции, их комбинации или разведение любой из них. Указанные фракции могут происходить с одного единственного процесса или отдельных процессов. На первой стадии ДФ настоящего изобретения подходящей для использования в качестве диафильтрационной жидкости является, например, УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией молока, УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата, полученного микрофильтрацией молока, или вода. В варианте изобретения в качестве диафильтрационной жидкости на первой стадии процесса диафильтрации используют УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата, полученного микрофильтрацией молока. На второй стадии ДФ настоящего изобретения подходящей для использования в качестве диафильтрационной жидкости является, например, вода, рассол и УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией молока, УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата, полученного микрофильтрацией молока, или НФ пермеат, полученный нанофильтрацией ультрафильтрационного перемеата, полученного ультрафильтрацией молока. В варианте изобретения в качестве диафильтрационной жидкости на второй стадии процесса диафильтрации используют рассол.

Стандартизованный по лактозе концентрат казеина, полученный микрофильтрацией и диафильтрацией, имеет содержание воды, в части свободной от жира (ROV), от около 50 вес.% до 90 вес.%.

Концентрат казеина может быть подвергнут термообработке при использовании способа, указанного выше для обработки исходного молочного материала.

В настоящем изобретение предварительное подкисление обычно проводят таким образом, чтобы обеспечить pH от около 5,0 до 6,1; предпочтительно менее чем 6,0; еще предпочтительнее не более 5,9. Существенным признаком способа по изобретению является то, что предварительное подкисление проводят контролируемо, таким образом, что не происходит желирование казеина во время предварительного подкисления для того, чтобы не повысилась вязкость концентрата казеина.

Предварительное подкисление проводят микробиологически или химически. Микробиологическое предварительное подкисление может быть проведено при использовании заквасочной культуры в качестве агента подкисления и технологий, известных в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Химическое предварительное подкисление проводят добавлением химического соединения, органических кислот и/или неорганических кислот в качестве агента подкисления. Примеры таковых включают глюконо-дельта-лактон (GDL), лимонную кислоту, молочную кислоту. Также при подкислении могут быть использованы натуральные кислоты из ягод и фруктов, такие как бензойная кислота из брусники. Согласно одному варианту изобретения предварительное подкисление проводят добавлением химического соединения, органических кислот и/или неорганических кислот. Предпочтительно кислотой, используемой для предварительного подкисления, является глюконо-дельта-лактон. При использовании микробиологического предварительного подкисления необходимо убедиться в том, что условия, требуемые для использования заквасочной бактерии, обеспечены, например, по нутриентам, pH и температуре. Предварительное подкисление может быть проведено при использовании мезофильной заквасочной культуры, например заквасочная культура представляет одноштаммовую, мультиштаммовую заквасочную культуру, заквасочную культуру из смешенных штаммов или заквасочную культуру из смешенных мультиштаммов. Самые часто используемые заквасочные культуры включают мезофильную заквасочную культуру, например заквасочные культуры, полученные от компаний Christian Hansen и Danisco. Традиционно количество заквасочной культуры составляет от 0,5 до 2%, обычно от 0,7 до 0,8%.

Подкисленный концентрат казеина с предварительного подкисления может быть подвергнут термообработке при использовании способа, указанного выше для обработки исходного молочного материала.

Подкисленный концентрат казеина концентрируют с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката, пригодного для производства сыра. В варианте изобретения концентрирование подкисленного концентрата казеина проводят посредством мембранной фильтрации, выпаривания или обоих, и мембранной фильтрации и выпаривания. В варианте изобретения концентрирование проводят микрофильтрацией. Мембранные фильтраты могут быть обогащены посредством диафильтрации, в частности, если концентрат сырного полуфабриката имеет низкое соотношение Ca:белок, если требуется. Низкое соотношение Ca:белок является типичным для мягкого сыра. С другой стороны, концентрирование проводят микрофильтрацией с последующим проведением выпаривания с повышением содержания кальция, который может быть использован для получения полутвердых сыров. Концентрирование выпариванием проводят при более высоких соотношениях Ca:белок и, обычно используют для получения полутвердых или твердых сыров.

Концентрированием концентрата подкисленного казеина получают полностью концентрированный сырный полуфабрикат с соотношением кальция к общему белку от 5,0 до 34,0 мг кальция/на г общего белка. В варианте изобретения соотношение составляет от 18 до 34 мг кальция/на г общего белка.

Различные виды сыров имеют различное количество кальция, что оказывает влияние на свойство конечного сыра. Традиционное содержание кальция в некоторых видах сыров приведено в Таблице 1, ниже. Чем тверже сыр, тем выше содержание кальция.

Таблица 1
Содержание кальция в сыре
Вид Белок (%) Ca (%) Ca:белок (мг г-1)
Деревенский 15 0,08 5,4±0,5
Камамбер 22 0,40 18,2±0,5
Эдам 25 0,75 29,4±0,9
Чеддер 25 0,80 31,5±0,5
Гауда 25 0,82 32,2±0,7
Эмменталь 27 0,92 33,1±0,9

Как указано выше, полностью концентрированный сырный полуфабрикат, полученный в настоящем изобретении, может быть использован для получения различных видов. Например, могут быть получены мягкий, полумягкий, полутвердый, твердый, экстра твердый сыры. Используемый здесь термин мягкий, полумягкий, полутвердый, твердый, экстра твердый сыры строго определены в FAO/WHO A-6-1968 Codex General Standard for Cheese.

Мягкий сыр в настоящей заявке относится к сыру с содержанием воды в свободной от жира части более чем 67%,

полумягкий сыр в настоящей заявке относится к сыру с содержанием воды в свободной от жира части от 61 до 69%,

полутвердый сыр в настоящей заявке относится к сыру с содержанием воды в свободной от жира части от 54 до 63%,

твердый сыр в настоящей заявке относится к сыру с содержанием воды в свободной от жира части от 49 до 56%, и

экстра твердый сыр в настоящей заявке относится к сыру с содержанием воды в свободной от жира части менее чем 51%.

Используемый здесь термин «сыр» относится к сыроподобным продуктам. В сыроподобном продукте молочный жир и/или белок заменяют на другой, подходящий жир или белок, или оба, частично или полностью.

Содержание воды в свободной от жира части (ROV) и общих сухих веществ полностью концентрированного сырного полуфабриката может быть отрегулировано до уровня, который желателен в конечном сырном продукте.

Переработка полностью концентрированного сырного полуфабриката, полученного способом по изобретению, в конечный сырный продукт может быть проведена способом уровня техники. Если требуется, в сырный полуфабрикат может быть введен подкислитель, такой как заквасочная культура, кислота, ацидоген, например GDL, и коагулянт, такой как реннин (сычужный фермент) и химозин. Могут быть использованы различные заквасочные культуры и смеси заквасочных культур. Самые распространенные используемые заквасочные культуры включат мезофильную закваску (заквасочная культура на основе лактококков), обычно заквасочные культуры фирм Christian Hansen или Danisco, пропионобактерии, обычно Valio PJS, и добавки, придающие вкус (мезофильная и/или термофильная добавочная заквасочная культура, используемая в качестве добавки), обычно термофильная Valio Lb 161 (подвергнутая тепловому шоку или нет). Например, мезофильный 0-стартер (заквасочная культура) R-608 фирмы Christian Hansen. Заквасочная культура и ее количество зависят от типа сыра и используемых условий. Известно, что количество производственной закваски обычно составляет от 0,5 до 2%, обычно от 0,7 до 0,8%. Количество DVS заквасочной культуры (DVS/DVI) обычно, составляет от 0,001 до 0,2%, обычно от 0,01 до 0,05%. Дополнительно к производственной закваске в качестве дополнительных заквасочных культур, придающих вкус, в способе по изобретению может быть использована, например, LH-32, BS-10 и CR-312 от Christian Hansen как таковая или в различных комбинациях и количествах, в зависимости от сыра и сыроподобного продукта. В качестве альтернативы, дополнительные заквасочные культуры, придающие вкус, могут быть добавлены по существу одновременно с минеральными веществами на основе молока и/или сыворотки.

При получении созревающих сыров посол проводят перед созреванием, например, рассолом или минеральными веществами на основе молока и/или сыворотки. В варианте изобретения посол проводят перед выпариванием концентрата подкисленного казеина с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката. В другом варианте изобретения посол проводят после выпаривания одновременно с добавлением подкислителя и коагулянта.

Способ по изобретению позволяет получить сыр с соотношением общего содержания β-лактоглобулина и α-лактальбумина к гликомакропептидам не более чем около 1,35.

На Фиг.1 приведен вариант способа по изобретению. Стандартизованное молоко подвергают микрофильтрации (МФ), включая две стадии диафильтрации (ДФ) с получением концентрата казеина. Ультрафильтрационный (УФ) пермеат, полученный ультрафильтрацией молока, используют в качестве диафильтрационной жидкости на первой стадии ДФ и воду используют в качестве диафильтрационной жидкости на второй стадии ДФ. Концентрат казеина подвергают предварительному подкислению и затем дополнительно концентрируют посредством фильтрации с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката. Если требуется, концентрирование посредством фильтрации может быть проведено с выпариванием, как показано на чертеже пунктирной линией. При проведении выпаривания соль добавляют в массу сыра перед выпариванием. Полностью концентрированный сырный полуфабрикат подвергают обработке, добавляя в него заквасочные культуры, коагулянт и соль. Сырный полуфабрикат перемещают в форму, в которой происходит образование сгустка и созревание в сырный продукт.

В соответствии с настоящим изобретением сыр может быть получен как при использовании непрерывного процесса получения, так и периодического. Объем партии может варьировать в зависимости от общих условий и доступных средств. Предпочтительно способ по изобретению проводят непрерывно.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к сыру с соотношением общего содержания β-лактоглобулина и α-лактальбумина к гликомакропептидам не более чем около 1,35.

Следующие Примеры приведены только для дополнительной иллюстрации и не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения.

Пример 1

Исходный молочный материал представляло частично обезжиренное молоко, стандартизованное по соотношению жир: белок до заданного соотношения типичного для каждого типа сыры, полученного в Примерах 1.1, 1.2. и 1.3 ниже. Стандартизованное исходный молочный материал пастеризовали при температуре 72°C в течение 15 секунд. Микрофильтрацию проводили концентрированием стандартизованного и пастеризованного молока при температуре 50°C рециркуляцией молока через спиральную мембрану с отсечение по молекулярной массе 800 кДа, с давлением при подаче исходного молочного материала 40 кПа и перепадом давления через мембрану, составляющим 80 кПа.

Молоко концентрировали микрофильтрацией до достижения 4-кратной концентрации перед диафильтрацией. Затем провели две отдельные стадии диафильтрации. Первую диафильтрацию провели при использовании 1,6-кратно концентрированного (исходя из количества поданного материала) ультрафильтрационного пермеата, полученного ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата молока. Вторую стадию ультрафильтрации провели при использовании 0,28 кратного рассола (0,5 вес./об.% NaCl), исходя из количества поданного материала. После стадий диафильтрации микрофильтрационный ретентат пастеризовали при температуре 95°C в течение 15 секунд.

Ретентат, полученный при диафильтрации, инокулировали 0,1 вес.% заквасочных культур R-608 (фирмы Christian Hansen) и инкубировали при температуре 33°C в течение 3 часов. После инкубации pH ретентата составил 5,7. Подкисленный ретентат затем переработали в сыр тремя различными способами, приведенными в Примерах 1.1, 1.2 и 1.3 ниже.

Пример 1.1 (концентрирование фильтрацией без выпаривания)

Подкисленный ретентат, полученный в Примере 1, нагревали до температуры фильтрации (50°C) перед его концентрированием микрофильтрацией. Микрофильтрацию проводили при использовании керамической микрофильтрационной мембраны с отсечением 0,1 микрон с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката в качестве микрофильтрационного ретентата. Микрофильтрацию проводили при температуре 50°C при рециркуляции ретентата через мембрану и пермеата через место мембраны для пермеата. Равномерное трансмембранное давление (TMP) составило 70 кПа. Подаваемый поток концентрировали до достижения 2-кратной концентрации.

Композиция исходного подаваемого потока, то есть стандартизованное молоко, концентрат казеина и полностью концентрированный сырный полуфабрикат приведены в Таблице 2.

Таблица 2
Стандарти-зованное молоко Ретентат по Примеру 1 (концентрат казеина) Концентрирование микрофильтрацией без выпаривания
Неподкисленный контроль
(pH 6,6)
Полностью концентрированный пресыр (pH 5,75)
Общие сухие вещества (%) 16,5 36,0 51,8 51,8
Жир (%) 4,6 15,5 29,0 29,0
ROV (%) 87,5 75,7 67,9 67,9
Общий белок (%) 3,6 10,0 18,0 18,0
Казеин (%) 2,8 9,5 16,7 16,7
Белок молочной сыворотки (%) 0,8 0,5 1,3 1,3
Вязкость (мПа) - 4 2490 200
Лактоза (%) 4,7 0,9 0,3 0,3
Ca:Белок (мг/г) 9,7 30,0 29,0 23,0

Результаты, приведенные в Таблице 2, показали, что содержание кальция в концентрате казеина может быть снижено дальнейшим концентрированием микрофильтрацией. Дополнительно, предварительное подкисление явно снижает вязкость полностью концентрированного сырного полуфабриката.

После микрофильтрации в полностью концентрированный сырный полуфабрикат добавили мезофильную заквасочную культуру (0,7%), например Hansen PR1, и достаточное количество коагулянта (сычужного фермента) и соль для получения мягкого сыра с типичным содержанием белка менее чем 20%. Полученную, таким образом, сырную массу переместили в форму, в которой произошло образование сгустка и созревание в течение от 5 до 8 недель.

Пример 1.2 (концентрирование посредством фильтрации и выпаривания)

Подкисленный ретентат, полученный по Примеру 1, нагревали до температуры фильтрации (50°C) перед его концентрированием микрофильтрацией. Микрофильтрацию проводили при использовании керамической микрофильтрационной мембраны с отсечением 0,1 микрон. Микрофильтрацию проводили при температуре 50°C при рециркуляции ретентата через мембрану и пермеата через место мембраны для пермеата. Равномерное трансмембранное давление (TMP) составило 70 кПа. Подаваемый поток концентрировали до достижения 2-кратной концентрации.

После микрофильтрации в микрофильтрационный ретентат добавили соль. Затем ретентат выпаривали при температуре 70°C под давлением 1 бар вакуума при использовании котла Штефана с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката в качестве микрофильтрационного пермеата.

Композиция исходного подаваемого потока, то есть стандартизованное молоко, концентрат казеина и полностью концентрированный сырный полуфабрикат (после концентрирования микрофильтрацией и выпаривания) приведены в Таблице 3.

Таблица 3
Стандартизованное молоко Ретентат по Примеру 1 (концентрат казеина) Концентрирование микрофильтрацией без выпаривания Концентрирование микрофильтрацией и выпаривание
Не подкисленный контроль (pH 6,6) Полностью концентрированный пресыр
(по изобретению предварительно подкисленный)(pH 5,75)
Полностью концентрированный пресыр (по изобретению предварительно подкисленный) (pH 5,75)
Общие сухие вещества (%) 11,7 21,0 37,3 37,0 54,0
Жир (%) 2,4 8,5 15,7 16,2 23,6
ROV (%) 90,5 86,3 74,4 75,2 60,2
Общий белок (%) 3,6 10,1 19,1 18,5 27,0
Казеин (%) 2,8 9,5 18,0 17,4 25,4
Сывороточный белок (%) 0,6 0,5 0,9 0,9 1,3
Вязкость (мПа) - 4 2380 80 2030
Лактоза (%) 4,6 0,8 0,57 0,4 0,6
Ca:Белок (мг/г) 30,0 28,9 27,3 27,3

Результаты, приведенные в Таблице 3, показали, что содержание кальция в концентрате казеина может быть снижено дальнейшим концентрированием микрофильтрацией. Дополнительно, предварительное подкисление явно снижает вязкость полностью концентрированного сырного полуфабриката.

После микрофильтрации в полностью концентрированный сырный полуфабрикат добавили мезофильную заквасочную культуру (0,7%) CH 19 и достаточное количество коагулянта (сычужного фермента) и соль для производства сыра Эдам. Сырную массу нарезали на прямоугольные блоки массой от около 2 до 3 кг и переместили в форму, провели прессование в течение от 1 до 2 часов и упаковали в мешки для созревания, поместили в коробки, расположенные на паллетах, и проводили созревание в течение от 5 до 8 недель. Созревший сыр нарезали ломтиками, натирали или упаковывали в потребительскую упаковку.

Пример 1.3 (концентрирование выпариванием)

Подкисленный ретентат, полученный в Примере 1, концентрировали выпариванием. при температуре 70°C и при вакуумном давление 100 кПа с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката в качестве микрофильтрационного ретентата.

Композиция исходного подаваемого потока, то есть стандартизованное молоко, концентрат казеина и полностью концентрированный сырный полуфабрикат приведены в Таблице 4.

Таблица 4
Стандарти-зованное молоко Ретентат по Примеру 1 (концентрат казеина) Выпаривание
Полностью концентрированный пресыр (по изобретению предварительно подкисленный) (pH 5,75)
Общие сухие вещества (%) 15,8 18,0 62,3
Жир (%) 4,2 8,7 30,0
ROV (%) 87,9 89,8 53,9
Общий белок (%) 3,6 8,4 29,0
Казеин (%) 2,8 8,0 27,6
Белок молочной сыворотки (%) 0,6 0,4 1,4
Вязкость (мПа) - 3 3870
Лактоза (%) 4,6 0,1 0,3
Ca:Белок (мг/г) 9,7 33,0 33,0

После выпаривания в полностью концентрированный сырный полуфабрикат добавили мезофильную заквасочную культуру (0,7%) CHN 19, пропионовые бактерии Valio PJS, придающую вкус добавку Valio Lb 161 и достаточное количество коагулянта (сычужного фермента) для производства сыра Эмменталь. Сыр переместили в форму, провели прессование и созревание. Созревший сыр нарезали ломтиками, натирали или упаковывали в потребительскую упаковку.

Пример 2

В качестве исходного молочного материала использовали обезжиренное молоко, его пастеризовали при температуре 72°C в течение 15 секунд. Микрофильтрацию проводили концентрированием обезжиренного и пастеризованного молока при температуре 15°C рециркуляцией молока через спиральную мембрану с отсечением по молекулярной массе 800 кДа с давлением при подаче исходного молочного материала 40 кПа и перепадом давления через мембрану, составляющим 80 кПа.

Молоко концентрировали микрофильтрацией до 4-кратного концентрирования перед диафильтрацией. Затем провели одностадийную диафильтрацию 1,6-кратно концентрированного (исходя из количества поданного материала) ультрафильтрационного пермеата, полученного ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата молока. После стадий диафильтрации микрофильтрационный ретентат пастеризовали при температуре 95°C в течение 15 секунд. Ретентат стандартизовали прошедшими тепловую обработку сливками (95°C в течение 15 секунд) для получения заданного стандартизованного соотношения жир:белок, типичного для каждого из полученных типов сыров по Примерам 1.1, 1.2 и 1.3 выше.

Ретентат, полученный при диафильтрации, инокулировали 0,1 вес.% заквасочных культур R-608 (от Christian Hansen) и инкубировали при температуре 33°C в течение 3 часов. После инкубации pH ретентата составил 5,7. Подкисленный ретентат подвергли дальнейшей переработке с получением сыра при использовании трех различных способов, приведенных в Примерах 1.1, 1.2 и 1.3 выше.

Пример 3

Исходный молочный материал представляло обезжиренное молоко, которое пастеризовали при температуре 72°C в течение 15 секунд. Микрофильтрацию проводили концентрированием обезжиренного и пастеризованного молока при температуре 15°C рециркуляцией молока через спиральную мембрану с отсечением по молекулярной массе 800 кДа, с одновременным введением глюконо-дельта лактона. Давление при подаче исходного молочного материала составило 40 кПа и перепад давления через мембрану составил 80 кПа.

Молоко концентрировали микрофильтрацией до 4-кратного концентрирования перед диафильтрацией. Затем провели одностадийную диафильтрацию при использовании 1,6-кратно концентрированного (исходя из количества поданного материала) ультрафильтрационного пермеата, полученного ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата молока. После стадий диафильтрации микрофильтрационный ретентат пастеризовали при температуре 95°C в течение 15 секунд. Ретентат стандартизовали прошедшими тепловую обработку сливками (95°C в течение 15 секунд) для получения заданного стандартизованного соотношения жир:белок, типичного для каждого из полученных типов сыров по Примерам 1.1, 1.2 и 1.3 выше.

Ретентат, полученный при диафильтрации, подвергли дальнейшей переработке с получением сыра при использовании трех различных способов, приведенных в Примерах 1.1, 1.2 и 1.3 выше.

Пример 4

В этом Примере показано положительное влияние предварительного подкисления на вязкость концентрата казеина в процессе выпаривания. Концентрат казеина получен по Примеру 1.

Таблица 5
Стандартизованное молоко Ретентат по Примеру 1 (концентрат казеина) Во время выпаривания
Общие сухие вещества 27% Общие сухие вещества 45%
Не подкисленный Подисленный Не подкисенный Подисленный
Общие сухие вещества (%) 11,7 21,0 27,0 27,0 45,0 45,0
Жир (%) 2,4 8,5 10,6 10,8 18,4 17,4
Общий белок (%) 3,6 10,1 13,2 13,5 22,9 21,7
Казеин (%) 2,8 9,5 12,5 12,7 21,6 20,5
Белок молочной сыворотки (%) 0,6 0,5 0,6 0,6 1,1 1,0
Вязкость мПа - 4 9 16 2220 650
Ca:Белок (мг/г) 30 31,8 31,8 31,8 31,8

Результаты показали, что выпаривание предварительно подкисленного концентрата сыра не привело к повышению вязкости по сравнению с неподкисленным концентратом сыра.

Пример 5

На Фиг.2 приведены вязкости подкисленного и неподкисленного концентратов казеина по сравнению с общими сухими веществами при концентрировании концентратов, которые далее были подвергнуты микрофильтрации с получением полностью концентрированных сырных полуфабрикатов. График показал, что предварительное подкисление сохраняет вязкость концентрата по существу постоянным, в том время как вязкость неподкисленного концентрата значительно возрастает во время последующего концентрирования.

Дополнительно, авторы настоящего изобретения обнаружили, что без предварительного подкисления концентрата казеина невозможно получить полностью концентрированные сырные полуфабрикаты с ROV менее чем 65%, подходящие для полутвердых и твердых сыров, и твердые сыры, такие как Эдам и Эмменталь, поскольку вязкость концентрата повышается экпоненциально выше уровня 10000 мПа. Это означает, что неподкисленный концентрат с указанным показателем ROV уже не является жидким, из-за чего в него невозможно добавить сычужный фермент для производства сыра.

Специалисту в данной области будет понятно, что концепция настоящего изобретения может быть реализована различными способами. Поэтому настоящее изобретение и варианты его выполнения не ограничиваются Примерами, приведенными выше, а могут варьировать, не выходя из объема изобретения, определенного приложенной формулой изобретения.

1. Способ производства сыра или сырного продукта, включающий стадии:
- получения исходного молочного материала;
- подвергания исходного молочного материала микрофильтрации (МФ) для отделения казеина в микрофильтрационный ретентат, а белков молочной сыворотки в микрофильтрационный пермеат,
- проведение микрофильтрации посредством одной или более стадий диафильтрации (ДФ) для получения концентрата казеина в виде диафильтрационного ретентата, причем кратность общего концентрирования на МФ/ДФ стадиях составляет более 4, а затем
- подкисления концентрата казеина для получения подкисленного концентрата казеина, затем
- концентрирования подкисленного концентрата казеина с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката; и
- переработки полностью концентрированного сырного полуфабриката в сыр или сырный продукт.

2. Способ по п. 1, в котором микрофильтрация включает две стадии диафильтрации, в качестве диафильтрационной жидкости на первой стадии используют УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией молока, УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата, полученного микрофильтрацией молока, или воду, предпочтительно УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата, полученного микрофильтрацией молока, а на второй стадии в качестве диафильтрационной жидкости используют воду, рассол, УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией молока, УФ пермеат, полученный ультрафильтрацией микрофильтрационного пермеата, полученного микрофильтрацией молока, или НФ пермеат, полученный нанофильтрацией ультрафильтрационного пермеата, полученного ультрафильтрацией молока, предпочтительно рассол с получением стандартизованного по лактозе концентрата казеина.

3. Способ по п. 2, в котором содержание воды в части, свободной от жира (ROV) стандартизованного по лактозе концентрата казеина, составляет от около 50 вес. % до 90 вес. %.

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором исходный молочный материал, концентрат казеина и/или подкисленный концентрат казеина подвергают термообработке при температуре от 50°С до 150°С.

5. Способ по любому из пп. 1-3, в котором подкисленный концентрат казеина имеет показатель рН от около 5,0 до 6,1; предпочтительно менее чем 6,0; еще предпочтительнее не более 5,9.

6. Способ по любому из пп. 1-3, в котором концентрирование концентрата подкисленного казеина проводят посредством мембранной фильтрации и/или выпаривания, предпочтительно посредством фильтрации с получением полностью концентрированного сырного полуфабриката.

7. Способ по п. 6, в котором мембранная фильтрация представляет микрофильтрацию или ультрафильтрацию, предпочтительно микрофильтрацию.

8. Способ по п. 7, в котором микрофильтрацию проводят посредством диафильтрации.

9. Способ по любому из пп. 1-3, в котором полностью концентрированный сырный полуфабрикат имеет соотношение кальция к общему белку от 5 до 34 мг кальция/г общего белка, предпочтительно от 18 до 34 мг кальция/г общего белка.

10. Способ по любому из пп. 1-3, в котором подкислитель и/или коагулянт добавляют в полностью концентрированный сырный полуфабрикат с получением сырного продукта.

11. Способ по любому из пп. 1-3, в котором сырный продукт имеет соотношение общего содержания β-лактоглобулина и α-лактальбумина к гликомакропептидам не более чем около 1,35.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству сырного продукта с наполнителем. Способ предусматривает пастеризацию молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение в охлаждённое пастеризованное молоко уксусной кислоты, внесение хлористого кальция, внесение закваски, содержащей молочнокислые стрептококки, сычужного или молокосвертывающего фермента микробиологического происхождения, внесение наполнителя в количестве от 30 до 60% масс., перемешивание, свертывание, удаление сыворотки, внесение пищевой соли, формование.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в производстве продуктов, не содержащих лактозу и используемых в диетическом питании, в частности получении аналога творога.
Изобретение относится к сыродельной промышленности и может быть использовано при выработке твердых сычужных сыров. .
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве молочных продуктов, а именно белковых молочных продуктов. .
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве твердых сычужных сыров. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к сыродельной промышленности. .

Изобретение относится к молочной промышленности. .
Изобретение относится к молочной промышленности. .
Способ предусматривает две последовательные пастеризации молочного сырья с выдержкой между ними, охлаждение пастеризованного сырья до температуры свертывания и внесение бактериальной закваски, хлористого кальция и молокосвертывающего ферментного препарата.

Группа изобретений относится к молочной промышленности. Для получения сыра 24% жирности способ осуществляют следующим образом.
Группа изобретений относится, в частности, к молочной промышленности. Получают, по меньшей мере, один водный раствор, содержащий один или более пищевой полимер.
Изобретение относится к производству сырного продукта с наполнителем. Способ предусматривает пастеризацию молока, охлаждение до температуры заквашивания, внесение в охлаждённое пастеризованное молоко уксусной кислоты, внесение хлористого кальция, внесение закваски, содержащей молочнокислые стрептококки, сычужного или молокосвертывающего фермента микробиологического происхождения, внесение наполнителя в количестве от 30 до 60% масс., перемешивание, свертывание, удаление сыворотки, внесение пищевой соли, формование.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения пищевой добавки и пищевому продукту. Для приготовления указанной добавки смешивают друг с другом средство и барду в соотношении 5-85 мас.%, средство - остальное, постепенно подливают воду, смесь компонентов перемешивают и доводят до консистенции густой сметаны.
Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при производстве продуктов питания. .
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищевым продуктам, содержащим биологически активные вещества. .
Изобретение относится к молочной и пищевой промышленности. .
Изобретение относится к молочной промышленности. .
Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к производству сухого молока, и может быть применено как в малых фермерских хозяйствах, так и в крупных производственных комплексах.
Наверх