Е.А. Денисюк, И.А. Носова

Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, г. Нижний Новгород, Россия

В настоящее время понятие продовольственной независимости страны подразумевает такое состояние экономики, при котором в случае прекращения ввоза из-за рубежа пищевых продуктов не возникает продовольственный кризис и производство жизненно важных пищевых продуктов за год составит не менее 80 % их годовой потребности.

Сыр не относится к социально значимым продуктам, и не по этому показателю будет измеряться потребление жизненно важных пищевых продуктов. В России лишь 10…15 % общего объема получаемого молока расходуется на производство сыра. Тем не менее потребление сыра характеризует социальное благополучие жителей любой страны.

Поэтому для производителей сыров вопрос применения интенсивных технологий становится актуальным.

Интенсификация производства сыра – это комплексное воздействие биохимических и технологических факторов на весь процесс выработки сыра. Важно не только получить характерный вкус сыра за короткое время, но и сохранить его в течение всего срока годности продукта [3].

В последние годы практически все разработки ГНУ ВНИИМС направлены на ресурсосбережение, интенсификацию производства, повышение эффективности и увеличение объемов продуктов маслоделия и сыроделия, улучшение их качества и обеспечение безопасности. Взамен традиционным ресурсоемким технологиям учеными института создаются технологии нового поколения. Ведется работа по созданию нового системного подхода к организации процесса посолки на сыродельном предприятии, включая исследования физико-химических характеристик и микробиологического состояния рассола на разных этапах его использования. Исследуется влияние данных характеристик на качество и выход сыров и сырных продуктов; проводятся сравнительные исследования способов очистки, обеззараживания, приготовления и регенерации рассола. Пересмотр технических и технологических подходов к вопросу посолки позволит предотвратить целый ряд пороков сыров, причиной которых является устаревшая технология посолки [5].

Соль в сыре – необходимый пищевой компонент, который принимает участие в образовании вкуса и аромата, регулирует интенсивность и направленность физико-химических, химических, биохимических и микробиологических процессов во время производства, хранения, транспортирования. Посолка сырной массы – важный этап в технологии производства сыров, в значительной степени определяющий формирование их видовых особенностей и качественных показателей. Наиболее распространенный на сыродельных заводах способ посолки сыров – выдержка их в течение определенного времени в растворе поваренной соли с концентрацией 18…23 %. Поэтому контроль за микробиологическим состоянием рассола играет важную роль для гарантии качества сыра. В связи с этим к рассолу предъявляют определенные требования по химическому составу и микробиологической чистоте [7].

Микрофлора рассола формируется из различных источников, таких, как сырные головки, солильные бассейны, производственная атмосфера, в отдельных случаях соль и вода, из которых готовится рассол, персонал, ухаживающий за сырами [6].

Поэтому при подготовке рассола, а также при его повторном использовании, рассол перед посолкой необходимо подвергать определенной обработке (регенерации), обеспечивающей необходимую степень его очистки от микрофлоры, также и требуемый химический состав.
Для подготовки рассола, а также для его регенерации после посолки применяются различные методы очистки от имеющихся в нем загрязнений: механические, химические, физические, тепловые, мембранные. В связи с этим разработаны и применяются в настоящее время в сыроделии три основных способа регенерации рассола.

Первый способ – традиционный способ восстановления с раскислением, отстаиванием, пастеризацией. Второй – восстановление с помощью использования кизельгур-фильтрации. Третий – мембранные методы восстановления рассола.

Расчеты, проведенные сотрудниками ГНУ 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; не проводить охлаждение рассола в потоке, а охлаждать в бассейне естественным путем и т. д. Самый дешевый способ восстановления рассола - 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 [4]. Два последних способа имеют преимущества по сравнению с первым. Однако для их осуществления необходимо наличие больших производственных площадей солильных отделений, их выгодно применять при больших объемах производства сыров. Таким образом, выбирать способ необходимо конкретно для условий своего производства.

Поэтому в условиях малых перерабатывающих предприятий предпочтительно применять первый способ подготовки и регенерации рассола. Пастеризацию, как тепловую обработку, обычно осуществляют в аппаратах косвенного нагрева при помощи различных теплоносителей: пара, горячей воды, нагретого воздуха, электрического тока. Наиболее широко применяется пар. Однако использование паровых пастеризаторов сопряжено со значительными затратами на оборудование для получения пара, перекачивания жидкостей, установку вытяжных систем и автоматики, кроме того, большинство конструкций пастеризаторов косвенного нагрева имеют пониженный КПД и высокую энергоемкость. Приоритетными направлениями работ по совершенствованию и созданию новых пастеризационно-охладительных установок являются снижение энергоемкости теплообменных процессов, минимизация их геометрических параметров, снижение стоимости.

Для решения поставленных задач предложена пастеризационно-охладительная установка для тепловой обработки жидких пищевых продуктов, в состав которой входит кавита-ционный теплогенератор [8]. Кавитационный теплогенератор состоит из насоса с электроприводом, байпасной линии и кавитационной трубы. Процесс нагревания среды в кавитационной трубе объясняется тем, что с наступлением кавитации за счет образующихся при этом пузырьков воздуха сильно возрастает поглощение звука в жидкости, сопровождающееся выделением тепла [1].
На рис. 1 предложена схема установки для подготовки рассола при посолке сыра с использованием кавитационного теплогенератора.


Рис. 1 Схема технологической линии приготовления рассола для посолки сыра

1, 2 – насос; 3, 4 – трехходовой кран; 5 – кавитационный теплогенератор; 6 – резервуар;
7 – фильтр для очистки рассола; 8 – бассейн

Данная установка в режиме подготовки рассола будет работать следующим образом. Центробежным насосом 1 подают чистую питьевую воду в кавитационный теплогенератор 5, где подогревают до температуры 80 ± 10 °С. Подогретую воду направляют в резервуар 6, куда также подают пищевую неполированную соль не ниже I сорта и перемешивают. Нагретый насыщенный раствор поваренной соли оставляют в резервуаре 6 для отстаивания. Полученный раствор очищают путем фильтрования в фильтре 7. Пастеризуют свежеприготовленный рассол при температуре 85 ± 5 °С в кавитационном теплогенераторе 5. Затем охлаждают рассол до температуры 10 ± 2 ?С в резервуаре 6, снабженном теплообменной рубашкой, при этом периодически включая мешалку. Охлажденный рассол направляют в бассейн 8 для посолки сыра.

В процессе работы кавитационных теплогенераторов возникают явления ультразвуковых колебаний [1]. Использование ультразвуковых колебаний с частотой 2•105…2•108 Гц позволяет уничтожить дрожжевые клетки, кишечные, дизентерийные палочки и другие бактерии [2].
Таким образом, использование предложенной установки при подготовке рассола позволит проводить более глубокую его обработку, что увеличивает сроки его хранения и использования, снизит энергозатраты. Описанную выше установку можно применять для регенерации рассола с предварительным его раскислением. Применение данного способа регенерации позволит сократить расход поваренной соли и питьевой воды, уменьшить износ канализационных сетей сыродельных предприятий за счет уменьшения объема соленых сточных вод, что также благоприятно скажется на защите окружающей среды. При этом уменьшается себестоимость сыра, что является немаловажным фактором в условиях современного рынка пищевых продуктов.

Литература

1.    Иванов, Е.Г. и др. К вопросу применения процесса кавитации при обработке молока в условиях малых сельскохозяйственных предприятий [Текст] / Е.Г. Иванов, Е.А. Денисюк, И.А. Носова // Ресурсосберегающие технологии технические средства в агропромышленном комплексе: материалы международной научно-практической конференции. Н.Новгород, 20-22 января 2010 г. – Н.Новгород: Нижегородская ГСХА, 2010. – С. 300-306.
2.    Карпычев, С.В. Разработка процесса мембранной очистки и регенерации рассола при посолке сыра: Автореф. дис. … канд. техн. наук / С.В. Карпычев. – М., 1986. – 20 с.
3.    Мордвинова, В.А. Интенсивные технологии сыроделия – это актуально [Текст] / В.А. Мордвинова // Переработка молока. – 2010. - №2. – С. 24-25.
4.    Мордвинова, В.А. Посолка полутвердых сыров [Электронный ресурс] / В.А. Мордвинова // Электрон. журн. – 2010. – 18 окт. – Режим доступа: http://www.produkt.by/Tags/show/65.
5.    Ожгихина, Н.Н. Новые разработки ВНИИМС в области сыроделия и маслоделия [Текст] / Н.Н. Ожгихина // Переработка молока. – 2008. - №12. – С. 10-12.
6.    Перфильев, Г.Д. и др. Микробиологическое состояние рассола [Текст] / Г.Д. Перфильев, Л.С. Матевосян, И.Л. Остроухова, Ю.А. Шкаликова // Сыроделие и маслоделие. – 2009. - №1. – С. 25-28.
7.    Свириденко, Г.М. Может ли быть рассол источником обсеменения продуктов опасными микроорганизмами? [Текст] / Молочная промышленность. – 2008. - №9. – С. 23.
8.    Установка пастеризационно-охладительная для тепловой обработки жидких пищевых продуктов [Текст]: патент на полезную модель № 73165 Рос. Федерация: МПК А23С 3/02 / Денисюк Е.А., Иванов Е.Г., Носова И.А., Салоид И.В.; патентообладатель ФГОУ ВПО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия» № 2007136699/22, заявл. 03.10.2007; опубл. 20.05.2008 Бюл. №14.

Источник - ВЕСТНИК МичГАУ, № 1, Печатная версия