Ускорение созревания сыров имеет большое экономическое значение. Интенсифицировать формирование органолептических показателей твер­дых сыров можно, ускорив протеолитические и липолитические процессы, биохимические и химические реакции трансформации продуктов гликоли­за, протеолиза и липолиза. Теоретически ускорить эти процессы можно технологическими методами. Они заключаются в повышении влаж­ности и температуры созревания, снижении активной кислотности и степе­ни посолки. Однако эти факторы, ускоряя реакции, лежащие в основе фор­мирования вкуса, аромата, консистенции и рисунка, одновременно создают более благоприятные условия для развития посторонней микрофлоры, вы­зывающей пороки или снижение показателей безопасности сыров. Кроме этого, изменяя физико-химические условия в сырах, можно изменить и характер метаболизма микрофлоры, необходимой для формирования ти­пичного вкуса сыров, направленность биохимических реакций.

Повышение pH мелких сыров с 5,2-5,3 до 5,7-5,8 дает возмож­ность размножаться в сырах протеолитическим видам анаэробных и факультативно анаэробных бактерий, снимает главное препятствие для активного роста в сырах стафилококков, шигелл, сальмонелл, масляно­кислых бактерий и других вредных для сыроделия микроорганизмов. Пока сыроделие будет находиться на уровне, при котором невозможно исключить попадание посторонней микрофлоры в сыр, изменять физи­ко-химические показатели сыров можно только в очень узком диапазо­не, чтобы не ухудшить условия для развития необходимой и не улуч­шить их для вредной микрофлоры.

Движущей силой созревания мелких сыров являются молокосверты­вающие энзимы и энзимы микрофлоры закваски. Ускорять созревание сыров повышением дозы молокосвертывающих энзимов нельзя, так как это увеличивает количество образующихся в сыре горьких пептидов. Увеличение же биомассы молочнокислых бактерий и количества обра­зуемых ими энзимов весьма привлекательно, так как в этом случае можно ускорить созревание сыров при сохранении присущих им органолептиче­ских показателей. В 50-60-х годах пытались увеличить биомассу молоч­нокислых бактерий в сыре за счет увеличения дозы или активизации за­кваски. Однако этими способами можно увеличить скорость нако­пления, но не выход биомассы молочнокислых бактерий, который опре­деляется количеством источников энергии в сыре, в частности лактозы, уровнем pH и титруемой кислотности. Лебедева, Климовский и Гибшман (1955) показали, что повышение дозы закваски при выработке Голланд­ского сыра с 0,4 до 4,0% увеличивает содержание бактерий в пласте в два раза, почти не изменяя его в сыре. Stadhouders (1960, 1961) нашел, что при повышении дозы закваски с 0,01 до 10% объем микрофлоры и скорость протеолиза в сыре не повысились. Это понятно, так как увеличение дозы закваски ускоряет сбраживание лактозы в сгустке во время выработки сыра и количество лактозы, остающейся в сформован­ном сыре, снижается. Правда, небольшое увеличение биомассы бактерий в сыре за счет повышения дозы закваски имеет место, так как интенсифи­кация молочнокислого брожения в сырной ванне снижает pH сыворотки и сырного зерна, что несколько изменяет характер массообмена между сырной массой и сывороткой в направлении увеличения количества лак­тозы и молочной кислоты и снижения количества Са и Р, остающихся в сыре. В результате этого несколько увеличивается активная кислотность и снижается содержание Са в сыре, что снижает качество сыра (появляются кислый и горький вкус, крошливая консистенция, самокол). Увеличение дозы закваски для выработки голланд­ского сыра Финбо с 1,5 до 3,0% существенно ухудшило его консистен­цию. Низкая доза закваски (0,2%) в производстве Эмменталя приво­дила к формированию горького вкуса, белесой окраске теста, высокая (свыше 2%) способствовала излишней обсушке зерна, появлению кисло­го, нечистого вкуса. Появление горечи при использовании повы­шенных доз закваски характерно для Чеддера. Слишком большая плотность микрофлоры заквасок в конце выработки интенсифицирует образование горьких пептидов в сырах (разд. 11.3.2).

Активизация закваски внесением ее в смесь до внесения молокос­вертывающего энзима, с выдержкой заквашенного молока в течение 1-2 ч имеет те же недостатки, что и увеличение дозы, и повышает опасность бактериофага. Такая активизация закваски увеличивает содержание рас­творимого и растворимого небелкового азота в сыре на 6 и 5% соответ­ственно.

Широкий диапазон изменения содержания микроорганизмов в сы­ре в период максимума - в мелких сырах (1,5—4)-10⁹ КОЕ/г - может вы­звать сомнения в правильности высказанного предположения о сравни­тельно небольшой вариабельности биомассы микрофлоры заквасок в сыре. Однако доступные для небольших лабораторий методы позволяют определить в сыре только живые клетки бактерий, а количество живых клеток обусловлено не только уровнем размножения микробов, но и скоростью гибели клеток, которая зависит от штаммового состава за­квасок, наличия бактериофага. Скорость лизиса клеток варьирует в ши­роких пределах, что и отражается на содержании живых клеток.

Несмотря на отмеченные недостатки, повышение дозы заквасок мо­жет быть рекомендовано при снижении по каким-либо причинам скоро­сти молочнокислого брожения в сырной ванне. Активизация закваски, например, может быть полезной при необходимости переработки незре­лого молока (но не снижении активности закваски из-за бактериофага).

Выше показано, что активность лактобацилл, особенно термо­фильных, в накоплении САК выше, чем лактококков. Мезофильные лактобациллы всегда есть в сырах, но в мелких сырах их содержание в сотни раз ниже, чем лактококков, поэтому вклад лактобацилл в созрева­ние этих сыров, вырабатываемых на лактококковых заквасках, сравни­тельно небольшой. Включение мезофильных лактобацилл в закваски повышает их содержание в сырах в десятки раз и увеличивает степень влияния на формирование органолептических показателей сыров.

Сказанное в еще большей степени относится к термофильным лакто­бациллам, которые влияют на созревание мелких сыров только при внесе­нии в достаточных количествах в смесь для выработки сыра (во время со­зревания мелких сыров термофильные лактобациллы не размножаются).

Использование лактобацилл в производстве мелких сыров повы­шает скорость кислотообразования во время выработки, стимулируя размножение лактококков, что ведет к появлению тех же пороков, какие возникают при использовании высоких доз заквасок. Кроме этого, уве­личение количества лактобацилл в мелких сырах вызывает появление пряного, сладковатого привкуса, характерного для крупных сыров.

Тем не менее увеличение биомассы лактококков и лактобацилл применяют для ускорения созревания. Для того чтобы это не вызвало повышения скорости кислотообразования в сырной ванне и образования лактококками горьких пептидов, применяют ряд мер: биомассу лакто­бактерий увеличивают внесением в смесь для выработки сыра, в допол­нение к обычной закваске, клеток лактозо-негативных мутантов, куль­тур, находящихся в состоянии шока, достигаемого нагревом мезофиль­ных лактобацилл при 56-60° С, термофильных - при 67-70° С или бы­стрым замораживанием. Применяют также лизированные клетки, кле­точные стенки или бесклеточные экстракты, обладающие протеолити­ческой, но не гликолитической активностью. Внесение в смесь для выработки сыров концентрата клеток лактококков, поте­рявших способность сбраживать лактозу, ускорило созревание сыров на 30 дней, улучшило их органолептические показатели и стойкость в хра­нении. Исследования в Норвегии и Австралии показали, что про­должительность созревания сыров можно ускорить на 1-3 мес с улуч­шением органолептических показателей применением мутантных штам­мов лактококков, не сбраживающих лактозу.

Использование в дополнение к обычной закваске лактозо-нега­тивных, протеиназо-положительных мутантных штаммов лактококков по­вышает общее содержание клеток лактококков в сырах в 3-10 раз без из­менения кислотности, увеличивает содержание азота САК в 1,7-2,0 раза и скорость гибели стафилококков и сальмонелл.

El-Soda et al. получили положительные результаты в ускорении со­зревания Чеддера, добавляя в сырную массу неразрушенные клетки Lbc. casei в количестве 10⁸ КОЕ/г в момент посолки, т. е. когда сбражи­вание лактозы в основном закончено.

Для усиления выраженности вкуса и аромата низкожирных сыров часто используют культуру Lbc. helveticus, подвергнутую тепловой об­работке. Добавление ее в молоко ускоряло расщепление пептидов даже в первые недели созревания, предотвращало образование горечи.

Литовский сыр, выработанный с добавлением в молоко 0,85% обычной и 3% шокированной нагреванием лакгококовой закваски, в 45-су­точном возрасте имел степень зрелости по Шиловичу на 5° выше, чем контрольный, выработанный с внесением в молоко 1 % обычной лакто- кокковой закваски. Оценка опытного сыра превышала оценку кон­трольного на 1,2 балла.

Внесение в сгусток экстрактов из Lbc. helveticus, Lbc. bulgaricus и Lbc. lactis увеличило отношение растворимого азота к общему, по срав­нению с контролем, на 19, 26 и 48%, содержание ЛЖК - на 30, 43 и 64% соответственно. В сырах с Lbc. lactis на 2-ом мес созревания появи­лась горечь, интенсивность которой увеличивалась по мере созревания сыра. Для предупреждения горечи авторы рекомендуют вносить энзимы методом инкапсулирования. Добавление в ультрафильтрат молока, из которого вырабатывали сыр Гауда с применением замороженных клеток Lbc. helveticus, отобранных в начале стационарной фазы роста, уменьша­ло горечь.

Внесение в молоко для сыра Г ауда в дополнение к обычной закваске 5% шокированных нагревом клеток лактококков (56±0,5° С с выдержкой 17 с) увеличило количество клеток лактококков в сыре в 2-4 раза, улуч­шило его вкус и сократило продолжительность созревания на 25%.

Внесение в молоко для выработки египетского сыра Рас (сыр с температурой II нагревания 44° С и добавлением 1-2% соли в зерно с досаливанием сухой солью) 2% культуры Lbc. helveticus, шокированной замораживанием и хранением в течение 24 ч при минус 20° С или под­вергнутой шоковой тепловой обработке в цельном молоке при 70° С в течение 18 с и быстро охлажденной до 42° С, увеличило скорость нако­пления растворимых азотистых соединений и свободных жирных ки­слот и сократило сроки созревания с 4 до 2 мес. Положитель­ные результаты по ускорению созревания этого сыра получены добав­лением в молоко шокированной замораживанием культуры Lbc. casei, не сбраживающей лактозу.

Добавление в молоко бесклеточных экстрактов из дрожжей Kluyveromyces fragilis или Lbc. casei позволило сократить продолжи­тельность созревания мягкого сыра с 60 до 30 сут и улучшило его каче­ство.

Для ускорения созревания сыра применяют протеолитические и липолитические энзимы из других, чем лактобактерии, источников. В этом случае проблема состоит в том, чтобы сохранить типичные орга­нолептические показатели сыра и предотвратить протеолиз и липолиз во время выработки, чтобы не допустить снижения выхода сыра.

Исследовано влияние смеси липаз, включая липазы животного происхождения и Asp. oryzae, протеинкиназы (препарат Flavour Age sp.) - на созревание сыра. Смесь добавляли в количестве 2-4 г/100 кг молока. Добавление препарата ускоряло созревание. Общая оценка контрольно­го и опытных сыров в 3-суточном возрасте составила 65 и 74 балла, в 90-суточном возрасте - 81 и 71 балла соответственно. В опытных сырах в 90-суточном возрасте появилась горечь, которая увеличивалась с уве­личением дозы препарата.

Исследовали влияние липазы Geotrichum candidum и фосфатазы Aspergillus awamori на продолжительность созревания и качество сыров с низкой температурой II нагревания. Добавление липазы усили­вало липолиз, увеличило содержание СЖК в зрелом сыре на 30-70%. Масштабы и глубина гидролиза белков, интенсивность молочнокислого брожения не изменялись. Отмечено ускорение созревания сыров. Добав­ление фосфатазы повышает уровень фосфатазной активности сырной массы на 30-35%. Ее действие в сыре усиливает дефосфорилирование белков, что приводит к углублению протеолиза. Содержание небелковых азотистых соединений возрастает на 15-20%, в т. ч. САК на 20-30%.

Добавление в зерно смеси протеаз и липаз Pen. roqueforti в количе­стве 0,02% ускоряло формирование вкуса и аромата, улучшало органо­лептические показатели грибных сыров.

Испытания промышленных препаратов протеолитических и липо­литических энзимов (Рулактина, Пиккантазы, Максацима, Капалазы, Палатазы, Нейтразы, Италазы SP 257, липазы ягнят) для ускорения со­зревания сыра Рас показали, что они, кроме Палатазы, ускоряют созре­вание, но Максацим дает горький вкус. Сравнительные испытания препаратов Nature Age (смесь липазы, протеиназ и жизнеспособных кле­ток) и Flavour Age (смесь протеиназы и липазы) в количестве 110 мг/кг и 20 мг/кг соответственно выявили преимущества первого с точки зрения органолептических показателей; продолжительность созревания сыра Рас снизилась до 8 недель. Добавление к препаратам Нейтразы (33 мг/кг молока) или Рулактина (83 мг/кг), бесклеточных экстрактов из Lbc. helveticus или Lbc. casei ускоряло созревание при снижении дозы энзима.

Частично очищенную внеклеточную аминопептидазу из Br. linens использовали для ускорения созревания сыра Чеддер. Аминопептидаза нестойка в кислом буфере, но была очень стойкой в сыре. Органолепти­ческие показатели сыра при сочетании аминопептидазы и Нейтразы были выше, чем при использовании одной Нейтразы.

Для ускорения созревания при транспортировке энзимов в сыр в качестве носителей чаще всего используют многослойные липидные везикулы (липосомы), которые повышают стабильность энзимов в про­цессе выработки, обеспечивают их высвобождение на нужной стадии производства и тем самым снижают потери с сывороткой белка и жира. Использование инкапсулированных энзимов умень­шает опасность формирования горечи, что свидетельствует об образовании горьких пептидов на первых стадиях производства, когда не произошел лизис липосом.

В опытах французских и египетских ученых протеолитический эн­зим, предназначенный для ускорения созревания сыра, инкапсулирова­ли в липосомы и вносили в молоко для выработки сыра. Липосомы удерживали энзим во время выработки, а в сырах он высвобождался и начинал действовать. Этим способом предотвращали потери белка в сыворотку, которые возможны при использовании неинкапсулированного энзима. В производстве сыра Домиати наилучшие результаты по­лучены с Пиккантазой.

Во вкусе и аромате мягких сыров важную роль играют метилкетоны. Для ускорения созревания сыров типа Голубого в молоко вносили липосомы, содержащие молочный жир, панкреатическую липазу, споры Pen. roqueforti и буфер, которые предварительно выдерживали при 10° С. Во время выдержки в липосомах накапливались метилкетоны, снижалось содержание СЖК. Метилкетоны в липосомах, переносились в сыр, где освобождались и принимали участие в формировании вкуса и аромата.

Для ускорения созревания сыра Чеддер использовали лизоцим, инкап­сулированный в декстране. Лизоцим, освобождаясь в сырах, лизирует клетки микрофлоры закваски и тем самым включает в работу внутрикле­точные энзимы на более ранних, чем обычно, стадиях созревания.

Отмечают ускорение протеолиза и формирования органолептиче­ских показателей в белом рассольном сыре и Чеддере предварительным энзиматическим гидролизом лактозы в молоке.

Ускоряет созревание внесение зрелого сыра в молоко или в свежий сгусток. В опытах египетских ученых 0-5% зрелого сыра Рас вно­сили в ультраконцентрат молока для выработки рассольного сыра До­миати, добавляли к смеси реннет в количестве 3 г/100 кг, разливали смесь в полимерную тару, накрывали, выдерживали до полного сверты­вания, хранили при 8-10° С. Добавление сгустка зрелого сыра ускоряло расщепление белка, гидролиз жира и улучшало качество получаемого сыра. Сыры наилучшего качества получали при внесении 5% зрелого сыра Рас с последующей выдержкой в течение 2 мес. Внесение в молоко для выработки грибных сыров 1-2% гидратированного зрелого сыра Рокфор ускоряло созревание и улучшало качество продукта.

Датская фирма A/S Einer Willumsen разработала и организовала выпуск серии сырных ароматизаторов в виде паст и порошков, сырьем для которых служат зрелые сыры.

Во ВНИИМС создан препарат для ускорения созревания мелких сычужных сыров на основе гидролизата белков молока и метаболитов лактобактерий. 0,05-0,10% препарата в молоке стимулирует кислотообразование и рост микрофлоры закваски, сокращает время об­работки зерна, ускоряет протеолиз, усиливает выраженность вкуса и аромата, улучшает консистенцию и рисунок, сокращает сроки созрева­ния на 25-30%, увеличивает выход сыра на 24-28%.

Алексеевым доказана возможность улучшения качества и ускоре­ния созревания мелких сыров внесением в молоко или в гидролизова- ную закваску дрожжей Torulopsis 304, не сбраживающих лактозу. Дрожжи медленно размножаются в первые 5-10 сут, затем постепенно вымирают, но даже в 60-суточных сырах содержится по несколько ты­сяч клеток дрожжей в 1 г. В опытных сырах содержание растворимого азота повышалось на 20-25%, небелкового - на 25-30%, витаминов В! - на 25 и В₂ - на 12%, качество сыра в среднем повысилось на 2-3 балла.

Применение заквасок, содержащих лактобактерии и дрожжи Debaryomyces hansenii (10⁵—10⁶ клеток/мл), ускорило протеолиз и улуч­шило качество итальянского сыра Пекорино Романо. Эти дрожжи также размножались в сырах, в частности в корке.

Алексеев считает, что дрожжи усиливают биохимическую активность лактобактерий и тем самым ускоряют созревание сыра. Усиление биохи­мической активности может быть связано с поддержанием дрожжами низ­кого уровня редокс-потенциала и повышением pH среды за счет использо­вания молочной кислоты. Выше указывалось, что высокая концентрация SH-групп, высвобождающихся при низком Eh, - необходимое условие для быстрого формирования органолептических показателей сыров.

Алексевым для ускорения созревания мелких сыров предложена новая закваска, получившая название «гидролизованной». Суть ее состоит в том, что при приготовлении лактококковой закваски вместе с инокулятом в молоко вносят реннет в той дозе, которая необходима для выработки сыра с приготавливаемым количеством гидролизованной закваски. Концентрация сычужного порошка в гидролизованной заква­ске в 120-160 раз превосходит его содержание в смеси для выработки сыра, что обусловливает интенсивный гидролиз белков. Инокулирован- ное молоко с сычужным порошком выдерживают 20-24 ч при 22-24° С для накопления биомассы лактококков. В гидролизованой закваске со­держание САК в 3-4 раза превышает их количество в обычной закваске, что является следствием лизиса части клеток лактококков и высвобож­дения эндоферментов. Применение гидролизованной закваски вместо обычной активизирует рост лактококков; по содержанию продуктов протеолиза, включая САК, сыры с гидролизованной закваской в месяч­ном возрасте не уступали 2-месячным сырам с обычной закваской. Не­достатком гидролизованной закваски является невозможность сенсор­ной оценки ее качества.