Для чего в сыр добавляют хлористый кальций
Еще раз о хлористом кальции…
В.А. Мордвинова, к.т.н., И.Н. Делицкая, к.т.н., Н.Н. Оносовская, С.Г. Ильина, ВНИИМС — филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, г. Углич
Н е утихающая в последнее время в СМИ дискуссия о натуральности производимых в промышленных условиях сыров коснулась теперь и применения хлористого кальция. Некомпетентность суждений спровоцировала ситуацию, когда некоторые представители торговых сетей отказываются принимать на реализацию сыр как натуральный продукт, если в его составе указан хлористый кальций в качестве уплотнителя (по классификации ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств»), мотивируя требованиями к так называемой «чистой этикетке».
В то же время согласно упомянутому Техническому регламенту и функциональному назначению хлористый кальций относится к категории технологических вспомогательных средств. В этом случае при маркировке он не должен выносится на этикетку, так как согласно подпункту 8 п. 4.4 ст. 4 ТР ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» «не относятся к компонентам и не подлежат указанию в составе пищевой продукции… технологические вспомогательные средства, используемые при производстве конкретной пищевой продукции».
В чем же суть? Почему такие «привилегии» технологическим вспомогательным средствам?
Вспомним состав молока. Кроме основных составных частей — жира, белка, молочного сахара, молоко содержит различные макро- и микроэлементы, поступающие в молоко с кормами. К макроэлементам относят соли калия, кальция, натрия, магния, неорганических и органических кислот. Преобладают фосфорнокислые (фосфаты), лимоннокислые (цитраты) и хлористые (хлориды) соли, которые находятся в молоке в виде ионно-молекулярных и коллоидных растворов.
К наиболее важным макроэлементам относят кальций и фосфор. Они содержатся в молоке в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях. Массовая доля кальция в исходном молоке колеблется от 1100 до 1400 мг/л. Она зависит от рационов кормления, породы животного, стадии лактации и времени года. Около 22% всего кальция прочно связаны с казеином (структурообразующий кальций). Остальные 78% входят в состав фосфорнокислых и лимоннокислых солей кальция. Наибольшее значение в практике сыроделия имеют фосфаты кальция, часть которых находится в состоянии истинного раствора, часть — в виде коллоидного состояния. Соотношение этих двух форм фосфора и кальция играет важную роль в стабилизации коллоидных белковых частиц молока [1].
Для сыроделия особое значение имеет содержание в молоке кальция и фосфора, которые оказывают влияние на процесс ферментативного свертывания, свойства образованного сгустка, процесс синерезиса и в конечном счете на качество готового продукта.
Производство сыров из сырого молока в России запрещено действующими техническими регламентами, поэтому температурная обработка молока (пастеризация) является обязательной технологической операцией в сыроделии, позволяющей обеспечить получение безопасного (с точки зрения микробиологических рисков) продукта.
Однако даже используемое щадящее температурное воздействие (72−74 °С) влечет за собой необратимые изменения сыропригодных свойств молока. Установлено, что при пастеризации нарушается соотношение форм фосфатов кальция: растворимый кальций переходит в нерастворимый трехзамещенный фосфат кальция, который осаждается на казеиновых мицеллах, снижая способность белков молока коагулировать под действием сычужного фермента. Количество растворимого кальция снижается во время пастеризации на 11−50% в зависимости от интенсивности нагревания и, как следствие, увеличивается продолжительность сычужного свертывания, меняются свойства сычужного (или полученного с помощью любого другого молокосвертывающего ферментного препарата) сгустка, нарушаются процессы синерезиса и обработки сырного зерна, что приводит к получению продукта, нестандартного по физико-химическим показателям, снижению выхода сыра, возникновению пороков вкуса и консистенции готового продукта [2, 3].
Способность молока свертываться под действием молокосвертывающего ферментного препарата в течение заданного времени, образуя молочный сгусток с определенными для каждой группы сыров реологическими свойствами, относится к одному из ключевых показателей при определении сыропригодных свойств молока. Поэтому восстановление солевого баланса после температурной обработки молока является одним из значимых факторов, влияющих на качество готового продукта. Молоко должно быть подготовлено к сычужному свертыванию так, чтобы при разделении его на две фазы — сгусток и сыворотка — потери сухих веществ были сведены к минимуму. Ведь именно на стадии разрезки сгустка и постановки зерна происходят самые большие потери: в сыворотку переходит примерно 50% сухих веществ молока, из которых на долю белка, жира и минеральных веществ приходится 27−29% [3]. Если принять, что каждый потерянный килограмм белка мог бы дать дополнительно до 2,5 кг сырной массы, то выгода от правильной подготовки молока является очевидной.
Зарубежные ученые подтверждают, что добавление хлорида кальция (так правильнее называть в соответствии с международной системой измерений СИ) в сыропригодное молоко после пастеризации является общемировой практикой. Добавление 40 мг кальция на литр (что является незначительной дозой в сравнении с нативным содержанием кальция в молоке) повышает концентрацию растворимого, коллоидного и ионизированного кальция, а также снижает значение рН молока. Все это положительно сказывается на параметрах сычужного свертывания [4].
Роль ионов Ca 2+ в образовании сгустка состоит в том, что они осуществляют перекрестные связи мицелл друг с другом через фосфосерильные остатки казеинов. В результате происходит образование более крупных частиц, мицеллы подвергаются большей агрегации, чем мономерный казеин. Возможно также, что положительно заряженные ионы Ca 2+ нейтрализуют остатки поверхностного заряда, а следовательно, способствуют снижению гидратного слоя, который частично сохраняют параказеиновые мицеллы. При взаимодействии с казеином ионы кальция вытесняют ионы водорода, которые выделяются в раствор, в результате чего происходит снижение величины рН и, соответственно, ускорение коагуляции [3, 5].
Суть применения хлористого кальция при переработке пастеризованного молока заключается только в восстановлении природного солевого баланса сырого молока без увеличивая его исходного содержания. В европейской практике сыроделия, в странах, где разрешено изготавливать сыр из сырого молока (при условии его соответствия установленным требованиям), как правило, в добавлении хлористого кальция нет необходимости.
В практике российского сыроделия для ликвидации возможных технологических проблем в нормализованное пастеризованное молоко при составлении молочной смеси добавляют хлористый кальций из расчета 10−40 г безводной соли на 100 кг молока. Оптимальную дозу хлористого кальция определяют в зависимости от свойств молока после проведения испытаний нормализованного пастеризованного молока по сычужной пробе по кружке ВНИИМС с учетом протекания процесса сычужного свертывания нормализованной молочной смеси в предыдущих выработках сыра.
Немаловажное значение имеет способ внесения хлористого кальция. Действующие технологические инструкции по производству сыров предусматривают внесение хлористого кальция только в виде водного раствора. Внесение хлористого кальция в сухом виде не допускается.
Использование водного раствора хлористого кальция обеспечивает быстрое и равномерное распределение этого компонента по всему объему нормализованной молочной смеси. При внесении соли в сухом виде непосредственно в молочную смесь возможно оседание ее на дне сыродельной ванны (сыроизготовителя) вследствие медленного растворения хлористого кальция в водной фазе молока, что не позволяет адекватно улучшить свертываемость пастеризованного молока молокосвертывающим ферментным препаратом. Это может привести к возникновению пороков сыра, таких как горечь, рыхлая, несвязная консистенция, обусловленных неравномерным распределением хлорида кальция в молочной смеси или даже попаданием кристаллов нерастворившейся соли в сгусток и далее в сыр.
В последнее время участились случаи неоправданного внесения в молочную смесь хлористого кальция в виде сухой соли, приводящего к снижению качества зрелого сыра.
Необходимо уделять внимание и качеству самого хлористого кальция: даже незначительное присутствие в соли посторонних примесей приводит к снижению качества сыра, появлению горького вкуса уже на ранних стадиях созревания. Поэтому в нормативных документах приведены требования к химической чистоте используемой соли.
В последние годы ВНИИМС успешно сотрудничает в этом направлении с отечественной компанией «Зиракс», производителем пищевого кальция хлористого под торговой маркой Fudix™. Данный ингредиент имеет максимальное по сравнению с аналогами содержание основного вещества — до 98% в отличие от двухводного хлорида кальция, содержащего не более 78% основного вещества. Продукт характеризуется исключительной химической чистотой, выражающейся в практическом отсутствии вредных примесей, а также удобной упаковкой в соответствии с ISO 9002, защищающей его от влаги и ультрафиолетовых лучей. Пищевой хлорид кальция Зиракс торговой марки Fudix™ имеет свидетельство о Государственной регистрации на основании санитарно-эпидемиологического заключение, выданного Институтом питания при Минздраве России, соответствует требованиям действующих технических регламентов ТР ТС 029/2012 и ТР ТС 021/2011.
Во ВНИИМС были проведены исследования влияния хлорида кальция Fudix™ на свойства молочного сгустка при ферментативном свертывании — скорость образования сгустка и его реологические характеристики. Эти исследования показали, что процесс сычужного свертывания молока практически не меняется при замене хлорида кальция производства фирмы M.C.D. Import &Export GmbH (Германия) на отечественный ингредиент.
Проведенные исследования легли в основу разработанных Рекомендаций по использованию хлористого кальция в сыроделии (Р 003−2011).
Использование данных Рекомендаций позволит:
А мифы о якобы вреде применения хлористого кальция при изготовлении сыров следует оставить на совести их распространителей.
Что такое пищевая добавка Е509? Как получают, опасен хлорид кальция или нет, где применяется?
Не все пищевые добавки несут вред для человеческого организма. Некоторые из них обладают полезными свойствами и способны улучшить не только качество продукции, но и здоровье потребителя. Одной из таких добавок стал хлорид кальция.
Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер.
Что это такое?
Хлорид кальция – кальциевая соль соляной кислоты, стандартизируемая ГОСТом Р 55973-2014. Международное название добавки – Calcium Chloride. Вещество имеет химическую формулу CaCl2.
Описание и свойства
К какому классу относится?
По основным технологическим функциям Е509 относится к группе стабилизаторов пищевых продуктов синтетического происхождения и выступает в качестве:
Из чего и как получают?
Е509 образуется химическим путем во время обработки известкового молока (водной суспензии гидроксида кальция) соляной кислотой. При производстве соды хлористый кальций получается в виде побочного продукта. Карбонат натрия обрабатывается аммиаком и полученный осадок выделяют посредством выпаривания жидкости.
Среди мировых производителей этой добавки можно отметить:
На отечественный рынок этот пищевой агент поставляется исключительно российскими компаниями:
Запрещено ли вещество в России и в иных странах?
В США, Канаде, странах СНГ и Европейского союза разрешено использование хлорида кальция. В России его применение также допустимо, но регламентировано технологическими рекомендациями.
Как узнать, что хлорид кальция есть в составе товара?
Производители обязаны указывать информацию о применении пищевых добавок в составе своей продукции. Хлористый кальций упоминается под различными синонимичными названиями, но чаще всего используется европейский код Е509, а в скобках дается расшифровка – кальция хлорид.
Влияние на организм: опасен ли этот загуститель и уплотнитель или нет?
Загуститель и уплотнитель Е509 относится к пищевым добавкам 4-ого класса опасности и считается безвредной.
Есть ли польза?
Многочисленные исследования доказывают, что Е509 оказывает на организм человека положительное действие.
Возможный вред и меры предосторожности
Хлористый кальций может нанести вред организму при избыточном употреблении. Людям, страдающим гиперкальциемией, стоит ограничить себя в продуктах, в составе которых присутствует эта добавка.
Симптомами передозировки являются:
В редких случаях возможны нарушения работы:
Допустимое суточное потребление (ДСП)
По энциклопедии «Пищевые добавки» Л.А. Сарафановой нормы ДСП у Е509 нет. Однако для многих видов продукции имеются рекомендации по количеству сырья, используемого в производстве.
Для чего используется, где применяют?
Хлористый кальций позволяет облегчить многие технологические процессы:
При производстве сыров и других продуктов питания
Использование добавки регламентируется стандартами. Так:
При производстве косметики
Е509 применяют и в косметологических процедурах. Она входит в состав химических пилингов и:
В медицинской промышленности
Хлорид кальция применяют в лечении многих заболеваний:
Кроме того, препараты с содержанием солянокислого кальция обладают свойством выводить токсины из человеческого организма. Подобные лекарства становятся антидотом при отравлении кислотами, магния и солями фтора.
В других отраслях промышленности
Данное химическое соединение участвует в производственных процессах других промышленных отраслях:
Что можно заменить?
Использование хлористого кальция стало примером того, что пищевые добавки способны не только помогать процессам производства, но и приносить пользу человеческому организму, обогащая продукты питания полезными микроэлементами. Не стоит бояться покупать продукцию, в составе которой присутствует добавка Е509.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Зачем при изготовлении сыра вносить кальций в молоко?
Для сыроделия особое значение имеет содержание в молоке кальция, который оказывает влияние на процесс свертывания молока, свойства образованного сгустка, процесс синерезиса* и в конечном счете на качество готового продукта.
Производство сыров из сырого** молока в России запрещено действующими техническими регламентами, поэтому температурная обработка молока (пастеризация) является обязательной технологической операцией в сыроделии, позволяющей обеспечить получение безопасного (с точки зрения микробиологических рисков) продукта.
При пастеризации молока часть солей кальция, содержащихся в молоке, переходит из растворимого в нерастворимое состояние. Это приводит к ухудшению сычужной свертываемости молока. Получается более дряблый, непрочный сгусток, или не получается совсем.
Для устранения этого недостатка в молоко после пастеризации добавляют хлорид кальция.
Кальций увеличивает способность молока к сычужному свертыванию и сокращает его длительность. Кроме того хлорид кальция положительно влияет на прочность сгустка, а также способствует уменьшению потерь казеина и жира (содержание последнего в сыворотке уменьшается на 20%), следовательно увеличивается выход сыра.
Содержание хлорида кальция в растворе определяют по его плотности (см. Приложение 3 на сайте здоровеево.рф.) при температуре 20 градусов.
Уточнить дозировку можно, проведя сычужную пробу кружкой ВНИИМС до и после пастеризации. Внесенная доза должна восполнить потери кальция при тепловой обработке.
Однако избыток ионов кальция в молоке, снижает способность частиц параказеина к агрегированию и, следовательно, замедляет свертывание молока. Уменьшенная доза хлорида кальция (от 1,0 до 1,5 г на 10 кг смеси) требуется при переработке на сыр зрелого молока.
Сухую соль хлорида кальция хранят в герметично закрытой упаковке, ввиду ее большой влагопоглощающей способности. Раствор хлорида кальция хранят в плотно закрытой емкости.
Список используемой литературы:
Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Том 3. Сыры (Кузнецов В.В., Шилер Г.Г. 2003)
Мы рекомендуем брать проверенное цельное непастеризованное молоко и самим подготавливать его к производству сыра. «Как проверить качество молока» и «Как подготовить молоко» можно узнать прочитав статьи на нашем сайте здоровеево.рф.
Хлористый кальций в сыроделии
Хлористый кальций — это кальциевая соль соляной кислоты. Белые кристаллы без запаха, с горьковатым вкусом. Используется активно в пищевой и фармацевтической промышленности, в деревообрабатывающем производстве, на нефтеперерабатывающих предприятиях и т. д. То есть практически во всех сферах жизни. Хлористый кальций не образует токсических соединений в воздушной среде, в сточных водах, при взаимодействии с другими химическими веществами. В организме не накапливается.
Хлорид кальция используется в сыроделии много лет и играет важную роль во время формирования сгустка.
Молоко может иметь различную способность к свертыванию сычужным ферментом. Главным образом, это зависит от размера частиц казеина- основного белка в молоке. Чем больше хлористого кальция содержится в молоке, тем крупнее будут частицы казеина. Чем крупнее частицы казеина, тем лучше способность молока к свертыванию. Кроме того, размеры частиц казеина влияют на способность частиц творога к свертыванию («скукоживанию») и отделению от сыворотки. Чем больше частицы казеина, тем легче сыворотка отделяется от белка.
Что влияет на содержание кальция в молоке?
Молоко, хранящееся в холоде, высвобождает кальций. Таким образом, процесс пастеризации, когда молоко нагревается а потом резко охлаждается, приводит к уменьшению содержания кальция в нем. Известно, что молоко полученное ближе к концу сезона лактации, содержит меньше кальция. Молоко от заболевших животных так же содержит мало кальция. Для компенсации потери кальция, в молоко обычно добавляют хлорид кальция, как дешевое, эффективное и долго хранящееся средство.
Хлорид кальция очень хорошо растворяется в воде, и если его оставить на открытом воздухе, то он начинает активно поглощать воду из воздуха, и в итоге, превращается в водяной раствор хлорида кальция. Водяной раствор хлористого кальция является пищевой добавкой и используется во многих случаях: в приготовлении напитков, как консервант, для улучшения твердости солений (овощей), при пастеризации молока и, конечно, при приготовлении сыра. В производстве сыра хлорид кальция компенсирует низкий уровень содержания кальция в молоке после процесса пастеризации, так как часть солей кальция при тепловой обработке молока переходит из растворимого состояния в нерастворимое. Это сопровождается ухудшением сычужной свертываемости молока, увеличением времени свертываемости молока и получением непрочного, дряблого сгустка. Количество хлористого кальция, добавленного в молоко, влияет на описанные выше параметры, что дает возможность получать качественный сырный сгусток.
Доза внесения хлористого кальция в молока составляет 1 грамм на 10 л молока (предварительно сухое вещество растворяют в воде). В случае внесения хлористого кальция в большом количестве, в итоговом продукте (сыре) появляется горечь.
Посолка полутвердых сыров: технология производства
Посолка – обязательный элемент производства полутвердых сыров, служащий переходной операцией от выработки до созревания сыра.
Валентина МОРДВИНОВА, заведующая отделом сыроделия ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, к.т.н.
Поваренная соль играет в сыре не только роль вкусового ингредиента, который придает продукту специфический вкус и остроту, но и является регулятором как микробиологических, так и биохимических и ферментативных процессов. Концентрация соли около 3 % ингибирующе влияет на развитие заквасочных микроорганизмов, особенно для ароматобразующей микрофлоры. Для кислотообразующей микрофлоры этот показатель несколько выше. Соль оказывает также ингибирующее действие на маслянокислые микроорганизмы, снижая возможность появления порока позднего вспучивания сыра. Но для полного подавления развития маслянокислых бактерий в сыре содержание соли должно быть не менее 2,5 %.
Существует мнение о том, что соль может быть использована для подавления развития посторонней микрофлоры, которая является остаточной микрофлорой после пастеризации молока или присутствует в продукте в результате обсеменения во время производства сыра. Но это мнение ошибочно, поскольку микроорганизмы посторонней микрофлоры более устойчивы к соли, чем микроб микрофлоры закваски. Например, стафилококки являются наиболее солеустойчивыми микроорганизмами, способными к размножению даже при концентрации соли 7–10 %. То есть повышение содержания соли не защищает от развития посторонней микрофлоры в сыре.
Как повышенная, так и пониженная массовая доля соли в полутвердых сырах нежелательна и с точки зрения качества сыра. Повышенная концентрация соли в сыре может способствовать возникновению самокола, так как уменьшается гидратация белка и связность сырной массы. А снижение содержания соли ниже допустимого уровня приводит к появлению посторонних привкусов и появлению излишне пластичной консистенции.
Для обеспечения безопасности полутвердых сыров запрещено проведение полной посолки полутвердого сыра в зерне. В 70-х годах допускалась полная посолка российского сыра в зерне. Но после того как по стране прокатился ряд отравлений сыром из-за развития в нем посторонней микрофлоры, технология российского сыра была изменена. Сегодня при изготовлении российского сыра допускается только частичная посолка сыра в зерне, поскольку соль ингибирующе действует на заквасочную микрофлору, а любая посторонняя микрофлора более солеустойчива, чем заквасочная микрофлора. Чаще всего посолка полутвердых сыров осуществляется в рассоле, хотя существуют совершенно разные методы посолки (инъекция соли в головке сыра и др.). Посолка в рассоле — достаточно продолжительная технологическая операция вследствие очень низкой скорости проникновения соли в сырную массу и составляет для головок массой 5–10 кг 2–3 суток. Поэтому работы ученых в области проведения процесса посолки всегда шли в направлении ускорения и сокращения трудоемкости этой технологической операции.
В настоящее время на большинстве заводов используют специальные контейнеры, которые помещают в солильный бассейн с помощью подъемных механизмов. Способ позволяет более рационально использовать площади солильных бассейнов за счет многоярусного расположения головок сыра.
Неплохо зарекомендовал себя способ посолки орошением или системой посолки «водопад», которая является модификацией посолки орошением. При этом рассол поступает в специальные контейнеры, которые расположены на верхнем ярусе, наполняют его, покрывают головку сыра и далее через перелив рассол перетекает в ниже расположенные контейнеры, поддоны, лотки. Таким образом обеспечивается интенсивная циркуляция рассола на поверхности головок сыра из одного контейнера в другой, образуя естественный водопад. После этого рассол поступает на регенерацию, очистку и затем вновь подается на верхний ярус.
Традиционно основными показателями рассола являлись концентрация соли и температура рассола. До сих пор существует рекомендация, что оптимальной концентрацией соли в рассоле является концентрация для полутвердых сыров 21±3 %. Концентрация рассола не должна быть ниже 18 %, так как это приводит к набуханию верхней корочки сыра, ослизнению поверхности сыра, что в дальнейшем вызовет проблемы с наведением корочки и будет способствовать потерям сыра при мойке. А более высокая концентрация соли приводит к образованию так называемой соленой корочки. Температуру рассола в солильном бассейне поддерживают на уровне 10±2°С, так как более высокая температура может спровоцировать нежелательное развитие посторонней микрофлоры в сырье и в самом рассоле и нижнее газообразование в сыре за счет активизации деятельности чаще всего молочнокислой гетероферментативной микрофлоры. Низкая температура рассола замедляет газообразование в сыре, что может неблагоприятно отразиться на формировании рисунка.
Допускается в случае интенсивного газообразования в сыре снижать температуру рассола до 6°С включительно, но это исключительный случай. Для более быстрого охлаждения сыра допускается выдержка его перед посолкой в воде с температурой 4–6°С в течение 3–4 часов. Все перечисленные выше показатели являются традиционными и, как правило, не вызывают каких-либо споров и вопросов. Но в последнее время специалисты, работающие в области посолки, дискутируют вокруг активной плотности посола. Мнения носят достаточно противоречивый характер.
В рассоле для посолки сыров, кроме хлорида натрия, содержится молочная кислота, ионы кальция, растворимые коллоидные белки, которые поступают в рассол вместе с сывороткой и сыром. Рассол представляет собой многокомпонентную систему, в которой все составляющие пребывают в равновесии. Считается, что якобы именно это равновесие обеспечивает получение более прочной, упругой, хорошо обсушенной поверхности сыра. Вследствие этого существует широко распространенное мнение, что на этапе приготовления в рассол необходимо вносить молочную или минеральные кислоты и растворимый кальций, так как в свежем рассоле не содержатся эти компоненты, свойственные рабочему раствору.
Следует заметить, что мнение об использовании кислых рассолов в традиционном российском сыроделии появилось в последние 10 лет. До этого существовавшее традиционное сыроделие использовало свежеприготовленные рассолы, и рН рассола понижался лишь вследствие естественного старения рассола. То есть такой проблемы, как подкисление рассола, добавление хлористого кальция, не было.
Поскольку появились новые рекомендации, то во ВНИИМС была проведена научно-исследовательская работа с целью формирования своей экспертной позиции по данному вопросу. Исследование длилось в течение трех лет. Проводилась работа с различными видами рассола нескольких предприятий страны. Изучалось влияние таких факторов, как концентрация поваренной соли в рассоле, активная кислотность, содержание кальция на структурные изменения поверхностного слоя полутвердого сыра. Концентрацию хлористого натрия изменяли в диапазоне от 18 до 24 %, активную кислотность рассола от 4 до 7 рН, содержание растворимого кальция от 0 до 0,25 %.
В результате математической обработки данных не было обнаружено статистически надежной зависимости между рН раствора с содержанием растворимого кальция и упругостью сырной корочки. Не было обнаружено даже визуального отличия поверхности друг от друга. Установлено, что прочность корочки значимо зависит только от концентрации хлористого натрия в рассоле. В рамках этого исследования были проведены исследования по влиянию температуры, продолжительности посолки, удельной поверхности и массы сыра, а также массовой доли влаги в сыре на содержание соли в готовом продукте, его органолептические показатели и потери массы сыра при посолке. Было установлено, что массовая доля соли значимо зависит от продолжительности посолки, массы головки и содержания влаги в сыре. Влияние температуры рассола и его концентрации в изученных пределах незначимо.
Также подробно изучался вопрос массообмена сыра в рассоле. Полученные в результате исследования данные говорят о том, что потери массы сыра в рассоле зависят от продолжительности посолки, массы сыра перед посолкой и концентрацией соли в рассоле. Установлено, что скорость посолки при более низких концентрациях выше, а потери массы сыра меньше. При эксплуатации рассола (например, традиционного рассола) его активная кислотность быстро понижается и стабилизируется на уровне рН от 5,1 до 5,4, то есть близком к рН сыворотки на завершающем этапе ее выделения при производстве полутвердых сыров.
При этом из-за буферных свойств рассола, то есть в зависимости от содержания в нем минеральных веществ, и главным образом продуктов разложения белка, переходящих из сыра в рассол, титруемая кислотность продолжает расти. Соотношение между рН и титруемой кислотностью рассола не является линейной.
В чистых рассолах, представляющих раствор соли в воде, добавление небольшого количества молочной кислоты вызывает значительное снижение рН без увеличения титруемой кислотности. А вот если добавить молочную кислоту в рассол, в котором сыр солился длительное время, то в этом случае не происходит значительного увеличения величины рН. То есть уровень титруемой кислотности также зависит от содержания азотистых и минеральных веществ и служит достаточно достоверным индикатором общего содержания загрязнений рассола. Поэтому специалисты ВНИИМС считают, что при достижении титруемой кислотности 35°Т необходимо рассол раскислять.
Тем не менее существуют рекомендации по использованию кислых рассолов и можно ими пользоваться.
Было установлено, что при посолке в кислом рассоле уменьшается возможность набухания поверхностного слоя головки сыра при концентрации соли в рассоле 18 %. То есть на нижней границе концентрации соли (по мнению специалистов ВНИИМС, оптимальное значение — 18 %), разумнее работать на кислых рассолах. При этом снижается потеря массы головок сыра, сводится к минимуму влагообмен и гидрация молочной кислоты из сыра, улучшаются микробиологические показатели рассола и увеличиваются сроки его использования. В случае использования кислых растворов их активная кислотность должна быть равной или несколько меньшей величины рН сыра после пресса. Для полутвердых сыров допускается устанавливать активную кислотность рассола на уровне 5,3±0,3 рН с помощью молочной, фосфорной и в исключительных случаях соляной кислоты. Дальнейшее повышение кислотности рассола нежелательно, так как это может привести к возрастанию потерь влаги при одновременном снижении диффузии соли в сырную массу. Структура сырного теста становится несвязной. Формируется крошливая консистенция. Существует мнение, что низкий рН рассола подавляет развитие микроорганизмов. Но исследования показали, что на накопление микрофлоры в рассоле влияют только факторы роста, которые привносятся с вновь поступающими головками сыра, то есть с новыми порциями. Например, были проведены эксперименты на моделях рассолов — чистых рассолах. Общей тенденцией поведения всех групп микроорганизмов, которые были исследованы в чистых рассолах, является вымирание. То есть ни одна из значимых для сыра групп микроорганизмов на чистых рассолах не давала положительной тенденции на увеличение.
Что касается содержания кальция. Общая жесткость рассола определяется присутствием растворимого кальция. В свежеприготовленном рассоле она зависит от жесткости воды и содержания кальциевой соли. По мере использования рассола содержание растворимого кальция повышается в зависимости от количества сыра, прошедшего процесс посолки. То есть часть солей кальция из сыра переходит в рассол.
Важное значение как с экономической, так и с точки зрения влияния на качество сыра имеет выбор способа восстановления рассола. Во ВНИИМС были проведены сравнительные исследования трех способов. Первый способ — традиционный способ восстановления с раскислением, отстаиванием, пастеризацией. Второй — восстановление с помощью использования кизельгур-фильтрации. Третий — мембранные способы восстановления рассола.
Многие фирмы, которые поставляют мембранное оборудование для очистки рассолов, постоянно подчеркивают важность того, что их установки не затрагивают так называемый естественный баланс рассола. То есть речь идет, помимо кислотности и содержания кальция, о растворимом белке. По этому утверждению рассол должен содержать некоторое количество растворимого белка и при очистке рассола его необходимо сохранить. Все это создает у производственников путаницу. Одни не находят никакой пользы от такого баланса. Другие придают ему почти мистические свойства. Расчеты, проведенные ВНИИМС, показали, что самым затратным способом регенерации рассола является пастеризация. Через 5 лет эксплуатации экономические потери перекроют выгоду от более дешевого оборудования по сравнению с мембранными установками, а через год эксплуатации будут сравнимы с ними.
Затраты можно сократить и при традиционном способе восстановления рассола, если не использовать систему непрерывной очистки, а увеличить, например, объем рассола, количество бассейнов соответственно; не проводить охлаждение рассола в потоке, а охлаждать в бассейне естественным путем и т. д. Но не ясен только вопрос, сколько времени может выдержать теплообменник для рассола. За рубежом используют аппараты с теплообменной поверхностью, выполненной из титана. На российском рынке таких аппаратов специалисты ВНИИМС пока не встречали. Самый дешевый способ восстановления рассола (по подсчетам ВНИИМС) — это кизельгур-фильтрация. Стоимость оборудования может быть в пять раз ниже по сравнению с мембранной фильтрацией, несмотря на то, что выше затраты на обслуживающий персонал. И в этом случае достаточно много ручного труда. И еще выше затраты на расходные материалы.
Микрофильтрация соответственно занимает среднее положение и отличается высокой стоимостью оборудования и очень низкими затратами на расходные материалы. Но при этом, что важно, процесс полностью автоматизирован и очень хорошо вписывается в поточные высокоавтоматизированные линии производства сыра. То есть выбирать надо конкретно для условий своего производства. Если сравнивать между собой кизельгур-фильтрацию и микрофильтрацию, то необходимо учитывать и используемые объемы рассола. Если объем рассола не превышает 100 т, то кизельгур-фильтрация наиболее выгодна, если не нужны автоматизация очистки и не смущает ручной труд по удалению осадка. Если объемы рассола достаточно высоки, более 100 т, то однозначно целесообразно выбрать микрофильтрацию.
Важным моментом для получения качественного рассола и соответственно качественного сыра является его микробиологическое состояние. Специалистами ВНИИМС были проведены исследования по изучению развития наиболее значимых для качества сыра групп микроорганизмов в рассолах различных концентраций, температуры и активной кислотности. Образцы рассола исследовали на содержание общего количества мезофильных, аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), на солеустойчивые группы микроорганизмов, на бактерии группы кишечной палочки (БГКП), дрожжи и плесени.
По рекомендации ВНИИМС, которые утверждены главным санитарным врачом РФ, в рассолах, используемых для производства сыров, общее количество мезофильных микроорганизмов должно быть не более 105 КОЕ/см3. Учитывая низкую жизнеспособность БГКП в рассоле, нормативы на содержание этих микроорганизмов не разработаны: БГКП даже в старых рассолах не развивается. Известно, что среди дрожжей, плесневых грибов чаще всего обнаруживаются солеустойчивые микроорганизмы. Согласно полученным данным в исследованных образцах рассола содержание дрожжей составляло от 0 до 5×103 КОЕ/см3. При этом максимальный уровень плотности популяции достигал к 10–12 месяцам, то есть в старом рассоле. Таким образом, за год наблюдений количество дрожжей не достигало значений, близких к опасным значениям, поэтому норматив содержания дрожжей не установлен. Что касается плесневых грибов, то они в заметных количествах появляются в рассоле, как и дрожжи, уже в мае, и в последующие месяцы постоянно присутствуют и количество их увеличивается, достигает численности в экспериментах ВНИИМС не более 8×103 КОЕ/см3.
Для микробиологической оценки рассола установлен норматив для содержания плесневых грибов: 103 КОЕ/см3. Нужно отметить, что солеустойчивые микроорганизмы — это группа газотолерантных микроорганизмов, растущих на питательной среде с концентрацией хлорида натрия 10–15 %. Например, устойчивые к хлориду натрия солеустойчивые палочки и некоторые штаммы флавобактерий, микрококки, стафилококки, некоторые патогенные микроорганизмы, такие как сальмонеллы и др. Эти группы всегда содержат технически вредные и иногда опасные для здоровья и жизни потребителя микроорганизмы, поэтому количество солеустойчивых микроорганизмов является показателем безопасности рассола и норматив составляет 5×104 КОЕ/см3. Нередко для поддержания приемлемого уровня микробиологического качества рассола проводится его обработка, например, с добавлением различных консервантов и ингибиторов бактериального роста. Специалистами ВНИИМС были испытаны такие ингибиторы роста микроорганизмов, как нитрат калия, перекись водорода, сорбиновая кислота и дельвоцид. Для характеристики действия ингибиторов использовали показатель — процент роста различных групп микроорганизмов по отношению к исходному. Результаты исследований показали, что нитрат калия почти не оказывает ингибирующего действия на основные группы микроорганизмов, по которым нормируют рассол. Перекись водорода в концентрации 0,18 % (именно эта концентрация рекомендуется для внесения в рассол) ингибирует рост всех групп микроорганизмов, которые имеют значение для рассола. По чувствительности к перекиси водорода микроорганизмы могут быть распределены следующим образом: мезофильные микроорганизмы, солеустойчивые, БГКП и плесени. То есть сильнее всего перекись действует на мезофильную микрофлору.
Сорбиновая кислота и дельвоцид активно воздействуют на плесени, но практически не влияют на другие группы микроорганизмов. При этом эффективность подавления более выражена у дельвоцида, чем у сорбиновой кислоты.