TECHNOLOGICKÉ VÝPOČTY PŘI VÝROBĚ SÝRŮ – Technologické výpočty mlékárenského průmyslu

Sýr je vysoce bílkovinný, biologicky plnohodnotný potravinářský výrobek vyrobený z mléka koagulací mléčných bílkovin s následným oddělením sýrové hmoty od syrovátky, formováním, lisováním, solením a zráním [1,15]. Materiálové kalkulace ve výrobě sýrů se provádějí při normalizaci, kontrole množství surovin a hotového výrobku. Sleduje se také množství podmíněně zrajícího sýra, zrajícího sýra a jeho úbytek během zrání [15].

Hlavní složky, které do sýra přecházejí z mléka, jsou bílkoviny a tuky. Regulační a technické dokumenty upravují pro každý druh sýra organoleptické a fyzikálně chemické ukazatele, z nichž nejdůležitější je hmotnostní podíl tuku v sušině výrobku. Vzhledem ke smršťování sýra během zrání není absolutní množství tuku v sýru konstantní. Kontrolovaným parametrem je tedy obsah tuku v sušině sýra, vyjádřený v procentech a neměnící se během procesu zrání a skladování.

Obsah tuku v sušině sýra závisí především na poměru mezi tukem a bílkovinami v mléce. Proto, aby se získaly sýry se standardním obsahem tuku, musí být mléko normalizováno obsahem tuku s přihlédnutím k obsahu bílkovin. Obsah bílkovin v mléce závisí na období laktace: zvyšuje se v létě a na podzim a snižuje se na jaře a v zimě. Díky tomu je výtěžnost sýra v období léto-podzim výrazně vyšší. Poměr hmotnostních podílů tuku a bílkovin v normalizovaném mléce by měl zajistit standardní poměr těchto částí mléka v hotovém výrobku, a tedy hmotnostní podíl tuku v sušině sýra [15].

Materiálová bilance ve výrobě sýrů

Při výrobě sýrů se z normalizovaného mléka získává sýr (hotový produkt) a syrovátka (vedlejší produkt). Při výpočtech se používají rovnice materiálové bilance (5.1) a (5.2):

kde Mn.m, Ms, Msyv je hmotnost normalizovaného mléka, sýra a syrovátky, kg;

n — maximální přípustné ztráty surovin při výrobě sýra, %.

kde Жн.м, Жс, Жсыв — hmotnostní podíl tuku v normalizovaném mléce, sýru a syrovátce, %, %;

nж — maximální přípustná ztráta tuku při výrobě sýra, %.

Mléko se normalizuje podle hmotnostního podílu tuku s přihlédnutím k obsahu bílkovin. Hmotnostní podíl tuku v normalizovaném mléce, zh.m, %:

Kde K je koeficient určený empiricky;

Bm je hmotnostní zlomek bílkovin v původním mléce, %;

Жс.в — hmotnostní podíl tuku v sušině sýra, %.

U sýrů s podílem tukové hmoty v sušině 50 % se bere K = 2,07, s podílem tukové hmoty 45 % – K = 1,98, s podílem tukové hmoty 40 % – K = 1,86, s podílem tukové hmoty 30 % – K = 1,54 [15].

Hmotnostní podíl bílkovin v mléce je určen vzorcem (2.60).

Hmotnostní podíl tuku v sušině sýra je regulován normou [17]. Existuje vztah mezi absolutním hmotnostním podílem tuku v sýru a v sušině sýra (5.4):

Kde Zhabs je absolutní hmotnostní podíl tuku v sýru, %;

Сз.с — hmotnostní zlomek sušiny v sýru, %.

Přibližný hmotnostní podíl tuku v normalizované směsi lze také určit z tabulek [18].

Kalkulace produktu ve výrobě sýrů

Výpočtovým úkolem je určit hmotnost sýra z dané hmotnosti mléka s přihlédnutím k výrobním ztrátám.

Schéma zpracování mléka na sýr (s normalizací v toku) je na obrázku 4.

Metoda výpočtu – podle míry spotřeby normalizované směsi a vzorců bilance tuku, s přihlédnutím k maximálním přípustným ztrátám

Obrázek 4 – Schéma zpracování mléka na sýr s normalizací v toku

1. Stanovení hmotnostního podílu tuku v normalizovaném mléce pomocí vzorce (5.3) nebo tabulek [18] v závislosti na druhu sýra a obsahu tuku v mléce.

2. Stanovení hmotnosti normalizovaného mléka a smetany/odstředěného mléka v závislosti na způsobu normalizace je podobné výpočtu pasterizovaného mléka ze surovin.

3. Hmotnost zrajícího sýra, Mz.s, kg

Kde Hn.m je míra spotřeby normalizovaného mléka na výrobu 1 tuny sýra, kg [16].

4. Hmotnost sýra po lisování, Mp, kg, zajišťující příjem vypočtené (nebo stanovené) hmotnosti zralého sýra podle vzorce (5.6):

kde Us je míra přirozeného úbytku sýra během doby zrání, kg [16].

5. Počet hlávek sýra N, hlávek:

Kde Mgol je hmotnost jedné hlavy sýra, kg.

6. Stanovení množství séra. Hmota syrovátky tvoří 80 % hmoty normalizovaného mléka při výrobě tvrdých sýrů a 75 % při výrobě měkkých sýrů [15].

2 Materiálové kalkulace při výrobě tavených sýrů

Podle spolkového zákona č. 88 je tavený sýr mléčný výrobek nebo mléčný složený výrobek vyrobený ze sýra a (nebo) tvarohu s použitím mléčných výrobků a (nebo) vedlejších produktů zpracování mléka, emulgačních solí nebo strukturotvorných látek mletím, mícháním, tavením a emulgováním směsi s přidáním nemléčných složek za účelem nahrazení složek mléka [2] nebo bez jejich přidání.

Složení tavící směsi do značné míry určuje kvalitu tavených sýrů. Směs se připravuje podle standardních receptur nebo na základě dostupných surovin. Metoda výpočtu je založena na receptuře, podobně jako při výpočtu při výrobě zmrzliny [15].

Úkol. Přepočítejte recept na 1000 kg taveného sýra „ruského“, pokud je spotřeba surovin na 1 tunu sýra 1020 kg, hmotnostní podíl tuku v sušině sýra je 45%, vlhkost je 50%. V tomto případě je nutné nahradit máslo plastovým krémem. Dodatečně přidáno: sušené odstředěné mléko v množství 20,4 kg (2 % hmotnosti směsi), odtučněný tvaroh v množství 20,4 kg (2 % hmotnosti směsi). Nízkotučný sýr se přidává v menším množství než ve standardní receptuře.

Typický recept na 1000 kg taveného sýra „ruského“ je uveden v tabulce 3 [15]. Nejprve se pomocí vzorce (5.4) vypočte absolutní hmotnostní podíl tuku v hotovém výrobku a všech sýrech použitých jako suroviny. Pak je absolutní hmotnostní podíl tuku v taveném sýru „ruský“ 22,5%, v sýru „ruský“ – 28,5%, v sýru na tavení 20%. Získané výsledky pro suroviny jsou uvedeny v tabulce 3.

Tabulka 3 – Standardní recept na tavený sýr „ruský“