Микрофлору, размножающуюся в твердых сырах после окончания сбраживания основной массы лактозы, в отличие от микрофлоры заква­сок, иногда называют вторичной. Можно выделить три основных груп­пы вторичной микрофлоры:

• молочнокислые бактерии, не входящие в состав бактериальных за­квасок и попадающие в сыр с молоком и из внешней среды;
• пропионовокислые бактерии, которые принимают активное уча­стие в созревании сыров с высокой и средней температурой II на­гревания;
• маслянокислые бактерии.

Определенную роль в созревании некоторых зарубежных твердых сыров с низкими и высокими температурами II нагревания играет мик­рофлора сырной слизи, но на российских сырах этого класса она не культивируется. Развитие поверхностной микрофлоры вызывает раз­личные пороки сыра. Современная технология позволяет исключить развитие поверхностной микрофлоры, и поэтому в данном разделе она не рассматривается.

Незаквасочные молочнокислые бактерии в качестве источников энергии используют остатки лактозы, которые по каким-либо причинам, например, в результате действия бактериофага, не были сброжены мик­рофлорой закваски, галактозу, углеводы, высвобождающиеся при гид­ролизе казеина и лизисе клеток заквасочных микроорганизмов. Пропионовокислые и маслянокислые бактерии используют как источ­ник энергии лактаты. Развитие вторичной микрофлоры, кроме пропио- новокислых бактерий, в сырах с высокими и средними температурами II нагревания чаще всего, но не всегда, сопровождается снижением ка­чества или порчей сыра.

Другие группы микрофлоры при соблюдении технологических и гигиенических требований не могут размножаться в твердых сырах до опасных количеств из-за комбинированного действия анаэробных усло­вий, отсутствия или низких концентраций углеводов, достаточно высо­ких значений титруемой и активной кислотности, специфического анта­гонизма молочнокислых бактерий.

Молочнокислые бактерии

Лактобактерии незаквасочного происхождения всегда есть в сырах. Их вклад в формирование органолептических показателей сыра зависит от вида, штамма, исходного количества, которое, в свою очередь, обу­словлено уровнем гигиены и соблюдением технологии производства.

Мезофилъные лактобациллы. Главными представителями лакто­бактерий незаквасочного происхождения являются мезофильные мо­лочнокислые палочки. Выработка сыров в асептических условиях и многолетняя практика сыроделия показывают, что в зависимости от количества, видового и штаммового состава мезофильные лактобацил­лы могут оказывать и положительное, и отрицательное влияние на каче­ство сыров с низкими температурами II нагревания. По­ложительное влияние состоит в ингибировании развития маслянокис­лых бактерий, повышении выраженности сырного вкуса, уменьшении опасности появления горечи.

Мезофильные лактобациллы при достаточно больших количествах в сыре в зависимости от вида и штамма могут быть причиной появления нечистого, броженого, дрожжевого, горького, металлического вкуса и привкусов, самокола и щелевидного рисунка. Одним из наиболее распро­страненных дефектов сыров, вызываемых лактобациллами при излишнем развитии в сырах, является пряный вкус. Солеустойчивые гетероферментативные молочнокислые палочки вызывают растрескивание поверхности сыра (гл. 12). Солеустойчивые штаммы Lbc. plantarum могут быть причи­ной таких пороков, как фекальный и гнилостный запах, мучнистая конси­стенция. Однако чаще всего пороки в сырах с низкими температурами II наг­ревания вызывают гетероферментативные лактобациллы.

Описан случай позднего вспучивания сыра Сбринц, вызванного Lbc. fermentum и пропионовокислыми бактериями. Показательно, что в дефектном сыре содержание лактобацилл достигло 10⁹ КОЕ/г при высоком pH, что свидетельствует о неудовлетворительном сбраживании лактозы во время выработки сыра.

Lbc. buchneri и некоторые другие виды лактобацилл обладают большой декарбоксилазной активностью и образуют в сырах амины, которые при высоких концентрациях вызывают пищевые отравления. Lbc. plantarum и Lbc. casei - представители заквасок - амины в сырах не образуют.

Внезаквасочные мезофильные лактобациллы не приносят ущерба качеству сыров с низкими температурами II нагревания, если их коли­чество в сырах 2-недельного возраста не превышает 210⁶ КОЕ/г [783, 1007]. Для предупреждения излишнего развития мезофильных лактоба­цилл следует использовать активные закваски лактококков и лейконо- стоков, разбавлять сыворотку водой, контролировать содержание соле­устойчивых лактобацилл в рассоле.

По предложению ВНИИМС в некоторые закваски для производст­ва сыров с низкими температурами II нагревания вводят штаммы мезо­фильных лактобацилл, обладающие специфическим антагонизмом по отношению к посторонней микрофлоре. Благодаря более высо­кому содержанию в сырах в начале созревания они вытесняют «дикие» штаммы лактобацилл из имеющейся в сырах экологической ниши для молочнокислых палочек или ограничивают их размножение и тем са­мым предупреждают появление пороков сыра, которые могут вызвать «дикие штаммы». Успех этого метода обеспечивается тщательным под­бором штаммов молочнокислых палочек и строгим контролем количе­ства их клеток в закваске, которое не должно быть слишком высоким.

Во время максимального развития их количество не должно превышать 10⁸ КОЕ/г. Мезофильные лактобациллы в составе заквасок сейчас нача­ли применять во многих странах.

При выработке крупных сыров мезофильные лактобациллы сбра­живают лактозу, которую не успевает сбродить термофильная микро­флора закваски, прекращающая развитие при температуре ниже 18° С, и галактозу, остающуюся в сырной массе в результате гидролиза лактозы термофильным стрептококком, которая утилизируется не всеми видами и штаммами термофильных лактобацилл. Среди «диких» штаммов мезофильных лактобацилл могут быть штаммы, ингибирующие рост про- пионовокислых и стимулирующие рост маслянокислых бактерий, вызы­вающие самокол (гетероферментативные виды) и другие пороки в сы­рах. Поэтому целесообразно для заполнения в крупных сырах экологи­ческой ниши для мезофильных лактобацилл, так же как при выработке мелких сыров, включать в состав заквасок специально отобранные штаммы мезофильных лактобацилл, биологически совместимые с пропионовокислыми бактериями и, желательно, ингибирующие рост мас­лянокислых бактерий, т. е. сделать процесс созревания более направ­ленным. Показательно, что в сыре Пармезан, вырабатываемом на термофильных заквасках, в зрелом возрасте из молочнокислых бактерий преобладает Lbc. casei.

Энтерококки. В сырах всегда есть энтерококки, часть клеток кото­рых выдерживает пастеризацию молока. При нормальной активности микрофлоры заквасок их количество в твердых сырах находится в преде­лах 10-10⁷ КОЕ/г, что особого влияния на качество сыра не оказывает. Медленное сбраживание лактозы интенсифицирует развитие энтерокок­ков в сыре. В Чеддере, вырабатываемом на заквасках, содержащих энте­рококки, их количество увеличивается до 5-10⁸ - 1,4-10⁹КОЕ/г.

В разд. 3.2.8 приведены доказательства образования энтеротокси­нов отдельными штаммами энтерококков. Энтерококки могут также образовывать в сырах токсичные амины. Исследование энтерококков, выделенных из 64 сыров из козьего молока прифермского производства, показало, что из них образовывали гистамин 41 (31,5%) штамм Ent. faecium и 2 (1,9%) штамма Ent. faecalis. Если в опытных сырах Чед­дер, выработанных на обычной лактококковой закваске, количество тирамина составляло 4-87 мкг/г, то в сырах, выработанных на закваске Ent. faecalis, оно варьирует в пределах 333-1397 мкг/г. Аромат был более выражен в сырах на энтерококковых заквасках. Некоторые авторы отмечали ускорение созревания сыра, выработанного на энтеро­кокковых заквасках. В то же время другие авторы отмечают кор­реляцию между количеством энтерококков и чувствительностью круп­ных сыров к позднему вспучиванию. Ent. faecalis subsp. liquefaciens при достижении критической биомассы образует горечь в сырах. Несмотря на некоторое положительное влияние энтерококков на органолептические показатели сыров, выработку и созревание сыров нужно проводить так, чтобы количество энтерококков поддерживать на возможно более низком уровне.

Термофильный стрептококк. Термофильные стрептококки для мелких сыров являются нежелательной микрофлорой, так как их раз­множение приводит к образованию сетчатого рисунка, нечистого вкуса и может создать благоприятные условия для развития гетероферментативных лактобацилл за счет образования стрептококком свободной га­лактозы. Причинами развития термостойкого стрептококка в мелких сырах являются нарушения правил эксплуатации пастеризационных установок, высокие температуры посолки и созревания (разд. 3.2.6).

Педиококки. Благодаря высокой устойчивости к соли и кислоте, температурам II нагревания в сырах во второй половине созревания все­гда размножаются педиококки, которые по численности занимают третье место после микрофлоры заквасок и лактобацилл (3.2.7). В сыре Чеддер их количество в период максимума может достигать 10⁸ КОЕ/г.

У педиококков обнаружены очень активные лейцин- и валинамино- пептидазы и липолитические энзимы с очень низкой активностью.

Итальянские ученые заметили, что крупные сыры с высоким содер­жанием педиококков менее подвержены позднему вспучиванию. Это мо­жет быть обусловлено трансформацией лактатов, что влияет на степень их использования маслянокислыми бактериями. Значение педиококков в формировании органолептических показателей сыров мало исследовано.

Пропионовокислые бактерии

Пропионовокислые бактерии - обязательный фактор созревания сыров с высокими и средними температурами II нагревания, за исклю­чением терочных сыров. В сыре, выработанном по технологии Швей­царского сыра с термофильным стрептококком и Lbc. helveticus, вкус был нетипичным для этого вида сыра; добавление к этим видам пропионовокислых бактерий обеспечивало формирование типичного вкуса. Однако некоторые ограничения в развитии этих бактерий в круп­ных сырах имеются. Нежелательно размножение пропионовокислых бактерий после выдержки сыров в теплой камере, что приводит к самоколу. Излишнее развитие пропионовокислых бактерий может привести к позднему вспучиванию крупных сыров.

Контроль развития пропионовокислых бактерий в крупных сырах осуществляют селекцией штаммов и видов, степенью посолки и темпе­ратурой созревания. Пропионовокислые бактерии должны активно раз­множаться в сыре в теплой камере и не образовывать газ в сырах в хо­лодной камере.

Участие энзимов пропионовокислых бактерий в липолизе и протео­лизе в сырах начинается после лизиса их клеток, начало лизиса зависит от штамма. У Prb. freudenreichii и Prb. acidi обнаружены штаммы с сильной и слабой липолитической активностью, у Prb. jensenii липо­литическая активность не выявлена. Эти обстоятельства также следует учитывать при подборе пропионовокислых бактерий.

Следует контролировать не только скорость накопления биомассы пропионовокислых бактерий, но и условия для образования ими С0₂, от­ветственного за рисунок крупных сыров. Сыры с одинаковым со­держанием клеток пропионовокислых бактерий могут иметь нормальный рисунок или не иметь его совсем. Это обусловлено тем, что при ухудше­нии условий для развития пропионовокислых бактерий, например, при снижении активности воды, вначале ингибируется образование газа, затем размножение. Пропионовокислые бактерии, выращиваемые в молоке, при добавлении в среду до 4% соли через 20 ч инкубации продолжали раз­множаться, но на какое-то время перестали образовывать газ.

Пропионовокислые бактерии не обладают казеолитической актив­ностью, но обладают пептидазной активностью с образованием большо­го количества свободного пролина. Они вызывают специфиче­ский липолиз, сопровождающийся образованием деценовой кислоты. Липолитическая активность их выше, чем у лактококков. Кроме пропионовой кислоты пропионовокислые бактерии образуют уксусную, небольшие количества масляной, изомасляной, валерьяновой и изовалерьяновой кислот и диацетила. Соотношение между продуктами мета­болизма в значительной степени зависит от штамма. Пропионово­кислые бактерии обладают фосфолипазной активностью, которая может проявляться в крупных сырах.

Для мелких сыров пропионовокислые бактерии являются нежела­тельной микрофлорой, так как придают им нетипичные вкус и рисунок. Размножение пропионовокислых бактерий в мелких сырах происходит при низком уровне посолки, повышенной температуре созревания.

Маслянокислые бактерии

Влияние размножения маслянокислых бактерий в Голландском сыре на его органолептическую оценку показано в табл. 6.18. Подробно оно рассмотрено в разд. 6.5.