де Жс — відносна жирність сиру, %; Ажс — абсолютна жирність сиру, %; Сс — суха речовина сиру, включаючи сіль, яку вносять при його солінні, %.
Встановлено градації жирності — 30, 40, 45, 50 та 55 % жиру у сухій речовині сиру.
Для виробництва сиру потрібно використовувати молоко (суміш) визначеної жирності. Здебільшого надходить молоко, жирність якого вища за потрібну, тому це молоко змішують у визначених співвідношеннях із знежиреним.
Пастеризація. В сироваріннімолоко пастеризують переважно у пластинчастих пастеризаційно-охолоджувальних установках.Теплова обробка молока поєднується з його механічним очищенням, нормалізацією, за потреби — з бактеровідділенням, вакуумкондеціонуванням та охолодженням.
Пастеризація знищує переважно і шкідливу, і корисну мікрофлору, проте деякі бактерії при цьому виживають. Це остаточна мікрофлора, яка складається з термостійких видів бактерій, в тому числі часто не молочнокислих, а навіть сторонніх і шкідливих. Спорові форми бактерій також зберігаються під час пастеризації.
Пастеризація зумовлює денатурацію білків і зміну властивостей молока, в результаті чого воно погано зсідається сичужним ферментом. У зв’язку з цим у сироварінні застосовують режим пастеризації, за якого зсідання істотно не погіршується. Встановлено, що пастеризація при 72 – 75 °С незначною мірою знижує зсідання, а за вищих температур призводить до повної втрати молоком здатності до зсідання. Нижча температура пастеризації (63 °С) меншою мірою впливає на зсідання. Але для досягнення необхідного ефекту потрібно збільшити час впливу, тобто застосувати витримування більших обсягів сировини. Тому такий режим пастеризації в сироварінні не застосовують.
Значення пастеризації для сироваріння неоднозначне, оскільки її застосування пов’язане з необхідністю послідовної додаткової обробки молока.
Охолодження молока та внесення необхідних компонентів. Після пастеризації молоко охолоджують до температури зсідання і вносять такі компоненти: бактеріальну закваску 0,3 – 0,5 %, виготовлену на чистих культурах спеціально підібраних мікроорганізмах, з розрахунку на 100 кг нормалізованого молока 10 – 40 г 40 % водного розчину кальцію хлориду, який готують за температури 80 – 90 °С, а також сичужний фермент.
Зсідання молока. Для зсідання молока використовують ферментний препарат — сичужний порошок, який виробляють на спеціальних заводах із слизової оболонки сичуга молочних телят або ягнят. Кожний телячий сичуг містить кількість ферменту, достатню для зсідання 2 – 3 т, сичуг ягнят — до 200 кг молока. Назва сичужного порошку сичужним ферментом неточна, оскільки препарат містить різні травні ферменти, які є в _метано, тому правильніше було б називати його ферментним препаратом або сичужним порошком. Проте назва «сичужний фермент» стійко увійшла в побут і широко використовується як практиками, так і в літературі. Зсідаючої здатності сичужному ферменту надає хімозин, хоча й інші протеолептичні ферменти здатні спричинити зсідання молока.
Зі шлунків дорослих тварин на м’ясокомбінатах виробляють ферментний препарат, який називають пепсином. Він, так само, як і сичужний фермент, випускається у вигляді порошку і складається з перетравних ферментів сичуга і шлунків нежуйних тварин. У виробництві сиру пепсин використовують тільки в крайніх випадках, вважаючи, що він є причиною виникнення гіркого його присмаку. Насправді гіркого присмаку сир набуває тільки при використанні пепсину поганої якості.
Для зсідання молока можна застосовувати рослинні ферменти, зокрема папаїн, бромалін, фіцин та інші, а також ферменти плісені та бактерій. Такі ферментні препарати застосовують у деяких країнах, проте, оскільки дія їх на молоко недостатньо вивчена, у нас у сироварінні їх не використовують.
Зсідання молока сичужним ферментом складається із двох процесів, що відбуваються одночасно: утворення _метано поді та утворення структурного згустку. Перший процес спричинюється впливом сичужного ферменту, другий — дією іонів кальцію.
Ферменти сичужного порошку частково зберігаються у згустку, хоча значна їх кількість переходить при наступній обробці згустку в сироватку. Ферменти, які залишаються в згустку, продовжують свою дію у складі сиру в процесі його визрівання. Таким чином, ферменти сичужного порошку виявляють свій вплив двічі: перший раз при зсіданні молока, другий — під час визрівання сиру. Зсідання молока сприяє утворенню згустку, який розділяється після відповідної обробки на дві фази: тверду, до якої входять переважно казеїн і жир, та рідку, яка містить розчинні у воді речовини молока (молочний цукор, розчинні білки та солі молока).
Тривалість зсідання молока залежно від виду сиру становить 25–90 хв. Вона обернено пропорційна кількості доданого ферменту. В межах 20–42°С зсідання прискорюється з підвищенням температури, при ще значнішому її підвищенні — сповільнюється. При 60 С зсідання не відбувається.
Оптимальною температурою зсідання молока вважається 41 – 42°С. В умовах виробництва для одержання щільного згустку температуру підтримують на рівні 32–35°С. Вона забезпечує менший відхід жиру в сироватку.
За підвищеної кислотності молока зсідання його прискорюється. Оптимальне для дії сичужного ферменту значення рН 5,9 – 6,0. При рН вище 6,5 вплив ферменту припиняється.
Масу сичужного ферменту, необхідного для зсідання молока в заданий час, визначають за формулою
де Мф — маса 1%-го розчину сичужного порошку, л; М — маса молока, л; Р — тривалість зсідання на 100 мл підігрітого до температури зсідання молока 10 мл розчину ферменту (відлік ведуть від моменту додавання розчину до утворення нормального згустку); Ч — прийнятий час зсідання молока, _ме.
Кількість ферменту зручніше визначати за допомогою спеціального приладу, який являє собою посудину з каліброваним отвором у дні зі шкалою, нанесеною на внутрішньому його боці. У посудину із закритим отвором наливають випробовуване молоко до нульової позначки і додають 10 мл 2,5%-го розчину сичужного ферменту. Після швидкого перемішування відкривають отвір, через який у момент зсідання молоко перестає витікати. Рівень молока, що залишилося, показує на шкалі приладу кількість потрібного сичужного порошку в грамах на 100 кг молока. Для зсідання нормального, визрілого молока потрібно 2,5 г сичужного порошку стандартної активності. Проте сичужний фермент за недотримання умов зберігання втрачає активність. Молоко також може бути різної якості і зсідатися з різною швидкістю. Тому треба визначити необхідну кількість сичужного ферменту для виробництва кожної партії сиру.
Підвищена потреба в сичужному ферменті вказує на низьку його активність або на сичужну в’ялість молока, що негативно впливає на якість сиру. Тому важливо уточнити причини підвищеної потреби в сичужному ферменті.
У виробництві сиру має значення не тільки тривалість зсідання молока, а й більшою мірою міцність згустку. Саме остання визначає вихід сиру. Якщо згусток міцний, легше одержати вирівняне за величиною сирне зерно, а відхід жиру в сироватку найменший. Слабкий, в’ялий згусток подрібнюється нерівномірно, утворюється багато дрібних часточок так званого сирного пилу, який відходить із сироваткою. Відхід жиру в сироватку зумовлюється величиною сумарної поверхні сирного зерна — чим менше зерно, тим більша його питома поверхня і тим більше вимивається жиру. Встановлено, що як занадто щільний, так і занадто слабкий згустки дають більше сирного пилу, внаслідок чого знижується вихід готового продукту, тобто використання сухих речовин молока погіршується.
При додаванні до молока розчину сичужного ферменту згусток утворюється не відразу. На початковій стадії видимі зміни молока не спостерігаються. Потім утворюються окремі пластівці, молоко поступово загусає і, нарешті, згусток стає міцним — при натисканні на нього відчувається пружність, а при його розрізуванні з’являється зелена прозора сироватка. Це свідчить про закінчення процесу зсідання і придатність згустку до обробки. Наступне ущільнення його відбувається повільно і тільки до видимої межі.
Щільність згустку залежить від вмісту в молоці казеїну, _метано под молока, температури його зсідання, додавання кальцію хлориду тощо, а не від кількості сичужного ферменту. Маса внесеного ферменту впливає тільки на тривалість зсідання. Досліди міцності згустку, проведені на пробах одного й того самого молока при додаванні різних кількостей сичужного ферменту, показали, що міцність згустку, визначена в терміни, пропорційні масі ферменту, була однаковою, а міцність згустку за тривалого витримування різних проб завжди досягала однакової межі. Звідси можна зробити важливий практичний висновок: використання збільшених доз ферменту призводить тільки до його перевитрати.
Готовність згустку визначають пробою на злам. Для цього у згусток трохи похило вводять кінець шпателя і обережно підіймають його. Готовий згусток при цьому дає рівний, із блискучими краями злам з виділенням прозорої світло-зеленого кольору сироватки. Якщо згусток ще не готовий, то злам матиме дряблий вигляд з виділенням каламутної сироватки. Неправильне визначення готовності згустку призводить до погіршення якості сиру і зменшення його виходу.
Обробка згустку. У результаті зсідання молока сичужним ферментом утворюється гель — сирний згусток, який здатний виділяти вологу з розчиненими у ній речовинами (сироватку) і внаслідок цього стискатися. Щоб прискорити виділення сироватки, згусток розрізають і обробляють до одержання сирного зерна різних розмірів відповідно до певного виду сиру. Обробку ведуть у ваннах за допомогою ножів, лір, механічних мішалок або у _метано подібної_ах.