Горький вкус - наиболее распространенный порок сычужных сыров с низкими температурами II нагревания. В крупных сырах он встречается редко, что обусловлено особенностями протеолиза в этих сырах. В соответствии с ГОСТ «Сыры сычужные твердые. Технические условия» сыры с легкой горечью оцениваются за вкус и запах 37-39 баллами из 45, что оставляет их по этому показателю в высшем сорте; сыры с выраженной горечью оценивают 30-36 баллами, т. е. относят к I сорту или бракуют.
Вещества, придающие сырам горечь, могут попадать в сыр с молоком, минеральными добавками (NaCl, СаСЬ, KNO3) или образовываться в сыре при расщеплении казеина.
Горький вкус молока при выходе из вымени чаще всего обусловлен наличием в кормах горьких дикорастущих трав: полыни, лютика, сурепки, едкого поручейника, горчицы полевой, дикого лука и чеснока, люпина, пижмы, ромашки, чемерицы, плюща, тысячелистника, донника. Горечь в этих травах обусловлена глюкозидами, эфирными маслами, не разрушаемыми в организме коровы. Во время выработки сыра они концентрируются в белковой и липидной фазах сыра, поэтому вызываемая ими горечь становится в сырах более выраженной, чем в исходном молоке.
Горечь в молоке может возникнуть при скармливании дойным коровам больших количеств сырого картофеля, турнепса, гнилой свеклы, брюквы, свекольной ботвы, однако неизвестно, передается или нет эта горечь сырам.
Горечь, обусловленная наличием горьких веществ в молоке, обнаруживается в сыре сразу после выработки и не прогрессирует при созревании. Ее не устранить технологическими методами.
Горькие вещества, преимущественно соли магния, могут попадать в сыр с солью и хлористым кальцием низкого качества. Высокие дозы СаСЬ повышают опасность возникновения этого типа горечи. Большие дозы селитры также могут быть причинами появления горечи в сырах.
Наиболее частыми причинами горечи в сырах являются гидрофобные пептиды с молекулярным весом меньше 1400. В сырах они образуются при расщеплении казеина реннетом и другими молокосвертывающими энзимами, лактококками закваски и посторонней микрофлорой. Реннет в сыре образует горькие пептиды из а-казеина. Другие молокосвертывающие энзимы возможно образуют горькие пептиды в сыре и из β-казеина. Горечь в сырах, вырабатываемых с этими энзимами, встречается чаще, чем в сырах с реннетом. Лактококки образуют горькие пептиды из æ- и, в основном, из β-казеина с помощью протеиназ, локализованных на клеточной стенке, и экзопептидаз; Prt '-мутанты лактококков, не образующие экзопептидаз, горькие пептиды не образуют.
Горькие пептиды образуются во время выработки, что, по- видимому, обусловлено наиболее благоприятными условиями для действия протеиназ на этой стадии. Однако в свежих сырах горечь, обусловленная горькими пептидами, не проявляется. Возможно, концентрация горьких пептидов в сырах этого возраста недостаточно высока. По мере созревания содержание в сырах пептидов с молекулярной массой меньше 1400 повышается; в сырах 3-месячного возраста их содержание по отношению к содержанию общего азота увеличилось по сравнению с 1-месячными сырами в 1,49 раза, но в сырах 6-месячного возраста по сравнению с сырами 3-месячного возраста - только в 1,19 раза (табл. 11.3). Сумма этих пептидов, образованных по отдельности реннетом и микрофлорой закваски, в сырах 1- и 3-месячного возраста была в 3 и 2 раза ниже их количества при совместном действии указанных факторов.
По-видимому, все лактококки при расщеплении казенное образуют горькие пептиды, но штаммы, образующие горечь в сырах («горькие» штаммы), образуют их в больших количествах и в более широком диапазоне физико-химических условий среды, чем штаммы, не образующие горечи («негорькие» штаммы). Образуют горечь в сыре только те штаммы, биомасса которых при окончании прессования превышает 109 КОЕ/г, т. е. так называемые «быстрые» штаммы. Протеиназы «негорьких» штаммов неактивны при температурах II нагревания больше 38° С; скорость размножения «негорьких» штаммов во время выработки ниже, чем у «горьких» штаммов, и количество их жизнеспособных клеток в сырах после прессования обычно меньше 109 КОЕ/г. Из этого следует, что наиболее благоприятные условия для образования горьких пептидов или их предшественников из казеина создаются во время выработки сыра. Штаммы лактококков, относительно медленно размножающиеся на этой стадии производства, обычно горечи в сырах не образуют. Эти штаммы по сравнению с «быстрыми» обладают низкой протеиназной активностью, что, по-видимому, является причиной их медленного роста в молоке. Казалось бы, для предупреждения появления горечи в сырах в заквасках нужно использовать только «медленные» штаммы лактококков, однако низкая скорость размножения микрофлоры закваски во время выработки создает благоприятные условия для размножения технически вредной и патогенной микрофлоры, снижает выраженность вкуса сыра.
Масса горьких пептидов, образуемых в сыре молокосвертывающими энзимами, увеличивается при повышении количества остающихся в сыре энзимов. Количество остающегося в сырной массе реннина и, возможно, пепсинов увеличивается пропорционально кислотности сыворотки в конце обработки зерна. Количество микробиальных молокосвертывающих энзимов в сыре от кислотности сыворотки не зависит.
Горькие пептиды в зрелых сырах в основном являются фрагментами β-казеина, т. е. они образованы микрофлорой закваски, хотя молокосвертывающие энзимы образуют больше пептидов с молекулярной массой меньше 1400. Это обусловлено тем, что лактококки закваски с помощью внутриклеточных протеиназ разрушают горькие пептиды, образуемые молокосвертывающими энзимами из α-казеина, но не разрушают тех, которые образуют сами из β-казеина. Скорость расщепления горьких пептидов лактококками уменьшается при снижении pH и температуры созревания сыров. Пептидазы «негорьких» штаммов расщепляют горькие пептиды при pH больше 4,5, т. е. при любых значениях pH твердых сыров; «горьких» штаммов - при pH не ниже 5,5. Сыры с низкими pH и температурой созревания почти всегда имеют горький вкус. «Негорькие» штаммы лактококков образуют в сырах значительно больше САК, чем «горькие», что свидетельствует о более активном расщеплении ими пептидов. Высокая кислотность в сыре может быть причиной горечи не только из-за ингибирования расщепления горьких пептидов микрофлорой закваски, но и потому, что сами лактаты кальция обладают горьким вкусом.
Возникновению пептидной горечи способствует переработка сычужновялого молока, молока с высоким содержанием соматических клеток, пастеризованного при температурах выше 76° С. Общим свойством такого молока является низкая скорость синерезиса, что приводит к выработке сыров с повышенной влажностью, а следствием этого является низкий pH сыров. Кроме этого, при переработке такого молока для улучшения его сычужной свертываемости и скорости обсушки зерна часто повышают дозы молокосвертывающих энзимов и СаС12, что способствует появлению горечи в сыре. Эти меры не могут улучшить технологические свойства молока, поскольку дефекты его связаны с дефицитом казеина или с блокированием æ-казеина денатурированным тепловой обработкой β-лактоглобулином.
Сычужновялое молоко, молоко с повышенным содержанием соматических клеток нельзя использовать для выработки сыров. Молоко, пастеризованное при повышенных температурах, можно использовать для выработки сыров только при радикальной модификации технологии.
Причиной горечи в сырах может быть высокая исходная кислотность молока, которая также ведет к снижению pH сыра, поскольку при высокой кислотности сыворотки во время выработки сыра, сырная масса теряет много Са и Р, что снижает ее буферность, и удерживает больше лактозы и молочной кислоты, что повышает общее содержание кислот в сыре.
Горечь в сырах в большой степени зависит от процесса выработки сыра, и прежде всего от скорости нарастания кислотности. Слишком высокая скорость кислотообразования снижает pH сыра по указанным выше причинам. Она может быть вызвана не только переработкой молока с повышенной кислотностью, но также высокими дозами закваски, загрязнением лактококковой закваски лактобациллами, низкими температурами II нагревания, продолжительной обработкой зерна. В какой-то мере снижение pH сыра из-за высокой скорости кислотообразования во время выработки можно уменьшить разбавлением сыворотки водой, но это одновременно снижает скорость синерезиса и уменьшает выраженность сырного вкуса.
Факторы, обусловливающие высокую скорость кислотообразования во время выработки, одновременно увеличивают биомассу микрофлоры заквасок в сыре в конце выработки, что независимо от pH увеличивает опасность появления кислого вкуса. Лучшим способом регулирования скорости кислотообразования является изменение дозы закваски и температуры II нагревания, последнюю нужно держать, по возможности, на максимальном допустимом уровне.
Низкая скорость кислотообразования также может быть причиной снижения pH и появления горького вкуса в сырах, так как в этом случае сбраживание лактозы в сыре задерживается, и вся кислота, образуемая молочнокислыми бактериями при сбраживании лактозы после выработки сыра, остается в сыре. Минимальный уровень pH в сыре при этом наступает позднее, чем обычно. Кроме этого, низкая скорость кислотообразования во время выработки сыра создает более благоприятные условия для роста посторонней микрофлоры, которая может образовывать горькие пептиды и снизить показатели безопасности продукта. Таким образом, поддержание скорости кислотообразования во время выработки сыра на оптимальном уровне - необходимое условие предупреждения горечи в сырах и выработки сыра высокого качества по другим показателям.
Основными причинами низкой скорости кислотообразования при выработке сыра являются использование незрелого молока, молока, содержащего ингибиторы роста микрофлоры закваски, низкая доза закваски, высокие температуры II нагревания, высокая степень посолки в зерне, и главное - действие бактериофага. В последнем случае горечь в сырах вряд ли появится, так как бактериофаг, вызывая лизис клеток микрофлоры заквасок, с одной стороны, ограничивает возможности этой микрофлоры продуцировать горькие пептиды, с другой, интенсифицирует расщепление горьких пептидов, образованных молокосвертывающими энзимами за счет высвобождения внутриклеточных протеиназ лактококков.
Медленный рост кислотности во время выработки сыра, например, при переработке незрелого молока, снижает скорость синерезиса и увеличивает влажность сыра. Для ускорения синерезиса в этом случае повышают дозу закваски, снижают или полностью отменяют посолку в зерне.
В табл. 12.1 показано влияние посолки в зерне на влажность мелких сыров. При нормальной скорости синерезиса посолка в зерне помогает выработать сыр с оптимальным содержанием влаги после прессования, при низкой скорости синерезиса отрицательно влияет на продукт.
На образование горьких пептидов в сырах большое влияние оказывает интенсивность посолки. Соль оказывает небольшое влияние на первичную стадию гидролиза аs1 казеина - отщепление от него молокосвертывающими энзимами as1 I пептида, - последующий же гидролизas1 I пептида сильно зависит от содержания соли в водной фазе сыра. Соль в большой степени ингибирует гидролиз β-казеина. Вкусовой порог некоторых горьких пептидов из ,5-казеина (0,004 мМ) очень низкий. Казалось бы, для сыров с посолкой в рассоле степень посолки не может оказать существенного влияния на образование горьких пептидов, поскольку соль медленно распространяется внутри головки сыра. Однако, микрофлора закваски начинает более или менее активно расщеплять β-казеин спустя 30 сут после выработки, когда соль уже достаточно проникла вглубь головки. Считается, что горечь редко встречается в сырах, содержащих больше 4,9% соли в водной фазе (2% и выше в сыре).
Степень опасности появления горечи в сырах зависит от видового и штаммового состава заквасок. В состав закваски не следует включать «горькие» штаммы лактококков. В ней должно быть достаточное количество клеток диацетильного лактококка или лейконостоков с низкой про-еиназной активностью и высокой способностью расщеплять горькие пептиды. По Stadhouders, для получения сыра без горечи в закваске достаточно быть около 20% штаммов с высокой протеиназной и кислотообразующей активностью. Производитель сыра должен закупать закваски у фирмы, которая стабильно вырабатывает продукцию, представляющую минимальную угрозу в отношении образования горьких пептидов при условии соблюдения остальных требований к закваскам.
То же необходимо сказать относительно препаратов молокосвертывающих энзимов, чья способность образовывать горечь зависит от степени их очистки.
Горечь в сырах может возникнуть при переработке молока, содержащего более 10° КОЕ/мл психротрофов. Сами психротрофные бактерии погибают при пастеризации, а их протеолитические и липолитические энзимы частично сохраняют активность и вызывают пороки вкуса и запаха. Способы предотвращения размножения психротрофов в молоке до опасного уровня изложены в разд. 6.7 и 7.3.3.
Раньше одной из главных причин появления горечи считали размножение в сырах маммококков (по современной номенклатуре Ent. faecalis subsp. liquefaciens). Этот вид может вызвать горечь в сыре при массивном обсеменении молока энтерококками и низкой активности микрофлоры закваски. Молоко с высоким содержанием энтерококков непригодно для выработки сыра по общему содержанию бактерий. Энтерококки могут вызвать пороки в сыре, если пастеризованное молоко хранят при температуре больше 7° С или оно созревает без добавления закваски. Подробно роль энтерококков описана в разд. 3.2.8,
Горечь в сырах могут вызвать и другие представители посторонней микрофлоры, например, психротрофные штаммы энтеробактерий, но они могут размножиться в сыре до опасного уровня только при нарушении режима пастеризации молока и низкой активности заквасок.
Таким образом, имеется много причин образования горького вкуса в мелких сырах, что делает этот порок наиболее распространенным. По существу, отсутствие в сырах горечи можно гарантировать только при соблюдении всех требований в производстве сыра. Главное внимание нужно уделять скорости кислотообразования во время выработки сыра, которая должна быть не слишком высокой и не слишком низкой (оптимальная скорость кислотообразования оценивается по нарастанию кислотности сыворотки, pH сыров после прессования и минимальному уровню pH сыра), получению сыра с оптимальной влажностью, использованию препаратов СаС12, NaCl и молокосвертывающих энзимов соответствующей чистоты, строгому контролю доз внесения СаС12, селитры, молокосвертывающих энзимов, установлению содержания соли в водной фазе мелких сыров в пределах от 4,9 до 5,7%, применению качественных заквасок и молокосвертывающих препаратов, созреванию при адекватной температуре.