Из всех молочных продуктов твердые сычужные сыры имеют наиболее, сложную структуру, различающуюся в зависимости от вида сыра по макроструктуре самой головки (бруска), микроструктуре составляющих ее сырных зерен и ультраструктуре белкового геля, составляющего основу сырных зерен.
Одной из характерных особенностей структуры сычужного сыра является неоднородность распределения химических компонентов и физических свойств сыра по объему его годовки (бруска). По этому признаку можно выделить четыре типа сыра. В голбвках (брусках) первого типа, к нему в основном относятся сыры, имеющие неплотную структуру (российский, угличский и т. п.), влага распределена сравнительно равномерно, более сухим является только корковый слой, а остальная масса примерно однородна по влагосодержанню. В сырах другого типа (голландском, советском, швейцарском и т. п.) содержание влаги в тесте повышается от периферии головки (бруска) к ее центру; у этих же сыров встречаются головки третьего типа, имеющие две области высокого содержания влаги, находящиеся примерно посередине между центром и корковым слоем головки, которые разделены и окружены зонами с пониженным содержанием влаги. Известны также сыры четвертого типа (чанах, армянский и др.), в которых влажность убывает от корки к центру головки.
Характер макрозерен, составляющих головку сыра, также различен. На периферии головки зерна, как правило, более сплющены, чем в центре, причем направление сплющенности параллельно ближайшей поверхности корки, а степень сплющенности тем выше, чем ближе находится зерно к этой поверхности. В корковом слое отношение наибольшего промера зерна к наименьшему достигает 6: 1 и более, а в центре сыра зёрна почти не сплющены. Зерно имеет как бы тонкую «кожицу», которая отличается от остальной его массы меньшим содержанием жира и концентрацией белка. В сыре зерна тесно соприкасаются друг с другом, поэтому кожица их сливается в прослойки белого цвета, имеющие среднюю толщину от 6 до 36 мкм.
Другими структурными элементами, нарушающими однородность и сплошность структуры сыров являются: макропустотки круглой или неправильной формы от 1 мм до нескольких сантиметров — «глазки» и «самокольные трещины» сыра, микропустотки величиной 50—750 мкм, образующиеся главным образом в местах стыка сырных зерен, жировые микрозерна (размер 6—14 мкм), распределенные по всему объему продукта, а также отложения солей кальция (1— 40 мкм) и сырного камня. У мягких плесневых сыров к этим элементам, нарушающим однородность структуры, следует добавить еще гифы плесени, расположенные на внутренней поверхности макро- и микропустоток. Глубина проникновения плесеней внутрь макрозерен составляет 45—60 мкм.
Гель параказеина, составляющий структурную основу сыра, построен из связанных между собой частичек параказеина, не потерявших полностью своей индивидуальности. Под микроскопом он имеет сетчато-зернистый вид. Величина отдельных волокон сетки колеблется от 5 до 0,5 мкм. В ней хорошо выделяются уплотненные зернистые образования, располагающиеся в виде тяжей, скоплений или отдельно. Размер зерен колеблется от 100 до 200 мкм, т. е. он вполне сопоставим с размерами частиц параказеина.
Плавленые сыры значительно отличаются от натуральных по характеру макроструктуры. Если у сычужных твердых сыров четко видны под микроскопом сырные зерна и прослойки между ними, то у плавленых сыров такие структурные образования отсутствуют. Все видимые под микроскопом элементы плавленых сыров распределены более равномерно, чем у сычужных твердых сыров, молочная основа его более однородна как по распределению химических компонентов, так и по реологическим свойствам. Характерным элементом микроструктуры плавленых сыров являются также газовые вакуоли — мельчайшие газовые пузырьки размером 2—3 мкм.
Частицы белка, образующие структурную основу плавленых сыров, имеют несколько меньшие размеры.
Данные, характеризующие основные структурно-механические свойства сыров, приведены в табл. VI—11, VI—12.
Реологические характеристики приведены в табл. VI—13, реодинамические— в табл. VI—14.
Из реологических показателей с органолептической оценкой консистенции сыров наиболее тесно коррелирует (коэффициент корреляции 0,8—0,9) показатель пенетрации, равный глубине погружения в продукт за 5 с под собственным весом металлического конуса (угол 30°, масса 150 г) или шарика (диаметр 0,0127 м, масса 400 г).
В табл. VI—15 приведены предельные значения этих показателей для сыров с различной консистенцией.
Содержание минеральных веществ на 100 г съедобной части продукта приведено в табл. VI—18.
Содержание липидов (г на 100 г съедобной части продукта) приведено в табл. VI—19.