Производство сыра разделяют на выработку и созревание. Выработ­ка включает подготовку и свертывание молока, удаление из сгустка большей части сыворотки путем разрезания и вымешивания, формование, прессование и посолку. Ведущую роль на этой стадии играют четыре процесса: коагуляция молока, отделение сгустка от сыворотки, сбражива­ние молочного сахара и накопление биомассы молочнокислых бактерий (рис. 11.1). Конец выработки - это окончание формирования элементного состава сыра (во время созревания происходит незначительное изменение элементного состава сыра главным образом за счет усушки и выхода из сыра газообразных продуктов метаболизма микрофлоры).

В результате первой стадии получается белково-жировой концен­трат молока с определенным химическим составом и свойствами и пул свободных или находящихся в клетках бактерий энзимов. Отличитель­ными особенностями конечного продукта первой стадии производства сыров с низкими температурами II нагревания являются:

• ограниченное содержание источников энергии для развития боль­шинства сахаролитических бактерий;
• высокое содержание органических кислот (не менее 3% в сухом веществе молочной и небольшое количество уксусной кислот), pH 5,1-5,6;
• анаэробные условия, Eh от -140 до -200 мВ.

Продукт первой стадии можно использовать в пищу без какой-либо дополнительной обработки, если свертывание молока проводить ки­слотным или кислотно-сычужным способом (кисломолочные или све­жие сыры). В этом случае он должен иметь чистый кисломолочный вкус с ароматом диацетила, высокое содержание влаги, обеспечивающее нежность его консистенции, и достаточно высокое содержание молоч­ной кислоты для защиты от посторонней микрофлоры. Из-за высокого содержания влаги стойкость свежих сыров в хранении невысокая. Све­жий сычужный сыр с низким содержанием влаги можно использовать для кулинарных целей; для непосредственного употребления он мало­пригоден из-за грубой консистенции и пустого вкуса.

Для выработки достаточно стойкого продукта с более широким вкусовым спектром, достаточно нежной и эластичной консистенцией свертывание молока проводят сычужным способом, содержание влаги в нем снижают, а сконцентрированные в сыре компоненты молока под­вергают биотрансформации. Для осуществления биотрансформации компонентов молока продукт первой стадии выдерживают в течение установленного времени в строго определенных условиях. Эту выдерж­ку называют созреванием. Разделение производственного цикла на вы­работку и созревание носит условный характер, так как трансформация компонентов молока в соединения, обусловливающие органолептиче­ские показатели сыра, начинается с момента внесения в молоко моло­косвертывающих энзимов и заквасок. Однако такое деление облегчает описание процесса производства сыра.

Трансформация основных компонентов молока в соединения, оп­ределяющие органолептические показатели сыров, осуществляется под воздействием молокосвертывающих энзимов, микрофлоры, используе­мой в производстве сыра и в меньшей степени природных энзимов мо­лока. Эти группы факторов достаточны для получения продукта с же­лаемыми свойствами. Кроме этого, на органолептические свойства сы­ров влияет микрофлора, попадающая в сыр с молоком и из внешней среды во время выработки независимо от желания сыродела. Чаще всего она ухудшает качество сыров.

Некоторую роль в формировании органолептических показателей сыра во время созревания играют неэнзиматические реакции, их роль недостаточно изучена.

Энзиматический характер созревания предопределяет строгие тре­бования к физико-химическим показателям сырной массы (активной и общей кислотности, А_в температуре), которые должны обеспечивать воз­можность проявления активности энзимов.

Фундамент получения сыров высокого качества закладывается во время выработки: сыр, поступающий на созревание, должен иметь оп­ределенный химический состав и свойства, иметь достаточное количе­ство энзимов, образуемых микрофлорой закваски, что оценивается по содержанию в сырной массе клеток молочнокислых бактерий, не дол­жен содержать опасных количеств вредных для сыроделия микроорга­низмов и посторонних биологически активных веществ. Созревание не создает новые, а реализует сформированные во время выработки сыра возможности получения продукта высокого качества. Дефекты выра­ботки созревание не устраняет. Неадекватные условия созревания могут существенно ухудшить качество сыров, несмотря на проведение выра­ботки согласно установленным требованиям.

Созревание сыров может происходить в аэробных (грибные, мяг­кие сыры) или анаэробных (твердые и полутвердые сыры) условиях. Созревание в аэробных условиях описано в главе 8, в настоящей главе рассматривается созревание сыров только в анаэробных условиях.

Органолептические показатели сыра разделяют на показатели вку­са и аромата, консистенции, рисунка, цвета теста, внешнего вида. Все они взаимосвязаны. Консистенция тесно связана со вкусом, образованием рисунка, стойкостью в хранении; хорошо выраженные вкус и аромат сыров возможны только при нормальной консистенции и соответст­вующем рисунке. Пороки внешнего вида сыров чаще всего вызываются ростом аэробной микрофлоры на поверхности сыров, энзимы которой проникают вглубь сыра и вызывают также нежелательные изменения вкуса, аромата, консистенции.

В английском языке для обозначения вкуса есть два термина: «taste» - собственно вкус - и «flavour», для которого нет соответствую­щего термина в русском языке. По смыслу ближе всего к этому понятию является «вкус и аромат», так как «flavour» означает суммарное ощуще­ние (вкуса, запаха, консистенции), возникающее при попадании продук­та в рот и его разжевывании. Полную словесную характеристику «сырно­го вкуса» дать невозможно. В дальнейшем это понятие будет использова­но для обозначения вкуса и запаха, характерного для каждого вида сыра.

Более 200 потенциальных вкусо- и ароматообразующих веществ присутствуют в сырах, специфический вкус того или иного сыра зависит от присутствия этих веществ в сыре, количества и соотношения между ними. Одно и то же соединение в зависимости от концентрации может быть составным компонентом вкуса и аромата и причиной пороков сыра.

Вкусовые и ароматические вещества сыров формируются из компо­нентов молока и продуктов полной или частичной трансформации лакто­зы, цитратов, белков и липидов. Биотрансформация компонентов молока во вкусовые и ароматические соединения сыра - сопряженный процесс. Так, интенсивность и специфичность протеолиза и липолиза в большой степени зависит от pH, величина которого обусловливается главным об­разом продуктами расщепления лактозы. Свободные жирные кислоты, особенно с короткой цепочкой, - важнейшие слагаемые вкуса и аромата - образуются не только в результате липолиза, но и из продуктов расщеп­ления белков и лактозы. В работах по ускорению созревания сыра Фета специфические для него сенсорные показатели были получены только при одновременном внесении в сырную массу протеиназ и липаз.

В формировании сенсорных показателей сыров принимают участие соль и специфические ароматизаторы и наполнители, применяемые в производстве некоторых видов сыров.

Вкус и аромат сыров определяется сбалансированным комплексом соединений. При нарушении состава или соотношения между этими соединениями появляются пороки вкуса. Специфичность вкуса того или иного вида и класса сыров может зависеть от небольшого количества компонентов.

Консистенция - показатель качества сыра, легко распознаваемый потребителем. Натуральные сыры являются твердыми телами, т. е. спо­собны сохранять свою форму и размеры. Для их деформации необходи­мо приложить определенное усилие. Если прилагаемая нагрузка не­большая и не ведет к разрушению образца, то после ее снятия образец возвращается в исходное состояние. Способность тела восстанавливать свою форму и размеры после снятия нагрузки называется упругостью и эластичностью. Деформацию, исчезающую после снятия нагрузки, на­зывают обратимой. Деформацию, не исчезающую после снятия нагруз­ки, называют необратимой, или остаточной. Она характеризует пла­стичные свойства сыра. Как твердые тела сыры обладают твердостью, характеризуемой модулем сдвига или модулем эластичности, равными отношению прикладываемых усилий к величине вызываемых ими отно­сительных деформаций сдвига или сжатия.

Наряду со свойствами твердого тела, сыры обладают и свойствами жидкости - способностью течь, принимать форму и размеры контейнера, в котором они содержатся. Жидкость характеризуется вязкостью, под ко­торой понимают отношение между величиной прикладываемого усилия и изменением скорости вызываемого этим усилием течения материала. Та­ким образом, сыры обладают вязкоэластичнъши свойствами. В твердых сырах преобладают эластичные свойства, в мягких - вязкостные.

На практике консистенцию оценивают по ощущениям, возникаю­щим во рту при пережевывании и проглатывании сыра. Эти ощущения в основном обусловлены реологическими свойствами продукта. Однако в специальной литературе под консистенцией понимают сумму свойств сыра, воспринимаемых глазами, пальцами, кожей, зубами, вкусовыми рецепторами. Это понятие консистенции (texture) включает не только реологические показатели, но и внешний вид продукта: рису­нок, наличие трещин, цвет теста. В рамках данной работы под «конси­стенцией» понимается сумма ощущений, возникающая во рту при пе­режевывании и проглатывании сыра, плюс самокол, т. е. то, что относит к этому понятию ГОСТ на сычужные сыры. Для обозначения конси­стенции сыра в широком смысле целесообразно использовать другие термины - «структура» или «текстура».

Для оценки консистенции используют реологические показатели, определяемые инструментальными и субъективными методами. Между некоторыми реологическими показателями и субъективной оценкой имеется достаточно высокая корреляция. На рис. 11.2 показано соотно­шение между субъективной оценкой экспертами твердости нескольких сыров и усилием, необходимым для сжатия образца на 80% от уровня, при котором происходит его разрушение.

Стандартное отклонение от линии регрессии в опыте было меньше, чем разница в оценке различными экспертами. Из рис. 11.2 видна доста­точно высокая корреляция между органолептической и инструменталь­ной оценками твердости сыра. Меньшее совпадение между субъективной оценкой упругости, эластичности сыра и восстанавливаемостью размеров и формы образца после снятия нагрузки в пробе на сжатие.

Рисунок - это пустоты (глазки) в сырной массе, заполненные га­зом. Рисунок может быть сформирован вследствие образования газов микрофлорой закваски, пропионовокислыми бактериями или техниче­ски вредной микрофлорой (БГКП, маслянокислыми бактериями), а так­же в результате механического захвата воздуха сырной массой в сырах, формуемых насыпью (пустотный рисунок). Количество, форма и разме­ры глазков зависят от состава микрофлоры сыров и в определенной сте­пени от физико-химических показателей сырной массы во время газо­образования, поэтому рисунок является показателем качества сыра, при этом наиболее легко распознаваемым потребителем. В некоторых сы­рах, например, в Чеддере, наличие рисунка (открытая структура) рас­сматривается как порок, поскольку цитраты - основной источник для образования газа микрофлорой лактококковых заквасок - должны быть расщеплены до формования сырной массы.

Главным процессом в созревании сыра является протеолиз, содер­жание продуктов которого служит показателем степени зрелости сыра. Именно протеолиз лежит в основе формирования вкуса, консистенции и других показателей сыра. Основные группы продуктов про­теолиза в сырах показаны в табл. 11.1. Степень зрелости сыров выражают отношением содержания водорастворимого азота к содержа­нию общего азота в процентах или в градусах Шиловича (градусах бу­ферности). Содержание водорастворимого азота характеризует «ширину» протеолиза. Существует также понятие «глубина» протеоли­за, характеризуемая отношением количества аминного азота к количе­ству водорастворимого азота. При особенно глубоком расщепле­нии белков в сыре часть азота может быть утеряна в виде аммиака, что понижает отношение аминного азота к водорастворимому и приводит к неверной оценке глубины протеолиза по этому показателю. В настоящее время все больше авторов считают содержание свободных аминокислот главным показателем степени зрелости сыра.

Панов с соавт. находят существующие методы определения амин­ного азота в сырах недостаточно воспроизводимыми и предлагают фрак­цию азота, осаждаемую ТХУ, разделить на две: осаждаемую 2% ТХУ (белки и высокомолекулярные пептиды) и 12% ТХУ (дополнительно осаждает пептиды со средней молекулярной массой и часть низкомоле­кулярных пептидов). Для оценки глубины протеолиза они пред­лагают использовать разность между этими субфракциями.

Алексеев выделяет следующие фракции растворимых в воде азотсо­держащих компонентов сыров: растворимый белковый азот, осаждаемый ТХУ; небелковый азот, не осаждаемый ТХУ; азот полипептидов, осаж­даемый таннином; аминный азот, не осаждаемый таннином; азот пепти­дов, осаждаемый спиртом; азот аминокислот, амидов, аммиака.

Restani et al. показателем степени созревания и качества итальян­ских терочных сыров (Подано) считает содержание у-казеинов, продук­тов расщепления Д-казеина плазмином.

Важнейшую роль в созревании сыров играет липолиз, который обычно оценивают по количеству свободных жирных кислот (СЖК) в сыре. Однако основная часть жирных кислот с короткой цепочкой обра­зуется в сыре в результате сбраживания лактозы и дезаминирования аминокислот, а не расщепления глицеридов молочного жира. При липолизе образуются СЖК с длиной цепочки больше 4.