ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ МОЛОКА В СЫРОДЕЛИИ
При выработке сыра составные части молока используются неодинаково. Казеин и жир должны быть использованы максимально, а молочный сахар и соли — в количествах, необходимых для созревания сыра. Для нормального созревания различных видов сыра большое значение имеет соотношение содержания белков и молочного сахара (бродильного материала) в свежем сыре, а также отношение между кислотностью сырной массы и содержанием в ней влаги и солей кальция, способных вступить в обменную реакцию с образующейся молочной кислотой.
Молочный сахар и соли молока. Как правило, в созревающих сырах не должно содержаться молочного сахара, он полностью должен быть сброжен, в противном случае сыр не созреет. Если бы весь молочный сахар, имеющийся в молоке, перешел в сыр, то молочнокислые бактерии не смогли бы полностью использовать его. Это объясняется тем, что молочнокислые стрептококки начинают отмирать при накоплении в сырной массе около 2 % свободной молочной кислоты (примерно 220°Т). При культивировании в коровьем молоке они погибают при содержании молочной кислоты 1 % (примерно 120°Т). В сыре благодаря буферной способности белков они выдерживают кислотность, равную 200—220 °Т. Несколько большую концентрацию кислоты (2,6—3,5%) выдерживают молочнокислые палочки.
Следовательно, для нормального развития молочнокислых бактерий необходимо, чтобы вся образующаяся молочная кислота вступила в реакцию главным образом с солями кальция. Количество солей кальция, перешедших в сыр, недостаточно для связывания всей молочной кислоты, которая могла получиться от сбраживания всего сахара молока. Например, в твердых сырах весь молочный сахар, переходящий в сыр, при нормальных условиях созревания сбраживается в молочную кислоту, которая вступает в реакцию с кальциевыми солями. В результате активная кислотность достигает такой величины (pH 5,3—5,9), при которой могут нормально протекать микробиологические и ферментативные процессы. Максимальной кислотность бывает в свежих твердых сырах. В дальнейшем она снижается вследствие образования щелочных продуктов распада белков.
Таким образом, в производстве твердых сыров использование молочного сахара должно быть не максимальным, а оптимальным, т. е. в пределах до 10 % содержания его в молоке в зависимости от вида сыра. В большинстве случаев используется 5—7 % молочного сахара.
Если в свежем твердом сыре содержание молочного сахара выше нормы и не соответствует количеству солей кальция, то часть молочной кислоты остается несвязанной, кислотность сырной массы повышается и созревание сыра замедляется или совсем приостанавливается. В такой среде молочнокислые бактерии развиваются слабо, распада белков не происходит, а следовательно, кислота не нейтрализуется; сыр консервируется. Такое состояние наблюдается в мягких сырах впервые два дня после изготовления.
Соли в основном находятся в растворенном состоянии, степень перехода их из молока в сыр регулируется количеством сыворотки, оставленной в сырной массе, и обычно колеблется в пределах 3—5 % содержания их в молоке. Исключение составляют кальциевые фосфорные соли, которые в значительной степени переходят в сыр при образовании сычужного сгустка как составные части казеинаткальцийфосфатного комплекса.
Казеин. На степень использования казеина существенно влияет соотношение фракций α-, ß- и ϒ-казеина. Если в молоке много у-казеина, который не свертывается сычужным ферментом, то степень использования казеина будет меньше, и, наоборот, при незначительном содержании у-казенна степень использования казеина будет больше.
При одинаковом содержании фракций казеина степень использования их выше при производстве мягких сыров, несколько ниже — твердых сыров с низкой температурой второго нагревания и еще ниже — твердых сыров с высокой температурой второго нагревания. Это объясняется тем, что самые крупные сырные зерна получают при выработке мягких сыров, а самые маленькие — твердых сыров с высокой температурой второго нагревания. Следовательно, при измельчении сгустка потери казеина с сывороткой неодинаковые: чем мельче зерна, тем потери больше. Поэтому сгусток из доброкачественного молока следует измельчать, но до максимальной величины, допустимой для данного вида сыра.
На степень использования казеина влияет также прочность сгустка. Данные изучения свойств различных сычужных сгустков показали, что из прочного сгустка, образующегося под действием сычужного фермента, казеина с сывороткой теряется меньше, чем из мягкого. Разница в использовании казеина при прочном и мягком сгустке 5—6 %.
В результате пастеризации использование казеина и общего белка повышается. Так, исследования, проведенные 3. X. Диланяном и В. А. Хачатряном, показали, что при свертывании белков пастеризованного молока в швейцарский сыр переходило в среднем 86,7 % белка, а при свертывании белков сырого—только 73,2%- При выработке сыра из пастеризованного молока кроме казеина в сыр переходит также небольшое количество альбумина.
Жир. Переход жира из молока в сыр зависит от многих факторов. Больше всего в сыр переходит (при всех остальных равных условиях) шариков жира средних размеров, затем мелких и крупных. Это объясняется тем, что при свертывании белков молока, особенно продолжительном, крупные шарики жира легко отстаиваются, не «захватываются» сгустком и переходят в сыворотку, а мелкие шарики не удерживаются сгустком, а «захватываются» выделяющейся сывороткой. При использовании гомогенизированного молока, в котором все шарики жира имеют одинаковый размер, потери жира с сывороткой уменьшаются.
Особенно хорошие результаты были получены при выработке мягких сыров из гомогенизированного молока. Благодаря содержанию жира в сыворотке (0,05—0,1 %) отпадает необходимость сепарирования ее. Отрицательная сторона гомогенизации при производстве сыров — это ухудшение процесса обезвоживапия сгустка. В молочной промышленности давно применяют гомогенизацию при производстве кисломолочных продуктов для замедления явления сиперезиса. В. В. Вайткус предлагает гомогенизировать только сливки. Подготовленное таким образом молоко при выработке рокфора дало хорошие результаты. При гомогенизации сливок увеличивается поверхность шариков жира, вследствие чего в рокфоре микроскопические грибы (плесень) быстрее расщепляют жир.
Переход жира в сыр зависит и от его вида, точнее, от особенностей технологии. При производстве мягких сыров (при всех остальных одинаковых условиях), как правило, жир используется в большей степени, чем при выработке твердых. В твердых сырах с низкой температурой второго нагревания жир используется лучше, чем в сырах с высокой температурой второго нагревания. По данным 3. X. Диланяна, использование жира при выработке швейцарского сыра составляет 75,12%, сыра чанах (полножирного)—85,4%, латвийского — 78,19% (Г. С. Инихов). Прочный сычужный сгусток при изготовлении твердых сыров лучше удерживает жир, чем мягкий, разница в потерях жира (переход в сыворотку) составляет 3-5 %.
Степень использования жира при производстве сыра зависит также и от соотношения между содержанием жира и белка, вернее, казеина. При высоком содержании жира в молоке сырная масса не в состоянии удержать его полностью, и поэтому в таких случаях много жира переходит в сыворотку. Практика и многочисленные наблюдения показали, что при переработке нормального цельного молока количество жира в сухом веществе сыра колеблется от 45 до 60 %, почти никогда не бывает ниже 45 и выше 60 %.