СУЩНОСТЬ СОЗРЕВАНИЯ

Принято считать, что созревание сыров начинается с мо­мента посолки, хотя составные части молока, перешедшие в сыр, изменяются задолго до нее. В сущности, при подготовке молока навертыванию уже начинают изменяться молочный са­хар, соли количественный и качественный состав микрофлоры.

Изменения, начавшиеся в молоке, продолжаются во время свертывания белков молока и обработки сырной массы в ап­парате выработки сырного зерна вплоть до формования и прес­сования. Процессы протекают очень интенсивно, так как этому благоприятствует поддерживаемая температура.

В созревании сыров главную роль играет микрофлора. Со­ставные части сыра изменяются под влияние бактериаль­ных экзофермептов и в некоторой степени под действием выс­вобождающихся после отмирания клеток эндоферментов. Ко­личество микробов в 1 г сырной массы в момент ее извлечения из аппарата выработки сырного зерна и последующего формо­вания достигает сотен миллионов и даже нескольких миллиар­дов. Развитию большого объема микрофлоры в сырах способ­ствует высокое содержание белка, который как бы защищает микроорганизмы от вредного воздействия накопленных про­дуктов их жизнедеятельности. Белки (в основном продукты их распада) поддерживают концентрацию водородных ионов (pH) на таком уровне, при котором микробиологические процессы могут протекать с достаточной интенсивностью.

Микрофлора большинства видов свежих сыров почти пол­ностью состоит из молочнокислых бактерий. При этом на пер­вой стадии созревания так же, как и в аппарате выработки сырного зерна при обработке сырной массы, преобладают стреп­тококки, а на второй стадии созревания — молочнокислые па­лочки.

Характер, объем микрофлоры и интенсификация микробио­логических процессов во время обработки сырной массы в сыроизготовителе непосредственно воздействуют на микробиоло­гические процессы, протекающие в сыре при его созревании. Так, при изготовлении латвийского и других видов сыров с низ­кой температурой второго нагревания (36—38 °С) в течение всей обработки сырной массы в сыроизготовителе создаются благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий, которые сразу же начинают усиленно размножаться, и коли­чество их значительно увеличивается не только вследствие уп­лотнения зерна, но и за счет увеличения его способности «зах­ватывать» бактериальные клетки. Поэтому в сырах этого вида количество молочнокислых бактерий в 1 г уже в первые дни созревания составляет несколько миллиардов. Например, в 1 г латвийского сыра уже в первый день количество микроорганиз­мов достигает 8 млрд., затем оно постепенно уменьшается и через 10 сут микробиологические процессы протекают относи­тельно медленно. Характерно, что в латвийском сыре за все время созревания (60 дней) количество молочнокислых стреп­тококков составляет почти 100%, и только в трехмесячном возрасте сыра и старше начинают преобладать молочнокислые палочки. Благодаря такому большому объему микрофлоры соз­ревание латвийского сыра завершается к двум месяцам.

Несколько продолжительнее созревание голландского сыра (3 мес), и соответственно объем микрофлоры в этом сыре меньше, чем в латвийском, но все же достаточно большой (2— 4 млрд, микроорганизмов в 1 г сыра). При производстве гол­ландского сыра условия также благоприятны для развития микроорганизмов, так как температура второго нагревания 40— 43 °С. Однако в этих сырах максимальное количество микро­флоры наблюдается на 5-е сут (от 1,9 до 4 млрд.), а в даль­нейшем до 30-суточного возраста оно постепенно уменьшается. В сыре двухмесячного возраста содержится только несколько сотен миллионов микробов. Созревание голландского сыра так­же протекает под действием молочнокислых стрептококков, ко­личество которых в течение всего срока созревания превы­шает количество молочнокислых палочек. В отличие от латвий­ского сыра в созревании голландского сыра молочнокислые палочки участвуют начиная примерно с месячного возраста сыра.

При производстве швейцарских сыров температура второго нагревания высокая (56—60 °С), что влияет на количество и состав микрофлоры. Общее количество ее в 1 г двухсуточного сыра немного более 1 млрд., затем оно постепенно снижается. В швейцарском сыре очень рано начинают действовать молоч­нокислые палочки. Если перед выемкой из сыроизготовнтеля в зерне содержится более 70 % молочнокислых стрептококков, то уже в односуточном сыре количество палочек составляет около 80 % всей микрофлоры. Этому способствует большой размер сыров, благодаря чему во время прессования в них долго сохраняется высокая температура, близкая к оптималь­ной для развития молочнокислых палочек. Затем постепенно сыр охлаждается, в результате чего после посолки в одиннадцатисуточном сыре вновь преобладает группа стрептококков.

В дальнейшем, как известно, швейцарские сыры поступают в теплую камеру, в которой их выдерживают от 20 до 40 дней. Опять изменяется соотношение групп молочнокислых стрепто­кокков и палочек, количество их становится одинаковым. По истечении этого периода и до конца созревания в швейцарском сыре, как и в других сырах, начинает преобладать группа мо­лочнокислых палочек.

В группу швейцарского сыра входит также советский сыр. Его вырабатывают из пастеризованного молока. В отличие от швейцарского сыра сырную массу советского сыра нагревают до более низких температур (52—54 °С). Размер сыра меньше. Все указанные различия несколько изменяют характер микро­биологических процессов, происходящих во время выработки и созревания сыра. Так, в сырном зерне перед выемкой из сыроизготовнтеля молочнокислых палочек больше (65,52 % об­щего объема), чем стрептококков. В трехсуточном сыре объем микрофлоры максимальный— 1300 млн. в 1 г сыра, что несколько больше, чем у швейцарского, причем палочки состав­ляют уже 55,8 %. Это объясняется тем, что при посолке тем­пература сыра понижается и создаются благоприятные условия для развития стрептококков. В советском сыре количество стрептококков в процессе созревания держится на высоком уровне — 35—45 % общего объема микрофлоры.

Количество микроорганизмов в швейцарском и советском сырах значительно меньше, чем в других. Среднее количество микроорганизмов в 1 г сыра (в течение первых Ш дней) при­ведено в табл. 2.

Сыр чанах относится к группе рассольных сыров, которые с момента приготовления и до потребления находятся в рас­соле. Специфические условия созревания и хранения сыров этой группы резко отличаются от других сыров (голландский, латвийский и пр.) с низкой температурой второго нагревания, созревающих при участии мезофильиых молочнокислых бакте­рий. По данным М. А. Волковой-Диланян, интенсивное разви­тие микробиологических процессов в рассольных сырах проис­ходит во время выработки, самопрессовання и в первые дни созревания, а микрофлора состоит в основном из молочнокис­лых стрептококков. Наибольшее содержание микроорганизмов (5250 млн. в 1 г) в сыре чанах наблюдается на 4-е сутки, мак­симальное развитие молочнокислых палочек (около 300 млн. в 1 г)—на 15—20-е сутки.

Ведущая роль в процессе созревания сыра чанах, как и при созревании голландского и латвийского сыров, принадлежит молочнокислым стрептококкам. Более раннее развитие молочно­кислых палочек в сыре чанах влияет на продолжительность со­зревания этого сыра (всего два месяца), несмотря на то что он находится в неблагоприятных условиях (рассоле). Таким образом, количество бактерий в 1 г сыра, т. е. объем микро­флоры при созревании сыров, как видно из приведенных дан­ных, непосредственно влияет на продолжительность созревания сыров.

Следствием микробиологических процессов являются изме­нения составных частей сыра при созревании, С момента под­готовки молока для выработки сыра молочный сахар в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий подвергается брожению с образованием молочной кислоты. Накопление ее продолжается во время обработки сырной массы в аппарате выработки сырного зерна, при формовании и прессовании. В молодом сыре уже имеется достаточное (0,3—0,4%) коли­чество молочной кислоты. При созревании сыра молочный са­хар полностью сбраживается в течение первых 7—14 дней. Следовательно, уже в двухнедельном сыре независимо от его вида молочного сахара не содержится.

Под влиянием молочной кислоты параказеин, полученный при образовании сычужного сгустка, постепенно теряет кальций и превращается в монокальцийказеннат и свободный от кальция параказеинаг. Помимо этого молочная кислота соединяется не­посредственно с параказеином, образуются параказеинмонолактат или параказенндилактат. Эти соединения набухают, а параказеии не обладает этой способностью. Между тем для получения нежной консистенции сыра набухаемость параказеинмонолактата и параказенндилактата имеет решающее значе­ние.

По данным разных авторов, количество образуемой молоч­ной кислоты при производстве твердых сыров составляет около 67—70 % общего содержания сброженного молочного сахара. В процессе созревания сыра содержание молочной кислоты уменьшается. По данным сотрудников ВНИИМСа, в мелких сырах максимальное содержание молочной кислоты наблюда­ется через 10 сут и составляет 1,6—1,8%, а к концу созрева­ния снижается до 1,1—1,3%, в крупных сырах соответственно снижается с 1,3—1,4 до 0,8—1 %, а в мягких еще больше с 2— 2,3 до 0,4—0,8%. Это свидетельствует о том, что молочная кислота в процессе созревания сыра разлагается, образуя аро­матические и вкусовые вещества.

В созревании сыров самая большая роль принадлежит бел­кам, главным образом превращениям казеина. Изменение казе­ина начинается с момента действия на него препарата сычужного фермента (сычужный порошок), который переводит ка­зеин в параказеин. В дальнейшем параказеин изменяется уже в формованном сыре под влиянием молочной кислоты, пова­ренной соли и в самой большой степени под действием фермен­тов, вырабатываемых микроорганизмами, и частично сычуж­ного фермента и ферментов молока (сырого).

Параказеин при созревании сыра начинает распадаться на более простые соединения, содержащие азот. Вначале появля­ются альбумозы, затем пептоны, пептиды и аминокислоты. Возможен распад параказеина с отщеплением аминокислот до образования полипептидов. По-видимому, в сырах параказеин распадается одновременно по указанным двум путям, так как уже в начале созревания отмечается увеличение содержания в сырах как аминокислот, так и более сложных промежуточных продуктов распада параказенна. Изменение количества сво­бодных аминокислот в процессе созревания швейцарского сыра приведено в табл. 3.

Таблица 3

Как видно из приведенных данных, уже в свежем сыре име­ются свободные аминокислоты, количество которых постепенно увеличивается. В процессе созревания наряду с образованием аминокислот происходит дезаминирование их, в результате чего образуются кислоты и аммиак. Может происходить деза­минирование не только аминокислот, но и белков и пептонов сыра. Наряду с этим процессом в сырах наблюдается и декарбоксилировапие, при этом образуются углекислый газ и но­вые продукты распада - амины.

Созревание сыра — очень сложный процесс, поэтому нет еще единой системы оценки степени созревания. В зрелых сы­рах определяют количество нерастворимых белков, сумму раст­воримых азотистых веществ, количество растворимых белко­вых веществ, небелковых азотистых веществ, остающихся в фильтрате после осаждения растворимых белков трихлоруксусной кислотой, аминного азота (сюда входят свободные аминокислоты, амиды и аммиак). В разных сырах образуется неодинаковое количество продуктов распада белков. В табл. 4 приведены соотношения форм азотистых веществ в зрелых сы­рах (по А. И. Чеботареву и 3. X. Диланяну).

Как видно из табл. 4, в мягких сырах (дорогобужском, за­кусочном и рокфоре) содержится большое количество раство­римого азота (от 50,5 до 70%), тогда как в твердых сырах (швейцарском, советском, московском, голландском и ярослав­ском) его намного меньше (20—25 %). В латвийском и близких к нему сырах растворимого азота больше, чем в твердых, и меньше, чем в мягких. Наконец, меньше всего растворимого азота в рассольных сырах типа брынзы. Следовательно, параказаин больше всего изменяется в мягких сырах, затем в сы­рах группы латвийского, твердых и меньше всего — в рассоль­ных. Изучено и накопление в зрелых сырах аминокислот. Так, в шестимесячном швейцарском сыре высшего сорта обнару жены следующие аминокислоты (табл. 5).

Автором книги с сотрудниками установлено, что каждый вид сыра имеет свой характер накопления и присущий ему набор свободных аминокислот. Для твердых сыров основным фоном, обеспечивающим высокое качество их, является набор (спектр) свободных аминокислот. Так, в зрелом сыре в пере­счете на обезжиренное сухое вещество набор свободных амино­кислот достигает следующих величин (в мг%): в армянском сыре — 950, чанах — 870, советском — 4189, грузинском — 795, швейцарском — 3286, вулканещтском — 215, брынзе— 1500.

Таблица 4

Известно, что в твердых сырах помимо белков изменяется и жир, но незначительно, в основном под действием липолитических ферментов. Некоторые исследователи утверждают, что продукты разложения жира участвуют в образовании харак­терных вкуса и запаха сыра. Это подтверждают и наши дан­ные. Изменения жира в мягких сырах вполне доказаны, так как созревают они под влиянием микроскопических грибов. В та­ких сырах (рокфор и др.) в результате омыления жиров на­капливаются летучие жирные кислоты. Глицерин, образую­щийся наряду с жирными кислотами, в сырах не обнаружен, так как он потребляется микроорганизмами. Характерный вкус рокфора, особенно из овечьего молока, появляется в резуль­тате воздействия микроскопических грибов (Penicillium roque- forti) на жир сыра.

Все сыры в процессе созревания теряют то или иное коли­чество влаги, вследствие чего происходит усыхание сыра. Большая часть влаги удаляется при посолке — 5—10% массы сыра. В рассолах слабой концентрации (16—18 %) усушка сы­ров бывает ниже — 3—6%. В процессе созревания сыра умень­шение его массы из-за потери влаги и сухих веществ во время мойки и перетирания сыров достигает 10—12% с учетом по­терь при посолке.

При созревании сыров выделяются газы: аммиак, углекис­лый газ и немного водорода. Газы частично задерживаются в сырной массе, а часть их выделяется наружу. Они раздви­гают сырную массу, в результате образуются полости — глазки. Рисунок, т. е. вид сыра в разрезе, зависящий от числа, формы, размеров, расположения глазков, обусловливается ин­тенсивностью и степенью газообразования. Характер глазков и рисунок сыра отражают в некоторой степени качество сыра и в некоторых случаях особенности его созревания.

В нормальных условиях глазки швейцарского сыра (круп­ные— диаметром 1,5—2 см, правильной круглой формы) за­полняются в основном углекислым газом, образуемым главным образом вследствие пропионовокислого брожения, и незначи­тельным количеством азота и кислорода. Образовавшиеся газы накапливаются в местах, где имеются пузырьки воздуха, или между зернами, где слабое сцепление частиц сырной массы. В крупных сырах (швейцарском, советском и пр.) глазки об­разуются через 20—25 дней после изготовления, а иногда и позже, когда молочный сахар полностью разложен.

В мелких сырах протекает молочнокислое боожение, харак­теризующееся выделением углекислого газа и водорода. В этих сырах глазки мелкие, частые и неправильной формы. Коли­чество и размер их зависят также от скорости выделения газа: чем он скорее выделяется, тем мельче будут глазки и их будет больше, и наоборот.

В голландском сыре газ образуется при брожении молоч­ного сахара и состоит из смеси водорода и углекислого газа. Растворимость водорода очень низкая, он быстро насыщает сырную массу и в первые же дни после изготовления образует многочисленные мелкие глазки как в зернах, так и между ними. В дальнейшем по мере созревания они несколько укрупняются.