Созревание любого сыра - это процесс формирования его органолептических показателей, заключающийся в трансформации лактозы, протеинов и липидов во вкусовые и ароматические соединения под действием молокосвертывающих энзимов и микрофлоры сыра. Природные энзимы молока в сырах из пастеризованного молока играют в созревании незначительную роль. Первый этап биотрансформации компонентов молока заключается в сбраживании лактозы молочнокислыми бактериями, и в принципе он происходит во всех сырах одинаково, за исключением отдельных деталей. Главным отличием сыров с аэробным созреванием от остальных сычужных сыров на этом этапе, как уже отмечалось в разд. 8.1, является более низкий минимальный pH этих сыров. Этот уровень pH выводит данные сыры из области, которая благоприятна для действия энзимов молочнокислых микроорганизмов. Еще более низкий pH имеют кисломолочные сыры, но их производство и заканчивается первым этапом: вкус, аромат, консистенция кисломолочных сыров формируются на основе исходных компонентов молока, продуктов молочнокислого брожения лактозы и утилизации цитратов. Специфические органолептические показатели слизневых и грибных сыров ярко выражены и чрезвычайно сильно отличаются от органолептических показателей других классов сыров, что обусловлено более обширным и глубоким протеолизом и липолизом в этих сырах. Катализаторами этих процессов могут быть только энзимы, образуемые микрофлорой. Вторым этапом аэробного созревания сыров является частичная утилизация кислых продуктов метаболизма лактозы молочнокислыми бактериями закваски - необходимое условие для последующего действия протеолитических и липолитических энзимов, образуемых микрофлорой сыра.
Изменения pH в различных слоях Лимбургского сыра во время созревания показаны на рис. 8.2 (Kelly, Marquardt, 1939). В близлежащем к поверхности слое pH уже к исходу первых 10 сут созревания повышается с 4,8 до 5,7, тогда как в центре сыра он начал медленно повышаться только после 30 сут, когда в поверхностных слоях он увеличился до больше 6,0. Это доказывает, что повышение pH сыра происходит в результате жизнедеятельности поверхностной микрофлоры. В зрелых отечественных сырах этого класса pH находится на уровне 5,5-5,6, что близко к pH Лимбургского сыра.
С изменением pH коррелирует скорость протеолиза, оцениваемая по увеличению содержания свободных аминокислот, количество которых во внешних слоях было в несколько раз выше, чем во внутренних. То же самое относится и к содержанию летучих соединений. Вкус и аромат сыров были более выраженными, а консистенция более нежной во внешних слоях. В твердых сырах консистенция в центре головки более мягкая и пластичная, чем в поверхностных слоях, так как протеолиз в центральных слоях идет быстрее благодаря более высокой Ав. В сырах с поверхностной микрофлорой молочнокислые бактерии также быстрее размножаются в центре головки, но консистенция сыра в поверхностных слоях более нежная, что доказывает основную роль поверхностной микрофлоры в расщеплении белка в этих сырах. Эту функцию она выполняет намного быстрее, чем молочнокислые бактерии в производстве твердых и полутвердых сыров. Протеолитическая активность Br. linens и родственных ему видов значительно выше, чем дрожжей, и выше совместной протеолитической активности микрофлоры закваски и молокосвертывающих энзимов [888]. Они образуют по крайней мере четыре протеиназы. Главной является чувствительная к ЭДТА сериновая протеиназа с оптимальным pH 9,0, достаточно активная при pH 6,0-6,5, характерном для поверхности слизневых сыров (рис. 8.2). Более поздние исследования выявили пять модификаций сериновой протеиназы Br. linens, отличающихся молекулярной массой и протеолитической активностью. Протеолитическая активность внеклеточных энзимов проявляется с самого начала размножения Br. linens.
Br. linens образует 18 внеклеточных и внутриклеточных пептидаз, три из которых, гидролизующие большое количество дипептидов, обнаружены у всех исследованных штаммов.
В формировании вкуса и аромата сыров большую роль играют продукты катаболизма аминокислот, схема которого показана на рис. 8,3. Br. linens обладает очень высокой способностью катаболизировать аминокислоты вплоть до образования соответствующих спиртов, вт. ч. 3-метил-1-бутанола из лейцина, фенилэтанола из фенилаланина, 3-метилтиопропанола из метионина. Этот вид декарбоксили- рует лизин, лейцин, глутаминовую кислоту . Оптимальные pH такой активности находятся в пределах 5-7, оптимальная температура -30° С. В катаболизме аминокислот принимают участие и другие компоненты сырной слизи: дрожжи, Arthrobacter.
В формировании вкуса и аромата сыров принимают участие летучие серосодержащие соединения, придавая сырам характерный аромат, получивший название «чесночный». Br. linens образует из 1-метионина метантиол, который способствует формированию специфического вкуса слизневых сыров. По-видимому, роль его состоит в том, что он является предшественником тиоэфиров, которые обладают сырным ароматом. fir. linens также образует в сырах S-метилтиоацетат.
Br. linens обладает липолитической активностью. У него обнаружены связанные с клеточной стенкой глицеролгидролаза, липаза и карбоксилэстераза. Оптимальные pH (7,6) и температура (35° С) для действия этих энзимов выходят за пределы, характерные для созревания слизневых сыров, но липолитическая активность В. linens в сырах остается достаточно высокой.
Дрожжи также обладают протеолитической активностью. Эндопептидазы дрожжей Debaryomyces и Trichosporon, выделенных из поверхностной слизи сыра Трапист, расщепляют казеин (оптимальный pH 5,8) и образованные Br. linens пептиды. Количество свободных аминокислот в поверхностных слоях сыра Трапист в присутствии дрожжей и Br. linens было намного выше, чем при наличии только последнего вида.
Протеолитической и высокой аминопептидазной и, особенно, липолитической активностью обладают микрококки, выделяемые из сырной слизи. Культивирование одного из штаммов М. caseolyticus в обезжиренном молоке в течение 10 сут при 30° С сопровождалось переходом до 90% белков молока в растворимое состояние; аналогичное культивирование штамма этого вида в цельном молоке вызвало переход 12% триацилглицеридов в моно-1,2-диацилглицериды и свободные, в т. ч. летучие, жирные кислоты. Для протеолитической активности микрококков оптимальными были pH 5,5 и температура 22° С. Микрококки высвобождают большое количество метионина, который, как показано выше, является предшественником многих веществ, участвующих в формировании аромата сыра.
Lubert & Frazier считают, что микрококки сырной слизи являются необходимым фактором формирования типичного для слизневых сыров вкуса и аромата. Сыр Брик, инокулированный только В к linens или В г. linens и дрожжами, не приобретал во время созревания характерного вкуса и аромата. Свойственные ему показатели получены при использовании дрожжей совместно со смесью указанных выше видов микрококков. При высоких посевных дозах микрококков в сырах может появиться горечь и снизиться выход сыра. Выявление роли микрококков в производстве слизневых сыров, однако, требует дополнительных исследований.
Продолжительное созревание сыров с участием поверхностной микрофлоры приводит к появлению пороков вкуса и аромата. Обычно сыры созревают с поверхностной слизью до 1 мес, редко - до 2-х мес, после чего слизь удаляют и сыр парафинируют или упаковывают в пленку, т. е. переходят с аэробного на анаэробный метод созревания. Степень выраженности специфического вкуса и аромата сыров зависит от продолжительности их созревания с сырной слизью. К сырам с умеренно выраженным специфическим вкусом относятся Бель Пэзе (И), Монтери (США); со средне выраженным - Мюнстер (Г), Сен Полей (Фр); сыр Брик (США) имеет вкус и аромат от средне до сильно выраженного, ярко выраженный вкус и аромат имеют сыры Люмбургский (Бел) и Лидеркранц (США). Отечественный сыр Пикантный обладает умеренно выраженным вкусом и ароматом слизневых сыров. Следует отметить, что круг любителей слизневых сыров с сильно выраженным вкусом ограничен.