No module Published on Offcanvas position

Влияние состава бактериальной закваски на качество костромского сыра

В. М. Богданов и О. К. Палладина, А. П.Сокольская и Н. В. Савичева установили, что введение в состав закваски для голланд­ского сыра культур Str. cilrovorus и Sir. paracitrovorus (кроме Str. lactis) улучшает рисунок и качество сыра. В зарубежной литературе указывает­ся, что при выработке мелких сыров в ряде стран применяют ароматообразующие стрептококки Sir. diacelilactis или Str. paracitrovorus. Отмечается также, что Str. diacetilactis является нежелательным компонентом закваски при выработке чеддара. так как его консистенция при этом становится более мягкой. В. М. Богданов и Е. В. Рунов рекомендуют применять в качестве составной части закваски для мелких сыров молочнокислые палочки: первый — типа Bact. casci и второй — Sbm. plantarum, так как введение молочнокислых палочек улучшает качество сыра.

В сыродельной промышленности Советского Союза при производстве мелких сыров раньше применяли смешанные закваски, в состав которых вводили культуры Str. lactis, Str. diacelilactis, причем diacetilactis использовались одни или совместно со Str. paracitrovorus, а также мо­лочнокислые палочки типа Sbm. plantarum.

Однако вопрос о применении при выработке мелких сыров тех или других видов ароматообразующих стрептококков специально не изучал­ся. Необходимо было проверить также вопрос о применении молочнокислых палочек при выработке типичных по вкусу мелких сыров.

Исследования по подбору ароматообразующих стрептококков мы на­чали с выяснения влияния на их способность к газообразованию компо­нентов, входящих в состав закваски.

Исследовали две закваски № 1 и Л» 2. В их состав входило несколь­ко (6—7) штаммов Str. lactis, к которым затем добавляли разные куль­туры ароматообразующих стрептококков, различающихся по способности к газообразованию, а также молочнокислых палочек. Всего было прове­дено три повторных опыта с 10 пересадками закваски в каждом случае.

При первой пересадке закваски обладали большей энергией кислотообразования, большей способностью к образованию газа и часто боль­шим продуцированием летучих кислот. В процессе пересадок они до не­которой степени утрачивали первоначальную активность, что более за­метно отражалось на газообразовании. Закваски, в состав которых из ароматообразующих стрептококков входили оба вида Str. diacetilactis и Str. paracitrovorus, обладали большей способностью к газообразова­нию. Если вводили только штаммы Str. diacetilactis, то газообразование в закваске немного понижалось и было еще ниже при введении в нее штаммов Str. paracitrovorus. Штаммы Str. diacetilactis, дающие как больше, так и меньше газа, при соединении со Str. lactis не различались по газообразованию. У Str. paracitrovorus, дающих много газа, при соединении со Str. lactis резко понижалась способность к газообразова­нию, а штаммы, продуцирующие мало газа, не давали его в смешанных заквасках или обнаруживали только следы. Для выяснения вопроса, чем вызывается такое подавление газообразования у Str. paracitrovorus, исследовали состав закваски при пересадках. Количество клеток Str. paracitrovorus в закваске было небольшим уже при первой пересадке (хотя в молоко вводили одинаковые количества Str. paracitrovorus и Str. lactis), а в дальнейшем оно понижалось еще более.

Это объясняется очень небольшим числом бактериальных клеток в чистых культурах Str. paracitrovorus, которые в результате их более медленного развития постепенно вытеснялись из состава закваски (табл. 20).

2021-11-23_13-53-50.png

В ряде случаев в десятой пересадке закваски нельзя было обнару­жить (методом посева на твердые среды) ароматообразующие стрепто­кокки, хотя в ничтожных количествах они еще присутствовали (отмечено незначительное газообразование).

Для выявления роли отдельных видов ароматообразующих стрепто­кокков при выработке сыра для опытов были взяты четыре бактериаль­ных закваски, при составлении которых в 100 мл стерильного молока вводили следующие культуры:

  1. Str. lactis (5 капель культуры в возрасте 24 часа).
  2. lactis (3 капли) -t- Str. diacetilactis (2 капли).
  3. lactis (3 капли) + Sir. diacetilactis (2 капли) +
  4. 4- Str. paracitrovorus (4 капли, культура в возрасте 48 часов)
  5. lactis (3 капли) + Str. paracitrovorus (6 капель).

Однако при пересадках в молоке состав закваски изменялся, и на выработку сыров использовали закваски следующего состава:

Ванна первая — Str. lactis 100%

Ванна вторая - Str. lactis 78 %и Str. diacetilactis 22%.

Ванна третья — Str. lactis 78%, Str. diacetilactis около 22%, Str. paracitrovorus меньше 1%.

Ванна четвертая — Str. lactis 96% и Str. paracitrovorus 4%.

Опыты проводили по следующей методике: пастеризованное молоко разливали в четыре ванны. В каждую ванну вносили 0,4% соответствую­щей закваски. Продолжительность обработки сырного зерна в ванне составляла в среднем 96 мин., в том числе до второго нагревания— 34 мин. Температура второго нагревания 40°. Все остальные технологи­ческие условия выработки сыра были также одинаковы. Созревание сы­ров, как и в предыдущем разделе, производилось по двум температур­ным вариантам. Повторность опытов пятикратная.

Сыры различались по объему микробиологических процессов (рис. 8), хотя технология их выработки была одинаковой и влажность сходной (табл. 21).

2021-11-23_13-57-16.png

В сырах из второй и третьей ванн бактерий было больше вследствие влияния бактериального состава закваски, а именно введения культур Str. diacetilactis. Сыры из первой и четвертой ванн, выработанные на культурах Str. lactis или Str. lactis + Str. paracitrovorus, отличались более ограниченным развитием микрофлоры.

Бактериальный состав сыров оказывал влияние не только на объем микробиологических процессов, а, как следовало ожидать, и на состав его микрофлоры (табл. 22).

В сырах из первой ванны на протяжении 30 дней были обнаружены только культуры Str. lactis, но к концу созревания (через 75 дней) появились молочнокислые палочки, слабые кислотообразователи в количестве 45% от всей микрофло­ры. Примерно такая же карти­на наблюдалась в сыре из четвертой ванны, но здесь, кро­ме Str. lactis, были найдены штаммы Str. paracitrovorus (которые входили в состав за­кваски), а также штаммы Str. diacetilactis (6%), появление которых скорее всего можно объяснить случайным обсеме­нением сыров в процессе вы­работки.

2021-11-23_13-58-44.png

Сыры, выработанные на заквасках с введением Str. diacetilactis отличались значи­тельным содержанием этих культур (примерно 40% от всей микрофлоры). Более отчетливо это видно в сырах, выработан­ных на закваске, в состав кото­рой из ароматообразующих бактерий входили оба компо­нента — Str. diacetilactis и Str. paracitrovorus.

Интересно, что автолиз бак­териальных клеток, определяе­мый сопоставлением общего числа бактерий в сыре (непо­средственный подсчет) с числом бактерий по посеву на твердых средах, происходил более активно в этих же сырах и медленнее в сырах, вырабо­танных только на культурах Str. lactis.

Обнаружение молочнокис­лых палочек — слабых кислотообразователей — в сырах кондиционной зрелости в коли­честве 43—63% можно объяс­нить только развитием остаточ­ной микрофлоры пастеризован­ного молока, так как палочки в состав закваски не вводили.

Изучение процессов кислотообразования также позволи­ло отметить интересную осо­бенность при созревании сы­ров, выработанных на разных заквасках. В данном случае решающую роль играл не объем, а состав микрофлоры. В сырах, выработанных на одних культурах Str. lactis. объем микрофлоры был мень­шим, но активная кислотность повышалась энергичнее всего. Величина pH сыра на третий день была низкой (5,14) и до конца созревания не поднималась выше 5, 29. Это объясняется гомоферментативным характером брожения,вызываемым культурами Str. lactis (табл. 23)

2021-11-23_14-05-05.png

При добавлении в закваску культур Str. paracitrovorus несколько изменился характер брожения, и величина pH сыра на третий день была равна 5,18, а к концу созревания повысилась уже до 5,41.

2021-11-23_14-05-51.png

Сыры, выработанные на заквасках с Str. diacetilactis, отличались по кислотообразованию от остальных. Величина pH в этих сырах в первые дни не была ниже 5,20—5,21, а к концу созревания повышалась до 5,41—5,42, что обусловлено гетероферментативным характером брожения.

Действительно, содержание летучих кислот было более высоким в сырах из 2, 3 и 4 ванн (23—24 дистилляционное число в 1 л отгона) и ниже в сырах из первой ванны (16—18).

Введение в состав закваски Sir. diacetilactis благоприятно влияет на созревание сыра (табл. 24).

2021-11-23_14-07-11.png

Степень зрелости их увеличивается за счет небольшого роста раство­римых белковых веществ и более значительно — за счет свободных ами­нокислот, количество которых возросло на 55%. Следовательно, приме­нение смешанных бактериальных культур ведет к более активному про­теолизу белковых веществ.

Ввиду различия в физиологических свойствах Str. lactis и Str. diacetilactis можно было ожидать и различия в составе свободных ами­нокислот сыра. Однако это предположение не подтвердилось (см. табл. 25).

2021-11-23_14-07-55.png

Несмотря на высокое содержание свободных аминокислот, в сырах со смешанными культурами относительное их количество оказалось почти одинаковым.

Обогащение закваски ароматообразующими бактериями существенно отражается на активности анаэробных дегидраз. В сырах из первой ван­ны через 75 дней хранения обесцвечивание метиленовой сини наступало через 1 час 20 мин., в сырах из второй — метиленовая синь не обесцве­чивалась через многие часы. На основании наших предыдущих исследо­ваний можно сказать, что данное явление обусловлено более активным процессом автолиза бактерий, следствием которого и явилась более вы­сокая степень созревания сыров и образования свободных аминокислот.

Развитие молочнокислого процесса под влиянием бактериальной закваски с одной культурой вызвало увеличение количества кальция и неорганического фосфора в водной фазе сыра, которое произошло за счет отщепления неорганического компонента от параказеина (табл. 26).

2021-11-23_14-09-02.png

Зрелые сыры во всех ваннах имели сходную характеристику по влаге, содержанию соли и жира (табл. 27).

2021-11-23_14-09-34.png

Однако органолептические их свойства различались существенно. Более высокую оценку получили сыры, выработанные на закваске, в состав которой входили, кроме Str. lactis, еще штаммы Str. diacetilactis (91,8 балла) или Str. diacetilactis +Str. paracitrovorus (92,4—94 балла). Они имели лучший вкус, особенно при втором режиме созревания (тем­пература 14—16°), лучшую консистенцию и значительно лучший рису­нок. Общая балловая их оценка была выше балловой оценки сыров из первой и четвертой ванны (по первому температурному режиму созрева­ния) на 4,6—5,6 баллов и на 3,4—8,2 балла при повышенной темпера­туре созревания. Самую высокую оценку (94,0 балла) получили сыры, выработанные с введением двух видов аромагообразующих стрепто­кокков.

Весьма низкую оценку (85,8 балла) получили сыры первого вариан­та, выработанные на одних культурах Str. lactis. Активная кислотность в этих сырах была высокая в течение всего процесса созревания. Поэто­му во вкусе сыров отмечали кисловатый привкус, но самым крупным их недостатком являлся порок колющаяся консистенция — самокол и от­сутствие рисунка (рис. 9).

Сыры, выработанные в пяти повторных опытах, отличались колющейся консистенцией; на возникновение этого порока оказал влияние состав закваски. При исследовании зрелых сыров первого и второго вариантов (ванны первая и вторая) установлено, что они отличались по эластичности и твердости (табл. 28).

2021-11-23_14-11-01.png

Консистенция сыров первого варианта (ванна первая), выработанных на культурах Sir. lactis, была колющаяся, они отличались от сыров вто­рого варианта меньшей эластичностью и большей твердостью.

2021-11-23_14-11-42.png

По-видимому, культуры Str. lactis, образующие в сыре значительное количество молочной кислоты, оказывали отрицательное влияние на кон­систенцию сыра и тормозили созревание. До 30-дневного возраста все сыры из первой ванны не имели ни рисунка, ни самокола. Появление самокола вероятно связано с поздним газообразованием, обусловленным или деятельностью Str. lactis при низкой температуре, или развитием остаточной микрофлоры.

Сыры, выработанные на закваске из Str. lactis и Str. paracitrovorus, мало отличались от первого варианта, при низкой температуре созрева­ния (средняя оценка 87,8 балла), но качество их было несколько лучше при более высокой температуре созревания (91,6 балла). Таким образом, обогащение состава закваски(состоящей из штаммов Str. lactis) арома­тообразующими стрептококками типа Str. paracitrovorus значительно менее эффективно, чем введение Str. diacetilactis. Однако самые лучшие результаты получены при введении в состав закваски для костромского сыра из ароматообразующих стрептококков Str. diacetilactis и Str. paracitrovorus одновременно. На этом составе закваскн и следует оста­новиться при подборе культур для мелких сыров, причем следует отби­рать штаммы с достаточной способностью к газообразованию.

Для выяснения вопроса о влиянии молочнокислых палочек типа Sbm. plantarum на качество сыра как основная была использована закваска, состоящая из Str. lactis, Str. diacetilactis и Str. paracitrovorus.

Опыты проводились с пастеризованным молоком, в которое вносили 0,4% бактериальной закваски следующего состава: ванна первая— смесь молочнокислых стрептоккоков; ванна вторая — те же стрептококки+2% молочнокислых палочек типа Sbm. plantarum; ванна третья — те же стрептококки + 20% тех же молочнокислых палочек.

Технологические условия выработки сыра были одинаковые. Продол­жительность обработки сырного зерна в ванне составляла в среднем 94 мин., температура второго нагревания 40°. Повторность опытов пяти­кратная.

Сыры из всех ванн после прессования содержали почти одинаковое количество влаги (табл. 29). По объему микробиологических процессов (рис. 10) эти сыры также мало отличались.

2021-11-23_14-13-48.png

2021-11-23_14-14-52.png

Максимальное развитие бактерий у всех сыров наблюдалось на пя­тый — десятый день после выработки, и соответственно этому активная кислотность достигла наибольшего уровня на пятый день — pH 5,19— 5,20 (табл.30).

2021-11-23_14-15-52.png

В сырах, выработанных с введением в состав закваски 20% молочно­кислых палочек, активная кислотность была более высокой до 10-дневно­го возраста. Но через 30 дней активная кислотность в них стала ниже, чем в сырах на стрептококковой закваске (ванна первая). В сырах конди­ционной зрелости, выработанных как без введения, так и с введением молочнокислых палочек, активная кислотность была уже почти одинако­вой (pH 5,41—5,44).

Содержание в сырах молочнокислых палочек определяли методом предельных разведений. Результаты микробиологического анализа сыра в процессе созревания приведены в табл. 31.

2021-11-23_14-19-04.png

В сырах, выработанных на стрептококковой закваске, содержание молочнокислых палочек было ничтожным (за счет остаточной микрофло­ры), количество их незначительно увеличивалось в сырах, выработанных на закваске с введением 2% палочек, и достигало большего количе­ства— 1,3 млрд, в сырах, выработанных па закваске с введением 20% палочек. Величина pH в этих сырах через 8 и 10 дней была самой низ­кой, что, по-видимому, обусловливается более активным развитием мо­лочнокислых палочек.

Результаты органолептической оценки сыров были следующими. До­бавление к стрептококковой закваске небольшого количества (2%) мо­лочнокислых палочек не оказало существенного влияния на улучшение его качества. Оценка за вкус была выше на 0,4 балла, а общая — на 0,6. При увеличении количества молочнокислых палочек в закваске до 20% в сыре появлялся нечистый вкус и запах (иногда сладковатый привкус), и по качеству эти сыры были ниже тех, при выработке кото­рых применялась закваска из одних молочнокислых стрептококков.

Таким образом, введение в состав закваски для костромского сыра молочнокислых палочек в небольших количествах почти не оказывало влияния на качество сыра, увеличение же их количества в закваске до 20% несколько ухудшало его качество. В настоящее время в состав закваски ЦНИИМС для мелких сыров молочнокислые палочки не вводят.

В результате исследований установлено, что состав закваски является мощным регулятором микробиологических процессов в сыре. При одних и тех же условиях выработки микрофлора сыра существенно изменяется в зависимости от микроорганизмов, используемых при его производстве.