Молоко является сложной полидисперсной системой. В виде ис­тинного раствора в молоке (молочной сыворотке) находится большин­ство неорганических компонентов, лактоза, водорастворимые витами­ны, небелковые азотистые соединения и другие минорные низкомоле­кулярные соединения. Размеры молекул растворенных соединений не превышают 1,5 нм.

В виде коллоидного раствора в молоке находятся казенны, сыворо­точные белки, большая часть фосфатов кальция. Размеры коллоидных частиц молока: сывороточных белков - 15-50 нм, казеина - 30-300 нм, фосфатов кальция - 10-20 нм. Для коллоидных систем характерна неус­тойчивость, обусловленная большой удельной поверхностью дисперс­ной фазы и, соответственно, большим запасом свободной энергии сис­темы. При переходе системы в более устойчивое состояние частицы дисперсной фазы укрупняются.

Молочный жир содержится в молоке в виде эмульсии; средний размер жировых шариков в коровьем молоке равен 2,0-2,5 мкм, мини­мальный - 0,1 мкм (100 нм), максимальный - 10 и более мкм. Жировая эмульсия в молоке неустойчива, чему способствует разная плотность дисперсной фазы и дисперсной среды, благодаря которой происходит самопроизвольное отстаивание молочного жира.

Суть сыроделия состоит в концентрировании белков и жира моло­ка и биотрансформации основных его компонентов в соединения, обу­словливающие специфические органолептические показатели продукта. Таким образом, необходимой стадией производства любого сыра явля­ется дестабилизация коллоидной фазы молока и отделение ее от части дисперсной среды, т. е. расслоение системы.

Коллоидные растворы могут находиться в состоянии золя или геля. В состоянии золя коллоидные частицы, обычно называемые мицеллами, не связаны друг с другом и находятся в свободном броуновском движе­нии. После дестабилизации коллоидные частицы начинают связываться друг с другом - образуются их агрегаты. Процесс агрегации коллоид­ных частиц называют коагуляцией (от лат. coagulum - сгусток).

Коагуляция бывает скрытой и истинной. При скрытой коагуляции мицеллы связываются друг с другом не всей поверхностью, а только на некоторых ее участках, образуя пространственную мелкоячеистую структуру, которая называется гелем. При дестабилизации всех или большинства частиц дисперсной фазы гель охватывает весь объем дис­персной среды (исходного молока). Скрытую коагуляцию называют просто коагуляцией, гелеобразованием или свертыванием. Истинная коагуляция заключается в полном слиянии коллоидных частиц и выпа­дении дисперсной фазы в осадок или всплывании. Истинная коагуляция в дальнейшем будет называться осаждением.

Коллоидная система свежего молока является золем. Концентриро­вание компонентов молока в сыроделии начинается с коагуляции моло­ка энзиматическим, кислотным, кислотно-энзиматическим методами или осаждения белков термокислотным методом.

При коагуляции белков молочный жир и вода с растворенными ве­ществами (сыворотка) достаточно прочно захватываются образующимся гелем, при осаждении белков только небольшое количество молочного жира и водной фазы может быть механически удержано осадком.

Выработку и созревание сычужных сыров ведут при невысоких температурах и активной кислотности, называемых физиологическими, чтобы обеспечить возможность осуществления биологической транс­формации компонентов молока с минимальными потерями пищевой ценности.

При использовании термокислотного метода отделяют жировую фазу молока сепарированием, осаждают белки обезжиренного молока и смешивают их со сливками. Осаждение заключается в быстром подкис­лении молока до более низкого, чем изоэлектрическая точка, уровня добавлением кислой сыворотки, кислого молока, лимонного сока, ук­сусной кислоты и нагревании его до высоких температур (90-95° С). Таким образом, при энзиматической коагуляции казеин и жир молока концентрируются одновременно, при термокислотном - в результате двух процессов: центробежного и осаждения.

Кислотный метод заключается в свертывании молока в изоэлек- трической точке казеина (pH 4,6) путем медленного образования микро­организмами кислот или внесения в молоко кислот (обычно соляной), или ацидогенов (например, глюко-лактона); он применяется в производ­стве свежих сыров или сыров с короткими сроками созревания. Энзимы, участвующие в созревании сычужных сыров, не проявляют активности в кислотных сырах из-за низкого pH. Степень трансформации белков и липидов молока в кисломолочных сырах ниже, вкусовой букет уже, чем в сычужных сырах.

Кислотно-энзиматический метод является вариантом кислотной коагуляции, с внесением в молоко небольшого количества молокосвер­тывающих энзимов, недостаточного для энзиматической коагуляции при pH свежего молока. В этом случае коагуляция молока происходит при pH 5,1-5,4 (в изоточке параказеина). Добавление молокосверты­вающих энзимов благоприятно сказывается на скорости свертывания, прочности сгустка и выделении сыворотки, однако при pH кислотно­сычужной коагуляции молока происходят радикальные изменения ми­целл казеина, что резко изменяет структуру сгустка и сыра по сравне­нию с таковыми при сычужном свертывании. Сгусток, образующийся при производстве сыров кислотно-энзиматическим методом, по своим свойствам ближе к кислотному сгустку, качество продуктов - ближе к кисломолочным сырам.

Определенное распространение в производстве рассольных и неко­торых других сыров получило концентрирование молока ультрафильт­рацией.