111

OSNOVEPROIZVODNJE

SIREVA

2

ODABIR I UVANJE MLIJEKA

Sisavci Voda

(%)

Mast

(%)

Proteini

(%)

Laktoza

(%)

Pepeo

(%)

OvcaKozaBivolicaDevaKrava

80,687,882,484,887,3

8,33,87,43,03,7

5,43,54,75,23,4

4,84,14,65,54,8

0,90,80,91,50,8

Najvie sireva - od kravljeg mlijeka- ovje i kozje mlijeko (tradicionalni sirevi)- bivolje i devino (uglavnom Indija i Egipat)- izvorna Mozzarella u Italiji (bivolje mlijeko)

Kravlje

10%2%1,5%ovje i kozje

kravlje

Prosjenisastav

bivolje

23

Bitno je: ouvati prirodna svojstva proteina

(bolja kakvoa grua / vei prinos sira)

osigurati dovoljnu koliinu topljivog Ca(za koagulaciju kazeina djelovanjem enzima)

koristiti higijenski proizvedeno mlijeko

(najbolje mikrobioloke kakvoe)

izbjegavati dugo skladitenje mlijeka:

- sprijeiti razgradnju kazeina (i oslobaanje LPL)- sprijeiti porast psihrotrofnih bakterija (proteoliti i lipoliti)

Mlijeko za sir mora imati dobru sposobnost sirenja

4

Rast bakterija u sirovom mlijeku tijekom uvanja pri 5C

Log broja (CFU/mL)

35

Treba naglasiti:

sve bakterije u mlijeku mogu postati dio mikroflore grua ili sira

otpornije bakterije preive pasterizaciju(u siru se mogu koncentrirati i do 10 x)

egzogene lipaze i proteinaze (termostabilne):- mogu djelovati tijekom proizvodnje i tijekom zrenja sira

Za proizvodnju sira:- treba ouvati mikrobioloku kvalitetu mlijeka- mlijeko se mora kontrolirati prije same proizvodnje

(prethodne promjene u mlijeku nije mogue popraviti)

6

STANDARDIZACIJA MLIJEKA

Obavezno:

udjel mlijene masti (prema vrsti sira)- smanjiti (separacijom mlijeka)- poveati (dodatkom vrhnja)

omjer kazein/mlijena mast(ujednaena konzistencija/ vei prinos sira)

omjer kazein/proteini sirutke(primjenom ultrafiltracije - UF)

Novije mogunosti:

47

Standardizacija m.m. u mlijeku

za proizvodnju sira eljene kvalitete

Kvaliteta sira Mast u suhojtvari sira (%)

Mast umlijeku (%)

Polumasni 20 0,95-1,0Trietvrtmasni 30 1,65-1,75Normalno masni 40 2,5-2,55Punomasni 50 3,0-3,05Ekstra masni 60 5,0-5,1

8

Homogenizirano mlijeko: bre se grua (meki gru - slabija sinereza)- kao kozje mlijeko vee zadravanje masti u gruu (sirutka, 3-4 x manje masti) vei prinos sira (vie masti, ali i vode)

Homogenizacija mlijeka moe se provoditi jedino:

za proizvodnju mekih sireva - svjeeg sira, kremastih sireva - sireva s plemenitim plijesnima

za proizvodnju ostalih sireva moe se homogenizirati samo vrhnje

HOMOGENIZACIJA MLIJEKA

(uz primjenu manjeg tlaka)

59

Za neke izvorne tvre sireve:(Emmentaler, Grojer, Parmesan i Grana)

koristi se i sirovo mlijeko (samo uz strogi sanitarni nadzor)

ponekada termalizacija mlijeka prije uvanja (63-69 C/10-60)- nije zamjena za pasterizaciju (inaktivacija psihrotrofa / fosfataza +)

Pasterizacija mlijeka za sireve moe biti:

niska/dugotrajna (63-65 C/30)(mali pogoni- u kadi /duplikatorima)- nepoeljna

srednja/kratkotrajna (72 C/15-20) (u ploastim izmjenjivaima topline)

TOPLINSKA OBRADBA MLIJEKA

10

Samo za svjei sir (netradicionalni): pasterizacija mlijeka (85-95 C/5-10) - dovodi do denaturacije proteina sirutke (odmotavanja) te povezivanja s - kazeinom na povrini micela (-S-S- veze)

zadravanje proteina sirutke u svjeem siru( prinos, nutritivna vrijednost, udjel vode - puno meki sir)

Mikrostruktura kiseli gruevi(blokira se veza Phe105- Met106 - osjetljiva na djelovanje sirila)

Nativni kazein

Kazein povezan s proteinima sirutke

611

centrifugalna separacija bakterija (oko 80-90%) sporogenih vrsta Clostridium /Bacillus (oko 99%)- uz jednofaznu ili dvofaznu baktofugu (pri T oko 55-60 C)- na osnovi razliite gustoe bakterija (1,070-1,130 g/cm3)

i mlijeka (1,028-1,034 g/cm3 )

Baktofugat (koncentrat bakterija):- sterilizira se (pri 130 C/par sec.)i pripaja baktofugiranom mlijeku

BAKTOFUGACIJA MLIJEKA

12ulaz mlijeka

Jednofazna baktofuga Dvofazna baktofuga

ulaz mlijeka

baktofugiranomlijeko

Baktofugat2-3% odvolumenamlijeka

Baktofugatoko 0,15% odvolumena mlijeka

713

Jednofazna baktofugacija i sterilizacija baktofugata

1. Pasterizator 2. Centrifugalni separator 3. Sustav automatske standardizacije vrhnja

4. Jednofazna baktofuga 5. Infuzijski sterilizator

14

MIKROFILTRACIJA MLIJEKA

Primjenom dvostruke mikrofiltacije (MF):- pomou membrana (pore 0,8-1,4 m) i pri T oko 50 C- moe se ukloniti vie od 99,5% bakterija- uklanjanje spora: - Bacillus cereus

- Clostridium tyrobutiricum - do 99,9%

Koncentrat bakterija (oko 5% vol. mlijeka): - sterilizira se (pri 130 C/par sec.)

i pripaja mikrofiltriranom mlijeku

815

1. Pasterizator 2. Centrifugalni separator 3. Sustav automatske standardizacije vrhnja 4. Linija dvostruke mikrofiltracije 5. Linija sterilizacije koncentrata i vrhnja

Obradba mlijeka dvostrukim mikrofiltrom i sterilizacijomkoncentrata bakterija (te vrhnja) pri standardizaciji mlijeka za sir

16

Noviji APV- sustav mikrofiltracije (MF)

bakterijespore i SS

MFmlijeko

eljeni% m.m.

mlijeko

Visokatoplinskaobradba

Keramikemembrane

koncentrat bakterija

talog

Prednosti - nepotrebna sterilizacija koncentrata- nema gubitaka proteina- uklanjanje ivih i mrtvih stanica

917

Primjena mikrofiltracije (MF) mlijeka za sireve

ima vie prednosti: nepotrebna termalizacija mlijeka

(primjena MF prije uvanja mlijeka)

nepotrebna termalizacija svjeeg sira nepotreban dodatak nitrata u mlijeko

(sprjeava nadimanje sireva)

laka kontrola sira tijekom zrenja- krae trajanje zrenja sira produljena trajnost sira Clostridiumtyrobutiricum

18

ULOGA DODATAKA U MLIJEKO

Kalcijev klorid pri sirenju mlijeka (djelovanjem enzima)

- dodaje se oko 0,02% CaCl2

Natrijev klorid pri sirenju slanog mlijeka (za sir tipa Domiati)

- dodaje se 5-10% NaCl

Sirilo (kimozin)- proteinaza ivotinjskog podrijetla u tekuem obliku (jakosti od 1:10.000 do 1:15.000) u prahu ili tabletama (jakosti 1:100.000 do 1:150.000)

(gruanje mlijeka za oko 40 minuta pri 35 C)

10

19

Sirila (s lipolitikim enzimima ) jae izraena aroma sireva

(kao kod uporabe ovjeg i kozjeg mlijeka)

Mikrobna sirila (proteinaze plijesni / bakterija/ kvasaca) jae proteolitiko djelovanje (manje osjetljive na T i pH) manja koliina, osobito MAKSIREN (100% kimozin)

Natrijev ili kalijev nitrat (max. 0,03% NaNO3 ili KNO3 ):

Ksantin oksidaza - redukcija nitrata u nitrite - mogu sprijeiti: rast koliformnih bakterija (Enterobacter aerogenes, E. coli)

- uzronike ranog nadimanja sireva rast sporogenih bakterija (Clostridium tyrobutyricum, Bacillus spp.)

- uzronike kasnog nadimanja sireva

(ne preporuuju se kod ementalera- zbog kulture BPK !)

20

Lisozim (1-3 g komercijalnog pripravka / 100 L mlijeka):

razlae stanine opne Clostridium spp.i drugih gram pozitivnih bakterija

enzim djelotvoran i na Listeria monocytogenes(opasna po ivot patogena bakterija- raste i pri T ispod 0 oC)

Boje (dodaju se samo ponekad i to prije sirila): pri proizvodnji nekih polutvrdih i tvrdih sireva

(edar, ementaler, gouda, edamac)

koriste se ekstrakti:- -karotena; orelana- annatto (iz sjemena voa Bixa orellana)

- afrana; crvene paprike ili drugih doputenih boja

11

21

Tip sira Tip enzima Izvor enzima Faza dodatkaenzima

edar kisele i neutralneproteinaze, peptidazelipaze i dekarboksilaze

razliiti komercijalni ianimalni enzimi

gru

edar

parmezan

lipaze

proteinaze

enzimi probavnogtrakta deve

mlijeko i gru

gouda proteinaze Aspergillus oryzae mlijeko i gru

edamac

edar

proteinaze i peptidaze Pseudomonasfluorescens

mlijeko

mocarela lipaze, esteraze(mikroenkapsulirane)

sekret probavnihteleh enzima

mlijeko

plavi sirevi lipaze Aspergillus spp. gru

Primjena egzogenih enzima za pojaanje arometijekom zrenja sireva

Dodatak komercijalne - galaktozidaze u mlijeko (stimulacija rasta mo-kulture)

22

SIRENJE MLIJEKA pri T oko 30 C u tradicionalnim otvorenim- kadama ili bazenima

12

23

u suvremenim zatvorenim posudama (zgotovljai sira)- horizontalnog ili vertikalnog tipa

Horizontalni zatvoreni ureajza sirenje mlijeka

1. Dodaci za kombinirano rezanje-mijeanje

2. Cjedilo za odvod sirutke3. Motor za pokretanje sustava 4. Plat za zagrijavanje5. Otvor za ulaz mlijeka6. CIP-raspriva

24

Sirini preparati dodaju se zadnji u mlijeko nakon ostalih dodataka (one u prahu- prethodno otopiti) blago se mjeaju oko 2-3 minute da se ne oteti jakost mlijeko tada miruje (do nastanka grua poeljne kakvoe)

Za sirenje mlijeka - djelovanjem enzima:- poeljno je prethodno zakiseljavanje mlijeka

(dodatak kiseline, GDL ili provesti zrenje mlijeka - BMK)

do (pH 6,0-6,3-6,5)- za meki do tvri sir vea aktivnost enzima (kisele proteinaze) i Ca2+iona jaa sinereza nastalog gela (svojstvena tekstura)

Za sirenje mlijeka - djelovanjem kiseline:- poeljno je dodati i malo enzimskog pripravka (10 x manje)- utjee na oblikovanje vreg grua svjeeg sira

13

25

Nakon mijeanja mlijeka s dodacima:(ovisno o vrsti sira, proizvoakoj specifikaciji i zakonskim propisima)

osigurati oblikovanje grua dovoljne vrstoe

ustanoviti vrijeme pogodno za rezanje grua:- na osnovu iskustva (oekivanog trajanja gruanja)

(slatki < slani < kiseli gru)- odreivanjem pH- grua (ovisno o vrsti sira)

- odreivanjem titracijske kiselosti sirutke

- odreivanjem dovoljne jaine grua(brza provjera u praksi ili mjerni instrumenti)

26

OBRADBA GRUA

Tradicionalni svjei sir (pH 4,6) odvajanje sirutke od grua (samopreanjem - gaze, cjedila) ponekada i blago rezanje grua (uz stezanje gaze)

Termalizirani svjei sir (pH 4,6)- toplinska obrada (60 C/ 3 min.)- hlaenje grua (na oko 37 C) - odvajanje sirutke (centrifugalnim separatorom)

(oko 10% vei prinos zadravanje proteina sirutke)

14

27

Zrnati svjei sir - Cottage cheese:

- rezanje grua (pH = 4,4 - 4,85)(kockice /7-15 mm/- sitno ili krupno zrnati)

- mirovanje grua (15 -20 min. sinereza)- dogrijavanje grua sa sirutkom do T 50-60 C

(postupno tijekom 2 - 3 sata - ovravanje kockica)- ispiranje zrna (3 puta sve hladnijom vodom)- cijeenje zrna (samopreanje- preko cjedila)

Dodatakkremastemjeavine

(slane ili slatke)

PBF

28

Za zrele sireve (polumeki, polutvrdi i tvrdi)

gru se ree na kockice (razliite veliine):- za sireve s bijelim plijesnima: 3 cm- za sireve s plavim plijesnima: 1-1,5 cm- za sireve tipa feta: 2-3 cm- za sir edamac i gouda: 1-1,2 cm- za sir grojer i ementaler: 1 cm- za sir edar: 6-8 mm- za sir parmezan: 3-4 mm- za sir grana: 3 mm

blago mijeanje izrezanog grua(da ne doe do ponovnog sljepljivanja kockica)

15

29

Noevi zakombinirano

rezanje ili mijeanje grua

oblik za rezanje

oblik za mijeanje

30

dogrijavanje grua (stezanje mree proteina) - toplinska sinereza (dehidratacija):

- neizravno: parom (preko duplog plata - kade)- izravno: toplom vodom (u mjeavinu grua i sirutke)- kombinacijom (parom u platu i dodavanjem tople vode)

moe se provesti: - pri 35 - 40 C (za veinu sireva) - pri 40 - 56 C (za tvre sireve) suenje zrna grua

provodi se uz stalno mijeanje grua- potpomae izluivanje sirutke od zrna grua

33

16

3133

32

OBLIKOVANJE SIRA

Provodi se na vie naina (uz odvajanje sirutke):

izravno - prebacivanjem grua u oblikovana cjedila preko rotacijskog odjeljivaa sirutke - u kalupe - plastini ili metalni

- razliite veliine i oblika - perforirani

17

3335

34

2

18

35

Rotacijski odjeljiva sirnog zrna od sirutke

-

36

PRETPREANJE GRUAI KALUPLJENJE

mehanizirana kada za pretpreanje grua(odvajanje sirutke preko perforirane ploe)

- preano tijesto sira ree se na manje komade

- oblikuje (prenoenjem u odgovarajue kalupe)

u kontinuiranim linijama (za blok sireve): moe koristiti i za kompletno preanje sira

(oko 10 x vei pritisak nakon pretpreanja)

19

37

1. Kada za pretpreanje (moe 3. Naprava za istovar (stacionarna ili koristiti i za potpuno preanje) pokretna) i rezanje sira

2. Razdjeljiva grua, zamjenjiv 4. Tekua vrpca (tzv. konvejer)s CIP-rasprivaem (2a)

Mehanizirana kada za pretpreanje /preanje

1

38

1. Ulaz mjeavine zrno/sirutka 2. Kolona sa staklenim otvorom

(nije pokazano) 3. Perforirani odjeljivai sirutke4. Prihvatnik sirutke5. Balansni spremnik sirutke 6. Rezanje i sustav za istovar sira7. Kalupi 8. Brtvilo

9. lijeb za skupljanje sirutke

Sustav kontinuiranogpretpreanja (Casomatic)

20

39

1. Dovod zrna i sirutke 2. Razdjelnik 3. Pree4. Ventil 5. Perforirane cijevi6. Ventil 7. Reza grua8. Pregrade 9. Ploe 10. Kalupi

Naprava za doziranje gruai oblikovanje tijesta sira

40

Postupak oblikovanja sira u blokove

(u liniji Pasilac A/S)

21

41

Kod sireva tipa edar:(koji posjeduju zatvorenu teksturu tijesta)

(edar, mocarela, kakavalj, parenica, provolone)

- provodi se postupak nazvan edarizacija: - zrenje grua (oko 2 sata nakon sirenja) - postepeno odvajanje sirutke od grua

- blago pritiskanje grua (spajanje u tijesto)

- zrenje tijesta (traje oko 2- 2,5 sata) - nastaje plastino, glatko tijesto

- zrelo tijesto (pH 5,3)- melje se u rezance

42

Glavne faze diskontinuirane proizvodnjesira tipa edar

edarizacija (zrenje tijesta)

Mljevenje

Mijeanjei soljenje

Kalupljenje mljevenog sira

22

43

Neki detalji tijekom diskontinuiraneproizvodnje edar sira

44

Naprava za kontinuiranu edarizaciju- postepeno odvajanje sirutke od grua- spojena zrela masa sira melje se u rezance- soljenje i mijeanje oblikovanje sira edar

1. Odjeljiva sirutke (sito) 5. Pritiskanje izmijeanog grua 2. Skuplja sirutke 6. Mlin za rezance tijesta 3. Pokreta grua 7. Sustav suhog soljenja4. Tekua vrpca/okretni prijenosnik

23

45

1. Kolona 2. Punjenje 3. Ciklon 4. Senzor razine 5. Vakuumska jedinica6. Kombinirano brtvilo-reza7. Elevator ploa 8. Ejektor 9. Prijenosnik sira (plast. vreica)10. Tekua vrpca (na vakumiranje) 11. Ocjeivanje sirutke

Pretprea Block-formerza edar, bez kore

46

mocarela, kakavalj, parenica, provolone: - nakon mljevenja - kuhanje/rastezanje tijesta - u toploj vodi oko 80 - 85 C

(dok ne nastane glatka i rastezljiva masa)

- oblikovanje sira (jaja, lopte, salame, koluti i sl.)

- hlaenje rasprenom vodom (70- 50 - 35 C)

- ovravanje u hladnoj salamuri (5- 10 C)

- vakum pakiranje u plastine folije

edarizacija - zrenje tijesta

edar (mljevenje, soljenje, oblikovanje sira) zrenje

24

47

mocarela Izvorna Mozzarella- od bivoljeg mlijeka

kakavalj

Pakira se svjea:- u plastine folije - sa malo salamure

(da zadri karakteristianporculanski sjaj i oblik)

22

kakavalj, parenica i provolone idu na zrenje- proizvode se i od ovjeg mlijeka, razliito se oblikuju i pakiraju - poeljno- prethodno dimljenje (parenica, nekad i provolone)

48

1. Kada za sirenje 2. Naprava za "edarizaciju" 3. Pokretna tekua traka s okretom4. Naprava za kuhanje/ rastezanje (topla voda 80-85 C) 5. Mogue suho soljenje6. Mnogostruko kalupljenje 7.Tunel za ovrivanje (hlaenje vodom na 40-50 C)8. Odvajanje kalupa 9. Salamurenje (8-10 C) 10. Paletizacija 11. Skladite

Tijek mehanizirane proizvodnje sireva tipa mocarela

Pranje kalupa

sirutka

25

49

Sirutka se osloboa od grua - na 3 osnovna naina:

prenoenjem sirnog zrna u perforirane kalupe - raznih oblika i materijala, sa ili bez sirne marame

(za sireve grublje teksture tijesta)

pretpreanjem zrna u blokove - koji se reu na komade i prenose u kalupe (za sireve s rupicama)

prenoenjem grua na edarizaciju - uz kontinuirano odjeljivanje sirutke (zrenje sirne mase)

(za edar i sireve tipa mocarela)

50

PREANJE SIRA

Zavrno preanje oblikovanog siraprovodi se zbog vie razloga:

da se postigne eljeno krajnje odvajanje sirutke da nastane odgovarajua tekstura sira (bolje spajanje zrna)

da se postigne konani oblik (ovisno o vrsti sira, kalupu)

da se osigura nastanak kore (tijekom klasinog zrenja sira)

26

51

Razliito konstruirane pree (uspravne ili vodoravne): - polumehanizirane ili visoko mehanizirane

- pneumatski ili hidrauliki sustav preanja- uz mogunost automatske regulacije tlaka

- vakuum pree, tunelske pree s tekuom trakom ili druge

Stupanj preanja/primijenjeni tlak: - podeava se prema vrsti sira- ovisi i o masi i veliini sira (podeava se po jedinici povrine sira)

- tlak se postepeno poveava (ovisno o eljenoj tvrdoi sira)

Za blokove sira, bez kore (za zrenje sira u foliji)

52

Uspravna prea- s pneumatskim sustavom ploa

Vodoravna prea- tekua vrpca, tzv. konvejer prea

27

5354

5455

28

55

Preanje veine sireva: odvija se u hladnim prostorijama (T oko 15 oC)

Sirevi u salamuri (tipa Feta):- preaju se pri nioj sobnoj T , obino preko noi

- utjecajem blagog tlaka (1,5-2 kg /kg grua)(osigurati aktivnost mezofilne kulture)

- obino se reu na fete, zaljevaju salamurom i opet blago tlae

Sirevi uz plemenite plijesni (samopreanje)- pri T oko 25 oC (osigurati porast kiselosti)- traje 18-24 sata (okretanje sira oko 4 puta)