Определение сыра. Основные элементы производства

В толковом словаре Даля слово «сыр» помещено в семейство, ко­ренным в котором является слово «сырой», имеющее два основных зна­чения: «мокрый» и «невареный». По-видимому, от второго значения и произошло слово «сыр», так как сыры в давние времена вырабатывали из сырого молока с участием естественной микрофлоры и в пищу они обычно употребляются без какой-либо кулинарной обработки. Слово «сыворотка» (на украинском «сыроватка»), возможно, является сокраще­нием слов «сырная вода», т. е. жидкая часть молока, остающаяся после выработки сыра и творога (в мировой практике творог относят к сырам).

Английское название сыра «cheese», немецкое «Kase» произошли от латинского «caseus», также означающее сыр и творог. От этого же корня произошло название главного белка молока - казеина, коагуляция которого лежит в основе производства любого сыра. Латинское проис­хождение английского и немецкого названий сыра позволяет предполо­жить, что в этих странах сыроделие (по крайней мере, производство сычужных сыров), началось после их завоевания Римской империей. Описание технологии сыра в Британии в IV в. нашей эры показывает, что она была идентичной описанной древнеримскими авторами до Рож­дества Христова. Однако археологические исследования свиде­тельствуют о том, что сыры в Британии (по-видимому, кисломолочные) вырабатывали и до ее завоевания римлянами.

Французское название сыра «fromage» происходит от слова «фор­ма», что указывает на наличие у сыров определенной формы в отличие от жидких ферментированных молочных продуктов. Форма и размеры головок сыров - не только чисто внешние признаки, присущие тому или иному виду сыра; они оказывают существенное влияние на его физико­химические, микробиологические, а, следовательно, и органолептиче­ские показатели.

Название казеина одинаково на разных языках. Это понятно, так как оно появилось после возникновения и определенного развития нау­ки о молоке, когда уже существовал достаточно широкий обмен науч­ной информацией и происходила унификация научных терминов. Раз­ное происхождение названий сыра на разных языках в какой-то мере свидетельствует о независимом и достаточно древнем появлении сыров в разных странах, в т. ч. и в России.

В каталоге Международной молочной федерации описано около 500, в литературе упоминается до 5000 видов сыров. Сыры отличаются друг от друга формой и размерами головки, химическим составом, органолептическими свойствами, технологией, что крайне затрудняет общее определение сыров. В кратком Оксфордском толко­вом словаре английского языка дано следующее определение сыра: «сгусток молока, получаемый под воздействием сычужного энзима, от­деленный от сыворотки и спрессованный в твердую массу». Это опре­деление не раскрывает сущности сыров, поскольку по органолептиче­ским показателям большинство сыров резко отличается от свежего мо­лочного сгустка, и не охватывает все многообразие сыров.

Davis дает более развернутое определение: «Сыр - это сгусток или вещество, получаемое коагуляцией молока определенных млекопитаю­щих сычужным или подобными ему энзимами в присутствии молочной кислоты, образуемой вносимыми или имеющимися в молоке микроор­ганизмами, из которого часть влаги удаляют путем его разрезания, на­гревания и/или прессования, после чего он помещается в формы, затем созревает путем выдержки в течение определенного времени при благо­приятной температуре и влажности». Многие сыры не соответст­вуют и этому определению.

В Общем стандарте, прилагаемом к Кодексу принципов, касаю­щихся молока и молочных продуктов (ФАО/ВОЗ), дано следующее оп­ределение сыра: «Сыр представляет собой свежий или прошедший со­зревание продукт твердой или полутвердой консистенции, получаемый:

а)  путем свертывания отдельно или в виде смеси молока, обезжи­ренного молока, частично обезжиренного молока, сливок, полученных из молочной сыворотки или пахты с помощью сычужного энзима или дру­гих молокосвертывающих энзимов с последующим частичным удалением молочной сыворотки, образующейся в результате этого свертывания;

б)  с использованием технологий, обеспечивающих свертывание молока и/или веществ, являющихся производными молока, с тем чтобы получить готовый продукт, основные физические, химические и орга­нолептические характеристики которого идентичны характеристикам продукта, описанного в параграфе а) Стандарта».

Это определение достаточно для целей идентификации, но оно не раскрывает функционального назначения и движущих сил процессов производства сыров и тесно связано с Общим стандартом.

Нами предлагается следующее определение сыров:

Сыры - это пищевые продукты, получаемые путем концен­трирования и биотрансформации основных компонентов молока под воздействием энзимов, микроорганизмов и физико-химических факторов; производство сыров включает коагуляцию молока, от­деление сырной массы от сыворотки, формование, прессование под действием внешних нагрузок или собственного веса, посолку, а употребление в пищу производится сразу после выработки (в све­жем виде) или после созревания (выдержки) при определенной тем­пературе и влажности в анаэробных или аэробных условиях.

От молока сыры отличаются высоким содержанием сухих веществ, что очень важно для их транспортировки и хранения, стойкостью в хра­нении и широким спектром органолептических показателей, удовлетво­ряющих любые вкусы потребителей.

Сыры, вырабатываемые с применением энзиматической коагуля­ции молока, называются сычужными. В категорию сыров кроме сычуж­ных входят кисломолочные сыры, вырабатываемые без участия моло­косвертывающих энзимов, с кислотной коагуляцией молока, и плавле­ные сыры, вырабатываемые не из молока, а из сычужных сыров и/или творога. В настоящей работе плавленые сыры не рассматриваются. Сы­чужные и кисломолочные сыры, в отличие от плавленых, часто называют натуральными, хотя это неправильно, так как все сыры вырабатывают из натурального сырья.

Определение сычужных сыров включает четыре необходимых элемента их производства: молоко; молокосвертывающие и другие эн­зимы, вносимые в молоко или непосредственно в сырную массу; микро­организмы и физико-химические воздействия на молоко и сырную мас­су. Совокупность последних составляет технологию, а совокупность всех элементов - биотехнологию сыра. Кратко охарактеризуем состав­ные элементы производства сычужных сыров.

Молоко. Для выработки сыров используют коровье, козье, овечье, буйволиное молоко или смеси молока от разных животных. В древних источниках (Гиппократ, Аристотель) сообщается об использовании для производства сыра также кобыльего и ослиного молока.

Энзимы. Основополагающей операцией в производстве сычужных сыров является энзиматическое свертывание молока, в результате кото­рого образуется сгусток, содержащий большую часть казеина и жира молока. Тысячелетиями для свертывания молока в сыроделии использо­вали сычужный энзим (химозин), образующийся в сычуге - четвертом отделе желудка молодняка млекопитающих молочного периода. В орга­низме животных он выполняет ту же функцию, что и в сыроделии - свертывает молоко, что является началом его переваривания. Этот факт свидетельствует о том, что переработка молока при производстве сыра соответствует естественным процессам, протекающим при переварива­нии молока в организме.

Второй функцией энзимов в производстве сыров является участие в биотрансформации компонентов молока в соединения, формирующие органолептические показатели продукта.

В настоящее время, в связи с дефицитом сычужного энзима из-за нецелесообразности забоя молодняка в молочный период жизни и сни­жения количества скота при резком возрастании его продуктивности, широко используются другие энзимы, близкие по действию к сычужно­му: пепсины, энзимы, продуцируемые некоторыми микроорганизмами.

Разработаны методы генной инженерии, позволяющие включать гены, осуществляющие синтез сычужного энзима, в геномы микроорганиз­мов, и тем самым осуществлять синтез сычужного энзима микроорга­низмами. Сычужный энзим, полученный методами генной инженерии, уже вырабатывается и применяется в промышленных масштабах.

Коагуляция молока под действием сычужного энзима получила название «сычужное свертывание». В настоящей работе это название сохранено для коагуляции молока всеми энзимами, применяемыми для этой цели, поскольку способ их действия при свертывании молока принципиально не отличается от способа действия сычужного энзима. В принципе любой протеолитический энзим может коагулировать мо­локо, но если по способу действия он сильно отличается от сычужного энзима, то при его использовании в сыроделии для свертывания молока снижается выход и ухудшаются органолептические показатели продук­та. По этой причине крайне ограниченно используют молокосверты­вающие энзимы растительного происхождения. В Европе только пор­тугальский сыр Сиера вырабатывают с энзимом растительного проис­хождения (образуемым растениями из рода Супага). Раститель­ные энзимы используются для выработки сыров в некоторых африкан­ских странах.

Кроме молокосвертывающих энзимов, в производстве некоторых сыров применяют липазы и протеазы для ускорения формирования и усиления выраженности сырного вкуса и аромата. Определенную роль в производстве сыров, особенно крупных, играют природные энзимы мо­лока, в частности плазмин.

Микроорганизмы. Микрофлору сыра можно подразделить на необ­ходимую для их производства и постороннюю. В производстве любого сычужного сыра применяют молочнокислые бактерии. Они играют главную роль в биотрансформации компонентов молока в вещества, формирующие органолептические показатели сыров, создают условия, подавляющие или ингибирующие размножение в молоке и сырах по­сторонней микрофлоры. В производстве кисломолочных сыров молоч­нокислые бактерии выполняют и функцию свертывания молока за счет образования органических кислот. При снижении pH до изоэлектрической точки казеина молоко свертывается. Энзимы для коагуляции моло­ка при выработке кисломолочных сыров не применяют или применяют в малых дозах, недостаточных для свертывания молока. При кислотной коагуляции молоко свертывается при pH 4,6, при кислотно-сычужной - при pH 5,0-5,2, при сычужной - при pH 6,5-6,6. Кислотная коагуляция молока принципиально отличается от сычужной: при кислотной коагу­ляции мицеллы казеина теряют стабильность в результате исчезновения поверхностного заряда в изоэлектрической точке, при сычужной теря­ется стерическая устойчивость мицеллы в результате расщепления æ-казеина. При кислотной коагуляции из мицеллы казеина выходит коллоидный фосфат кальция, обусловливающий межмицеллярные свя­зи, что приводит к радикальному изменению структуры кислотного сгу­стка и кисломолочных сыров (гл. 2). Зависимость pH сгустка и началь­ного pH сыра от типа свертывания молока определяет характер биохи­мических и микробиологических процессов в сыре, его органолептиче­ские показатели.

Кроме молочнокислых бактерий в производстве отдельных групп сыров принимают участие пропионовокислые бактерии, плесневые гри­бы, ассоциация аэробных микроорганизмов, получившая название «сырная слизь». Все эти микроорганизмы в дальнейшем будут назы­ваться «необходимой микрофлорой».

Под вредной микрофлорой понимаются микроорганизмы, попа­дающие в сыр помимо воли сыродела и ухудшающие органолептиче­ские показатели или показатели безопасности сыра. Микроорганизмы, ухудшающие органолептические показатели, в дальнейшем будут назы­ваться «технически вредной микрофлорой», снижающие показатели безопасности —«патогенными микроорганизмами».

Препараты молочнокислых бактерий для производства сыра назы­вают «заквасками» (в толковом словаре Даля также приводится назва­ние «сквасье», сейчас вышедшее из употребления).

Технология. Основные технологические операции производства сычужных сыров приведены в табл. 1.1. В производстве отдельных групп сыров используются не все указанные в таблице операции. Так, существуют сыры, созревающие с поверхности, на которой должны раз­множаться определенные представители необходимой микрофлоры (микрофлора сырной слизи или плесневые грибы), поэтому ни в каких покрытиях они не нуждаются. Мягкие сыры, имеющие повышенное содержание влаги, не требуют прессования под воздействием внешних нагрузок; уплотнение сырной массы у них идет за счет собственного веса (самопрессование). Для сыров, созревающих в пленке, нет необхо­димости в наведении корки.

Основные типовые технологические схемы производства сыров приведены в технологических инструкциях.