Движение сыворотки в межзерновых капиллярах прессуемого сыра 

Прессование сыра, в конечном счете, с гидродинамической точки зрения сводится к возможно более быстрому выделению и удалению сыворотки с целью получения сыров заданной влажности. Выделяющаяся из сырных зерен сыворотка попадает в межзерновые промежутки и капилляры, откуда под воздействием градиента давления выдавливается наружу. Одновременно  под действием давления сырные зерна деформируются и смещаются, постепенно заполняя своей массой межзерновые пустоты. На нестационарные явления уплотнения сырных зерен в межзерновой капиллярной системе накладывается много разнообразно влияющих факторов. 

При протекании сыворотки, обладающей определенной вязкостью (1,6÷2,2·10^–3 Па·с) и несущей в себе некоторое количество частиц сырной пыли и жира, имеют место сорбционные явления, обусловленные влиянием межмолекулярных сил. На стенках капилляров образуется фиксированный слой твердых компонентов сыворотки, обладающий определенными прочностными свойствами. Предельное напряжение сдвига этого слоя зависит от многих факторов и в первую очередь от вязкости, температуры, содержания сухих веществ, в т.ч. белка, жира, лактозы, солей, а также от поперечного сечения и геометрической формы капилляров. При снижении скорости движения сыворотки происходит «заращивание» (облитерация) просвета капилляров. Облитерация проявляется тем сильнее, чем сложнее по молекулярному составу жидкость и чем ближе ее сходство с материалом стенок капилляров. Сыворотка является сложной по молекулярному составу и близкой к сырным зернам, из которых состоят стенки капилляров, своими белковыми, липидными, солевыми и другими компонентами. С увеличением содержания белка, жира, лактозы, солей кальция, сыворотка более плотно и более толстым слоем налипает на стенки. Поэтому сыворотка, например жирных сыров, хуже выпрессовывается из сыра, чем из обезжиренных. Облитерация капилляров увеличивается при повышении градиента давления. Это объясняется тем, что к силам молекулярного сцепления прибавляются силы давления, возникающие в жидкости. Под действием давления также уменьшается сечение межзерновых промежутков и капилляров, а отсюда и возможность запрессовки сыворотки внутри сыра. Оно наблюдается тогда, когда сырную массу, имеющую много влаги, прессуют повышенными нагрузками. Капилляры в сыре, а особенно в поверхностном слое, резко уменьшаются (порядка нескольких микрон). Эти размеры соизмеримы с толщиной облитерационного слоя на их стенках, поэтому движение сыворотки в капиллярах резко замедляется и даже может прекратиться совсем. Такое явление наблюдается, когда, несмотря на значительную влажность сырной массы и увеличенные прессующие нагрузки, выделение сыворотки из сыра замедляется или вовсе прекращается (так называемая запрессовка сыворотки в сыре). Снижение температуры сыров и особенно их поверхности усиливает облитерацию, следовательно, и сопротивление движению сыворотки в капиллярах. Известное на практике «застывание сыра», когда прекращается выделение сыворотки, в результате охлаждения прессуемой массы во многом объясняется облитерационными эффектами. 

Изучение движения сыворотки в тонких межзерновых капиллярах на модельной воде и натуральном сырном зерне сыров разных видов показало, что критерий Рейнольдса (Re) и скорость движения сыворотки в нестационарно уплотняющемся, упруго–пластичном слое сырного зерна постепенно уменьшается. К концу прессования критерий Rе резко уменьшается, приближаясь к единице. При таких значениях Re имеет место уже так называемое «ползущее» течение. Поэтому фильтрацию сыворотки в межзерновых капиллярах к концу прессования сыра следует рассматривать как ползущее течение, осложненное облитерационными явлениями. Следует учитывать, что большую отрицательную роль здесь играет и сырная пыль, своей массой забивающая межзерновые капилляры и тем ухудшающая отток сыворотки.