Технологічний процес виробництва натуральних сичужних сирів складається з таких операцій: приймання молока і оцінка його якості; пастеризація молока та підготовка його до сичугового створожування; внесення бактеріальних заквасок; сичужне створоження молока; обробка сирного згустку; формування сиру; пресування, посіл; дозрівання; сортування, пакування, транспортування та зберігання готового продукту. (Додаток В)

Рисунок 2. Схема виробництва сиру

Основу цього процесу становить принцип концентрування складових частин молока, головним чином вивірки і жиру, шляхом відділення сироватки від молочного згустку, отриманого в результаті сичугової або кислотно-сичугової коагуляції. Сироватка, що виділяється містить молочний цукор, сироваткові вивірки, жир і мінеральної солі. Основною похибкою традиційного методу виробництва є важкість регулювання вологості і кислотності продукту, оскільки ці показники залежать від цілого ряду чинників. Одержання значної кількості сироватки призводить до зниження виходу готового продукту, тому що в сироватку переходить частина білків і жиру вихідної сировини.

Загальними операціями у виробництві всіх груп сирів є технологічні операції по підготовці молока до згортання. Деякі особливості дійсні тільки при нормалізації, пастеризації і дозріванні молока.

Пастеризація. При виробництві сирів молоко пастеризується при 71-72°С із витримкою 20-25 с. У випадку високої бактеріальної забрудненості припускається підвищення температури до 74-76°С.

При більш високих температурах відбувається денатурація сироваткових білків, що, адсорбуючись на казеїнових частинках, погіршують їхню взаємодію із сичуговим ферментом, і одержуваний згусток міцніше утримує сироватку. У результаті буде потрібно більше часу для утворення й опрацювання згустку.

При виробництві сирів, що мають підвищену вологість, можна застосувати більш високий режим пастеризації (80 - 86°С із витримкою 20-25 с), що буде сприяти підвищенню виходу сиру в результаті утримання в згустку денатурованих сироваткових білків.

Пастеризацію звичайно сполучають із дезодорацією з метою одержання сиру високої якості.

Дозрівання молока. Після пастеризації молоко піддається дозріванню для підвищення його кислотності на 1 - 5°Т і збільшення розчинності солей кальцію. Це необхідно для одержання більш тривкого сичугового згустку і поліпшення умов для розвитку молочнокислих мікроорганізмів. Якщо молоко має вже необхідну кислотність, те його переробляють без дозрівання або піддають дозріванню тільки частину молока в кількості 25-30%.

Дозріванню може піддаватися сире і пастеризоване молоко. Для дозрівання сирого молока використовують тільки молоко першого сорту. Після очищення на молоковідчищувачах воно охолоджується до 8-10°С і піддається дозріванню протягом 10-14 ч. Проте в сирому молоку можуть розвиватися психрофільні мікроорганізми й інша стороння мікрофлора, що може надалі вплинути на якість продукту. Тому дозріванню бажано піддавати пастеризоване молоко, що прохолоджують, вносять закваску в кількості 0,1-0,3% і спрямовують на дозрівання.

Внесення бактеріальних заквасок. Після дозрівання молоко заквашують закваскою, доза і склад якої залежать від виду вироблюваного сиру. Головним фактором, який визначає якість та вид сиру, є бактеріальна закваска. Мікрофлора заквасок - джерело ферментів, які забезпечують перетворення компонентів сирної маси при дозріванні. Тому дуже важливо, щоб штами, які входять до складу бактеріальної закваски, забезпечували при дозріванні сиру розпад білкової молекули, характерний для даного виду сиру. З точки зору смакових особливостей сиру, більш вагоме значення має не загальна кількість вільних амінокислот, а їх якісний склад. Особливо важливим є те, що в ньому підвищений вміст дефіцитних амінокислот: триптофану, лізину, метіоніну. Основною мікрофлорою заквасок для сиру є молочнокислі стрептококи і палички, для окремих груп сирів також використовують пропіоново-кислі мікроорганізми, культурні цвілі і бактерії сирного слизу. Доза закваски звичайно складає 0,3-3% маси нормалізованого молока. (Додаток Г)

Внесення сичужного ферменту. Під час виготовлення сичужних сирів молоко створожується за допомогою сичужного ферменту. Останній отримують із четвертого відділення шлунка новонароджених телят (віком до трьох тижнів), яких годували тільки молоком.

Сухі подрібнені сичуги екстрагують розчином кухонної солі і після сушіння екстракту отримують порошок сичугового ферменту. Хлорид кальцію вносять із метою збільшення кількості розчинних солей кальцію, тому що їхня похибка призводить до утворення пухкого згустку. Звичайно використовується доза хлориду кальцію 10-40 р сухої солі на 100 л молока. Середня доза сичугового ферменту складає 2-2,5 р ферменту на 100 л молока.

Фермент вносять у молоко у вигляді 1-2, 5% -ного розчину, приготованого на воді або кислій, освітленій, пастеризованій сироватці. Кислотність сироватки повинна складати 60-70°Т. При розчиненні ферменту температура кислої сироватки повинна бути 35-40°С, а води 25-35°С. Більш високі температури знижують активність ферменту. Розчини ферменту, приготовлені на кислій сироватці, можна зберігати протягом доби, а приготовлені на воді - не більш 2-3 год., при більш тривалому збереженні активність ферменту знижується.

Згортання молока. Згортання молока сичуговим ферментом є специфічною операцією у виробництві сирів.

Згортання молока здійснюється при температурі, оптимальній для розвитку мезофільної молочнокислої мікрофлори, тому що при подальшому опрацюванні згустку дуже важливим чинником є його кислотність, що обумовлюється молочнокислим шумуванням. Температура згортання молока приймається 30 - 35°С.

Готовність сичугового згустку оцінюють по тривалості згортання і щільності згустку. При розрізуванні готового згустку утворюється рівний розкол і виділяється прозора зеленувата сироватка. Тривалість згортання для різноманітних груп сирів приймається від 15-30 до 40-60 mhh.

При опрацюванні згустку прагнуть одержати сирну масу з визначеними вологістю і кислотністю. Вологість сирної маси в процесі опрацювання зменшується в результаті виділення сироватки, що обумовлено складним фізико-хімічним процесом - синерезисом.

Цей процес являє собою поступовий стиск білкового згустку в результаті збільшення зв'язків між білковими частинками.

Опрацювання згустку включає розрізання, постановку, вимішування, друге нагрівання й обсушку зерна.

Розрізання згустку являє собою подрібнення згустку за допомогою спеціальних механічних ножів-мішалок, де ріжучими елементами служать тонкий дріт або тонкі платівки з нержавіючої сталі. Відстань між ріжучими елементами складає 7-8 або 10-12 мм. У результаті розрізки згусток дробиться на кубики, розмір яких залежить від відстані між ріжучими елементами. При розрізанні збільшується питома поверхня згустку, що сприяє швидкому виділенню сироватки. Після розрізання згустку зливають до 30% сироватки.

Постановка сирного зерна полягає надалі у роздрібненні згустку до визначеного розміру окремих шматочків згустку, що називають сирним зерном. Розмір зерна одержують тим менше, чим нижче потрібно одержати вологість готового сиру. Необхідно домогтися рівномірного по розмірах сирного зерна. Таке зерно рівномірно обсихає. У випадку неправильної постановки утвориться багато дрібних частинок згустку - "сирної пилюки”. Такі частинки при відділенні сироватки віддаляться разом із сироваткою, що призводить до зниження виходу сиру. Для запобігання утворення "сирної пилюки” ніжний згусток необхідно дробити повільно, а тривкий - швидко.

Вимішування зерна перед другим нагріванням роблять із метою його обсушки й ущільнення, а також для розвитку молочнокислого процесу.

Після вимішування зерна проводять його друге нагрівання, ціль якого - прискорити виділення сироватки. Розрізняють режим низького другого нагрівання, що відповідає температурі 38-42°С, і високого другого нагрівання - 47-60°С.

Перед другим нагріванням сирного зерна видаляють сироватку (20-30% маси молока). Для регулювання молочнокислого процесу припускається проводити нагрівання шляхом додавання 5 - 20% гарячої води, температура котрої 65-75°С. У результаті знижуються кислотність сироватки й утримання молочного цукру у відпресованому сирі. Тривалість нагрівання до низької температури другого нагрівання 10-20 хв., а до високої температури другого нагрівання - 25-40 хв. і більше.

Після другого нагрівання сирного зерна проводять його обсушку, домагаючись визначених вологості і кислотності. Зерно набуває округлої форми і зменшується в розмірі. Клейкість зерна зменшується. Для одержання високоякісного сиру необхідно правильно визначити закінчення обсушки.

Одночасно з обсушкою для основних груп сирів рекомендується проводити часткову посолку в зерні, що сприяє гідратації сирної маси і підвищує вологість сиру.

Формування сиру. Після обсушки сирного зерна і часткової посолки починають формування сиру, що являє собою процес об'єднання сирних зерен у моноліт. З'єднання зерен досягається шляхом їхнього злипання і видалення сироватки, що знаходиться між зернами. Формування можна здійснювати декількома способами: із шару, наливом, насипом і викладанням неопрацьованого згустку у форми.

При формуванні насипом сироватка відокремлюється від зерна на відокремлювачах сироватки і форми заповнюються зерном. При формуванні насипом між зернами потрапляє значна кількість повітря і сир робиться з "пустотним" малюнком.

Формування викладанням неопрацьованого згустку у форми використовується при виробництві сирів, для яких не потрібно опрацювання згустку.

Самопресування і пресування. У процесі самопресування сир разом із формами перевертають, щоб його ущільнення відбувалося однаково з нижньої і верхньої сторін. Тривалість самопресування для сирів різних груп від 30-60 хв. до 3-18 год.

Пресуванню піддають сири при різноманітному тиску з метою подальшого ущільнення сирної маси, видалення сироватки з міжзернового простору, надання визначеної форми сиру й утворення добре замкнутого поверхневого прошарку. Замикання поверхні сиру відбувається в результаті сильної деформації сирних зерен у поверхневому прошарку сиру: зерна стають плоскими і своєю поверхнею перекривають міжзернові канали.

Соління. Відпресований сир піддають солінню. У результаті соління сиру регулюється розвиток мікроорганізмів у ньому, тому що підвищується осмотичний тиск у водяній фракції сиру. Сіль є також смаковим компонентом, а концентрація її впливає на гідрофільність білків сиру. При утриманні 1% солі сирна маса зв'язує велику кількість вологи. З підвищенням утримання солі гідрофільність білків знижується, що призводить до зниження вологості сиру, і сир набуває тверду крихку консистенцію.

Розрізняють декілька способів соління сиру: соління в ропі, соління сухою сіллю, соління соляною гущею, соління в зерні.

Соління сиру в ропі відбувається шляхом дифузії солі в сир і проникнення ропи по капілярах сирної маси. Температуру ропи звичайно підтримують у межах 8-12°С. Тривалість соління в ропі сирів різноманітних груп звичайно складає від 20 хв. до 8 діб.

З метою зниження бактеріального забруднення ропи він пастеризується при 85-90°С із подальшим охолодженням до 8-12°С. Пастеризацію ропи проводять не рідше 1 разу на місяць, а охолодження - щодня.

Соління сухою сіллю або соляною гущавиною застосовується рідко і звичайно сполучається з солінням у ропі. Метод здійснюється шляхом, посипання або натирання сіллю поверхні сиру.

Дозрівання сиру. Відпресований і посолений сир піддається дозріванню, тобто витримці при визначеному температурно-вологому режимі. У процесі дозрівання сиру під дією ферментів мікрофлори й адсорбованого сичугового ферменту відбуваються глибокі біохімічні перетворення, що обумовлюють його смак, запах, структуру і колір. Молочний цукор бродить молочнокислими і мікроорганізмами, що створюють аромат, з утворенням молочної кислоти, ароматних речовин і вуглекислого газу. Поряд із молочною кислотою утворяться в незначних кількостях інші кислоти, наприклад оцтова, пропіонова і масляна.