TEHNOLOKI PROCESI ZA KONCENTRISANJE SUVE MATERIJE MLEKA TEHNOLOGIJA

TEHNOLOŠKI PROCESI ZA KONCENTRISANJE SUVE MATERIJE MLEKA TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE SIREVA

GRAĐA MICELE KAZEINA

FORMIRANJE KOAGREGATA MLEKA

HOMOGENIZACIJA MLEKA

INFOGRAPHIC – ilustrirani vodič za 66 vrsta sireva

REKLI SU. . “Sir može da razočara. Može biti dosadan, naivan ili previše sofisticiran. Ipak, ostaje činjenica da je sir korak mleka ka besmrtnosti. ” Clifton Fadiman “Mnogih noći sam sanjao o siru – istopljenom, najčešće. ” Robert Luis Stivenson “Obrok koji se završi bez sira je kao prelepa žena bez jednog oka. ” Žan. Anselm Brija-Savaren “Kako je moguće voditi zemlju koja ima 246 vrsta sireva? ” Šarl de Gol

POREKLO REČI � Cheese (eng. ) – latinska reč caseus; Queso (špan. ) – Kaas (holan. ) – Kase (nem. ) – Queijo (portug. ) � Caseus Formatus (formirani sir) – FORMATICUM – Fromage (fran. ) – Formaggio (ital. ) MARRIAGES MADE IN

ISTORIJSKI RAZVOJ SIRARSTVA q mleko u ishrani ljudi – 10 000 do 8 000 p. n. e. – dolina Tigra i Eufrata q slučajnost – princip PROBE I POGREŠKE – transport mleka u životinjskim mešinama – razvoj bakterija – kišeljenje – izdvajanje gruša i surutke – osnova I kategorije sireva – kiselokoagulišući v ekstrahovanje enzima iz zida mešine – sirišni kazeinski gel – veća mogućnost izdvajanja surutke suvlji proizvod duže održiv – sirišna koagulacija mleka (enzimska ili slatka) dominantna ü treća kategorija sireva – toplotno koagulišući sirevi – kiselije mleko izloženo kuvanju – razdvajanje na g i surutku

ISTORIJSKI RAZVOJ SIRARSTVA Stari Egipat – arheološki dokazi na crtežima grobnica (2 000 p. n. e. ) Veoma kiseli i slani sirevi – slični današnjem sitnom ili Feta siru Rimsko Carstvo – pravljenje sira prelazi u umetnost; caseale – rimske legije instrument širenja tehnologije izrade sireva imperijom Srednji vek – nosioci manastiri (inovativni monasi) i feudalni posedi TRAPIST ( manastir Marija Zvijezda u blizini Banja Luke) PORT DU SALUT (manastir Notre Dame du Port du Salut, Laval, Francuska) Izolovanost manastira i srednjevekovnih poseda, zatvorenost i samozatajnost – glavni razlog nastanka velikog broja različitih sireva 500 do preko 2 000 različitih vrsta i varijeteta

Kako je moguće, bez obzira na izolovanost pojedinih proizvodnja, ostvariti tako veliki broj različitih proizvoda, dobijenih od praktično iste polazne sirovine, a da su pri tome tehnološki postupci ostali u okviru redosledom definisanih osnovnih tehnoloških operacija? SLOŽENOST POSTUPKA PROIZVODNJE VELIKI BROJ I VARIJABILNOST FAKTORA KOJI UTIČU na TEHNOLOGIJU IZRADE SIREVA SPECIFIČNOST: GEOGRAFIJE, LJUDI, ORGANIZACIJE STOČARSKE PROIZVODNJE ► SASTAV MLEKA, MIKROFLORA MLEKA + VARIJACIJE VELIČINE I OBLIKA, USLOVA ČUVANJA i ZRENJA

ISTORIJSKI RAZVOJ SIRARSTVA Zanatska proizvodnja se zadržala veoma dugo Industrijska proizvodnja sireva – 1851. SAD – Njujork; prvi industrijski pogon u Evropi 1870. u Longfordu (Velika Britanija) Uvođenje industrijskog sirila (sedamdesete godine XIX veka) i pasterizacije mleka (početak XX veka) uz primenu startera i kontrolu titracione kiselosti mleka Danas – moderna i potpuno automatizovana proizvodnja zasnovana na naučnim saznanjima

Cambalou pećine oblasti Roquefort sur Soulzon – “KRALJ SIREVA” PRIČA O ROKFORU Rasa ovaca Lacaune – pase u departmanu Aveyron “FLUERINES” - pukotine Budno oko “majstora za zrenje” – maitre affineur”

SVAKI KOTUR ZRI NAJMANJE 3 MESECA U PODRUMIMA NA DUBINI OD 300 METARA DO 2 KILOMETRA Julije Cezar i istoričar Plinije Stariji – najbolji sir u Galiji; Karlo Veliki, Fransoa I i Luj XIV obožavaju Rokfor i neizostavno je na njihovoj trpezi; Kazanova (Đan Đakomo Đirolamo) izjavljuje: ”ima moć da obnovi ljubav, a cvet ajuću ljubav dovede do zrelosti. ” v Zakon Kornusa iz 1066. – monasi iz obližnjeg manastira Silvana dobijaju dozvolu za pravljenje rokfora v 31. Avgust 1666. “patentno pismo o plemenitosti” – skupština u Tuluzu v SVEGA SEDAM PROIZVOĐAČA: “A. O. C. Oznaka – oznaka porekla: Roquefort Societe, Roquefort Papillon, Carles, Gabriel Coullet, Fromageries occitanes, Vernieres i Le Vieux Berger

NAJVEĆI PROIZVOĐAČ SIRA – NAJVEĆI KONZUMENTI SIRA ? 2010. UNESCO – SVETSKA KULTURNA BAŠTINA – FRANCUSKI GASTRONOMSKI OBROK

DEFINICIJA SIRA 1. 2. SIR JE ZREO ili SVEŽ, ČVRST ili POLUČVRST PROIZVOD DOBIJEN: DOBIJEN koagulacijom: koagulacijom mleka, obranog mleka, delimično obranog mleka, pavlake, surutkine pavlake, mlaćenice ili bilo koje druge kombinacije naznačenih sirovina, DELOVANJEM SIRILA ili drugih agenasa koagulacije (sirćetna, limunska, mlečna kiselina i druge organske kiseline), kao i DELIMIČNIM IZDVAJANJEM SURUTKE prouzrokovanim procesom koagulacije; korišćenjem tehnoloških rešenja koja sadrže koagulaciju mleka, odnosno proizvoda i poluproizvoda od mleka, pri čemu se dobija proizvod koji se odlikuje suštinski istim fizičkim, hemijskim i senzornim svojstvima kao i proizvod definisan u tački 1.

KLASIFIKACIJA SIREVA a) b) c) d) e) KARAKTER SIROVINE – VRSTA MLEKA TEHNOLOGIJA PROIZVODNJE – koagulacija: sirišnokoagulišući (slatkokoagulišući), kiselokoagulišući, toplotnokoagulišući sirevi HEMIJSKI SASTAV– sadržaj masti u suvoj materiji sira (%): ekstramasni > 60; punomasni 45 -60; polumasni 25 -40; niskomasni 10 -25; obrani < 10 REOLOŠKA SVOJSTVA SIRNOG TESTA – čvrstina – konzistencija – parametar voda u bezmasnoj suvoj materiji (%): ekstratvrdi < 51; tvrdi 49 -56; polutvrdi 54 -69; meki > 67 KARAKTER ZRENJA – sirevi sa zrenjem i sirevi bez zrenja

Ekstra tvrdi sir predstavlja sir koji ima maksimalno do 51% vode u BMSM sirevi ovoga tipa su: Zbrinc Parmezan

Tvrdi sir sadržaj vode u bezmasnoj suvoj materiji sira 49 -56% najvažniji predstavnici su: Ementaler, Grojer, Kačkavalj, Čedar, Provalone

Polutvrdi sir sadržaj vode u bezmasnoj suvoj materiji sira 54 -69% najznačajniji predstavnici su: Gauda, Edamer, Trapist, Tilzitski sir

Meki sir sadržaj vode u bezmasnoj suvoj materiji sira ne manji od 67% najznačajniji predstavnici su: sirevi sa plesnima, sirevi u salamuri i sirevi sa mažom

SIREVI SA PLESNIMA

SIREVI U SALAMURI SJENIČKI HOMOLJSKI ZLATARSKI

SIREVI SA MAŽOM Tilzit, limburški sir, Romadur

OSNOVNI POSTUPCI U PROIZVODNJI SIREVA 1. ODABIR I PRIPREMA MLEKA 2. KOAGULACIJA 3. SEPARACIJA SERUMA – IZDVAJANJE SURUTKE – OBRADA GRUŠA 4. FORMIRANJE SIREVA 5. SOLJENJE 6. ZRENJE (ili SKLADIŠTENJE)

ODABIR I PRIPREMA MLEKA Primarna obrada mleka Odabir mleka – primarna i sekundarna dispozicija mleka Parametri koji se koriste u oceni sposobnosti mleka za proizvodnju sira: organoleptička ocena, titraciona kiselost, količina masti, belančevina, Ca, ukupan broj MO, koli titar, kontrola na mastitise (broj somatskih ćelija), kontrola na rezidue ANT, kontrola prisustva psihrotrofa, kontrola aktivnosti BMK

ODABIR I PRIPREMA MLEKA Standardizacija sadržaja masti i proteina/kazeina KATEGORIJA % MSM % MM EKSTRAMASNI 65 4, 5 -5, 0 PUNOMASNI 55 3, 8 -4, 0 POLUMASNI 45 2, 9 -3, 1 NISKOMASNI 10 -25 0, 8 -2, 2 OBRANI < 10 < 0, 4

ODABIR I PRIPREMA MLEKA TERMIČKA OBRADA MLEKA - U DIREKTNOJ VEZI SA TIPOM SIRA KOJI SE PROIZVODI: EKSTRA TVRDI SIREVI - SIROVO MLEKO TVRDI SIREVI -TERMIZACIJA POLUTVRDI SIREVI - ZAGREVANJE NA 72 o. C/20 sek MEKI SIREVI - ZAGREVANJE NA TEMPERATURE IZNAD 80 o. C/ NEKOLIKO MINUTA UTICAJ HOMOGENIZACIJE NA KOAGULACIJU MLEKA – gel homogeniji, manje elastičan i manje podložan spontanom sinerezisu; samo kod kiselokoagulišućih, mekih sireva gde se i zahteva mazivost i homogenost sira uz što manje izdvajanje surutke

ODABIR I PRIPREMA MLEKA FAZA PREDZRENJA MLEKA: MLEKA A. STAJANJE SIROVOG MLEKA NA POVIŠENIM TEMPERATURAMA B. DODAVANJE STARTER KULTURA CILJ PREDZRENJA MLEKA – SKRAĆENJE FAZE PODSIRAVANJA, PRAVILNO KIŠELJENJE GRUDE I SIRA

DODACI u PROIZVODNJI SIREVA KOAGULANTI – SIRILA: SIRILA labferment, sirišni ferment (90% himozina i 10% pepsina) – teleći himozin, ali i supstituenti: goveđi, svinjski i pileći pepsin, proteinaze poreklom iz plesni (Rhizomucor miehei), ali i rekombinovani himozin dobijen genetičkim manipulacijama STARTER KULTURE – BMK (laktokoke); Bakterije propionske kiseline – švajcarski sirevi (ementaler, grojer)Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanni (metabolizam laktata do propionata, acetata i co 2) Plesni – P. camemberti, P. candidum i/ili P. caseicolum (kamember i bri); P. roqueforti i/ili P. caseicolum (rokfor, gorgonzola, stilton) MO površinske maže (tilzit, limburški, romadur) – Br. linens, Arthrobacter spp. , Microbacterium spp. , Halomonas spp. , Staphylococcus spp. , Micrococcus spp. , i kvasci Debaryomyces hansenii i Geotrichum candidum + dodatak Ca. Cl 2 u količini ne većoj od o, o 2% (200 mg/l mleka); dodatak nitrata radi inhibicije germinacije Clostridium spp. i sprečavanja mane kasnog nadimanja sireva /tvrdi i

KOAGULACIJA MLEKA SIRIŠNA KOAGULACIJA – 2 faze: 1. Enzimatska ili biohemijska 2. Fizičko-hemijska faza koagulacije FAKTORI koji utiču na tok koagulacije: a) Koncentracija kazeina – značaj standardizacije sadržaja proteina b) p. H vrednost c) Temperatura d) Koncentracija Ca jona e) Istorija uzorka

SEPARACIJA SERUMA-IZDVAJANJE SURUTKE - SINEREZIS Težnja gela za reorganizacijom sopstvene strukture odnosno tendencija smanjenja nivoa slobodne E koja je veoma visoka usled slučajnog rasporeda parakazeinskih micela Gel ostvaruje kontrakciju Spontani sinerezis nedovoljan (potrebni obim izdvajanja surutke i do 9/10 od početne zapremine mleka, te je potrebno inicirati dodatni sinerezis tzv. indukovani sinerezis Praktična realizacija sinerezisa započinje nizom tehnoloških operacija koje sveobuhvatno nazivamo OBRADA GRUŠA Teorijska kategorija – SINEREZIS; praksa – OBRADA GRUŠA

OBRADA GRUŠA OBAVEZNE OPERACIJE: 1. Sečenje gruša 2. Mešanje gruša 3. Sušenje gruša 4. Odlivanje surutke OPCIJA: Dogrevanje gruša i Ispiranje gruša

SEČENJE GRUŠA Sečenje se vrši u odgovarajućem momentu gotovosti odnosno postizanja željene čvrstine gruša u toku koagulacije. U slučaju ranog sečenja kada gel nije postigao željenu čvrstinu dolazi do razbijanja gela i formiranja sirne prašine koja stvara gubitak randmana proizvodnje. Suprotno tome, pri zakasnelom sečenju formirani gel pokazuje veću otpornost prema alatu za sečenje, cepa se i takođe dolazi do formiranja sirne prašine Cilj sečenja gruša je povećanje površine izdvajanja surutke

SEČENJE GRUŠA Veličina sirnih zrna koja se želi dobiti operacijom sečenja zavisi pre svega od vrste sira koji se proizvodi odnosno od željenog nivoa sinerezisa Kod sireva sa većom suvom materijom sečenje gruša se vrši na zrna manje veličine i obrnuto kod mekih sireva sirna zrna su većih dimenzija Ručno i mašinski (u sklopu sirnih kada)

SEČENJE GRUŠA VELIČINA ZRNA GRUŠA ZA POJEDINE SIREVE KAMAMBER VELIČINA ORAHA ROMADUR TILZITSKI ZRNO KUKURUZA EDAMSKI ZRNO ŽITA EMENTALER ZRNO KONOPLJE PARMEZAN ZRNO KRUPNIJEG PESKA VELIČINA LEŠNIKA

MEŠANJE GRUŠA CILJ: onemogućiti taloženje sirnih zrna i slepljivanja što bi onemogućilo izdvajanje surutke iz njih sirna zrna usled mehaničkih sudara između sebe i u sudarima sa mešalicom podležu elastičnim deformacijama koje dovode do kontrakcije matriksa, što u krajnjem efektu vodi nastavku sinerezisa, odnosno regulisanju obima i intenziteta sinerezisa

DOGREVANJE GRUŠA Operacija dogrevanja je opcionalna i karakteristična je za polutvrde i tvrde sireve. Dogrevanjem odnosno povišenjem temperature sistema surutka/gruš značajno se pospešuju hidrofobne interakcije, usled čega dolazi do snažnijih kontrakcija matriksa, što za rezultat ima narastanje indukovanog sineretičkog pritiska i povećanja obima sinerezisa Dogrevanje je važna operacija usklađivanja obima sinerezisa i fermentacije

DOGREVANJE GRUŠA U proizvodnji polutvrdih sireva (npr. holandski sirevi) temperature dogrevanja se kreću u intervalu 38– 400 C (max. 450 C), kako bi se omogućio rast i aktivnost mezofilnih starter kultura i postigao ujednačen obim sinerezisa i fermentacije Temperature dogrevanja u proizvodnji tvrdih sireva (švajcarski sirevi, italijanski sirevi i dr. ) se najčešće kreću u intervalu 50– 550 C. Usled toga, u proizvodnji ovih sireva se koriste termofilne strater kulture koje mogu da izdrže ovako visoke temperature dogrevanja i ostvare svoju ulogu u toku zrenja sira, ali je ipak izraženiji obim sinerezisa u odnosu na obim fermentacije

ISPIRANJE GRUŠA primenjuje samo kod pojedinih vrsta sireva kao što su holandski sirevi- edam, gauda i sl. CILJ: smanjenje sadržaja laktoze, raspoloživog supstrata za aktivnost startera (sirevi manje kiselosti i srednje izraženog ukusa) ukusa deo surutke se odliva i dodaje određena količina vode koja se kreće u intervalu 15– 25% od količine mleka.

SUŠENJE ZRNA Obavezna operacija za sve vrste sireva Kod sireva kod kojih se dogrevanje ne primenjuje, sušenje gruša se obavlja na temperaturi koagulacije Kod sireva kod kojih postoji operacija dogrevanja, sušenje gruša se obavlja na završnoj temperaturi dogrevanja U periodu sušenja zrna gruša dobijaju na čvrstini, tako da mogu izdržati snažniji mehanički tretman, intenzivnije mešanje

SUŠENJE ZRNA TILZITSKI SIR 30 MIN/42 -44 o. C EMENTALER 30 MIN/52 -53 o. C ZBRINC 35 -45 MIN/57 o. C GAUDA SOMBORSKI SIR 42 -43 o. C 28 o. C

ODLIVANJE SURUTKE razdvajanje faze gruša od faze surutke neophodno izvršiti u momentu postizanja odgovarajućeg hemijskog sastava koji se ogleda u određenom sadržaju SM, mineralnom kompleksu, sadržaju rezidualnog sirila i dr.

OBLIKOVANJE – FORMIRANJE SIRA Operacije kalupljenja i presovanja sira Kalupi koji se koriste u proizvodnji sireva mogu biti plastični, metalni ili drveni, različitih dimenzija i oblika (lopta, blok, salama). Sirevi sa niskom suvom materijom (meki sirevi) su najčešće malih dimenzija, dok su polutvrdi i tvrdi sirevi znatno većih dimenzija sa dužim periodom zrenja Okretanje sireva – izdvajanje zaostale surutke, ujednačeni oblik i formiranje kore – u početku, sirevi se okreću 5– 8 puta na svakih 15– 30 min. , a kasnije nešto ređe na 1– 2, 5 h zavisno od vrste sira

OBLIKOVANJE – FORMIRANJE SIRA Presovanje pod dejstvom sopstvene mase sira je označeno kao samopresovanje i primenjuje se u proizvodnji mekih sireva Presovanje pod određenim opterećenjem je karakteristično za polutvrde i tvrde sireve. Ukoliko se želi dobiti tvrđi sir primenjuje se veći pritisak i duže vreme presovanja. VRSTA SIRA OPTEREĆENJE (kg/kg sirne mase) VREME PRESOVANJA MEKI 2 -5 1 -2 POLUTVRDI <10 3 -4 TVRDI 10 -15 8 -16

SOLJENJE SIRA Pored fermentacije i dehidratacije, soljenje je jedan od načina tradicionalnog konzervisanja Konzervišući efekat, ali i postizavanje odgovarajućeg ukusa kao i usmeravanje složenih biohemijskih i mikrobioloških procesa u toku zrenja NAČINI: soljenje mleka, soljenje u salamuri, suvo soljenje, soljenje u zrnu i soljenje u toku parenja sirnog testa

ZRENJE SIREVA Odvija se u u posebnim prostorijama (podrumima i sl. ) sa adekvatnom opremom (police, merdevine, kolica) i povoljnim klimatskim uslovima (temperatura, vlažnost vazduha) U toku proizvodnje sireva se u velikoj meri definiše hemijski sastav, dok se u toku zrenja formiraju senzorna svojstva koja svakom siru daju specifičnost i jedinstvenost veoma ograničene promene u toku zrenja (npr. mocarela), dok su kod drugih (npr. sirevi sa plavim plesnima) veoma intenzivne

PROTEOLIZA – GLIKOLIZA - LIPOLIZA ZRENJE SIREVA UČESNICI: a) koagulanti- himozin i drugi enzimi (pepsin ili mikrobiološka sirila); b) nativni enzimi mleka, u prvom redu plazmin; c) d) e) enzimi starter kultura, koji su u velikoj meri locirani intracelularno i oslobađaju se nakon liziranja ili izumiranja ćelija; enzimi nestarterske mikroflore koja se spontano razvija u siru i potiče prvenstveno iz mleka i spoljašnje sredine (Lactobacillus, Pediococcus i Micrococcus vrste); enzimi sekundarnih startera kao što su propionske bakterije, Brevibacterium linens, kvasci i plesni (Penicillium roqueforti i P. camemberti) posebno značajnih kod pojedinih vrsta sireva.

SIREVI SA ZRENJEM U PROCESU ZRENJA MOGU SE KORISTITI PLESNI NA POVRŠINI I U UNUTRAŠNJOSTI SIRA, KAO I DELOVANJE POVRŠINSKE MIKROFLORE ILI ZRENJE U SALAMURI. MINIMALNI PERIOD ZRENJA : 1. EKSTRATVRDE SIREVE –ŠEST MESECI 2. TVRDE SIREVE- PET NEDELJA 3. POLUTVRDE SIREVE – DVE NEDELJE 4. MEKE SIREVE- NAJMANJE SEDAM DANA

SIREVI SA SUVOM POVRŠINOM-KOROM SIR SA SUVOM POVRŠINOM KOROM SE NEGUJE BRISANJEM I OKRETANJEM SIRA ILI NANOŠENJEM VOSKA I/ILI ZAŠTITNIH MATERIJA KAKO BI SE SPREČILO NASELJAVANJE PLESNI I PREKOMERNO ISUŠIVANJE POVRŠINE

ZRENJE SIREVA SA MAŽOM TOKOM ZRENJA SIREVA SA MAŽOM , MAŽA SE SKIDA SA SIREVA KOJI SU VEĆ U POSTUPKU ZRENJA I NANOSI SE NA MLADE SIREVE KOJI SE UNOSE U PROSTORIJU ZA ZRENJE ; MAŽU ČINE kvasci i Brevibacterium linens

ZRENJE SIREVA SA BELIM PLESNIMA BELE PLESNI KOJE ČINI Penicillium camemberti SE NANOSE NA POVRŠINU SIRA PRSKANJEM I U TOKU NEKOLIKO DANA ONE STVARAJU MICELIJUM NA POVRŠINI KOJA JE U DODIRU SA VAZDUHOM