1.11. Процессы созревания сыров

      Изготовленный и посоленный сыр может быть реализован в свежем (не зрелом) виде или после некоторой, иногда длительной выдержки (созревания) в определенных температурно–влажностных условиях. 

В свежем виде, как правило, реализуют творожные, кисломолочные и некоторые мягкие и рассольные сыры, изготовленные без применения молокосвертывающих ферментов или при условии их инактивации (сулугуни). Такие сыры представляют собой концентрат белка, жира, солей и молочной кислоты и не обладают высокими и ярко выраженными вкусовыми достоинствами.

 Основная масса твердых, полутвердых, мягких и рассольных сыров в реализацию выпускается в зрелом виде. Химический состав некоторых видов сыров приведен в табл. 1.12. 

Таблица 1.12 – Химический состав и пищевая ценность зрелых сыров

Сыр

 Во
да
Бел
ки 
Жи
ры 
 Орга
ничес
кие кисло
ты
Зо
ла 

Na

K

Са

P

Витамины

 Энерге
тическая ценность
 Несъ
едоб

ная часть, %

А

 β-каро
тин

В1

В2

РР

С

Граммы

Миллиграммы

Миллиграммы

ккал

кДж

Твердые  сыры

Советский

36,9

25,3

32,2

2,6

4

1000

1050

 580

0,27

0,16

0,05

0,46

0,21

1,5

400

1674

4

Швейцарский

36,4

24,9

31,8

2,8

4,1

980

1064

 594

0,27

0,17

0,05

0,50

0,20

1,5

396

1657

4

Костромской

39,5

26,8

27,3

2,2

4,2

900

1040

 500

0,23

0,17

0,03

0,36

0,40

3,0

361

1510

2

Голландский

                                   

брусковый

39,5

26,8

27,3

2,2

4,2

1000

130

1040

 544

0,21

0,17

0,03

0,38

0,40

2,8

361

1510

4

круглый

38,8

23,5

30,9

2,1

4,7

950

760

 424

0,21

0,16

0,03

0,38

0,30

2,4

380

1590

4

Пошехонский

41,0

26,0

26,5

2,2

4,3

800

1050

 480

0,23

0,17

0,03

0,30

0,40

2,8

350

1464

2

Ярославский

39,5

26,8

27,3

2,2

4,2

800

869

491

0,19

0,16

0,05

0,50

0,30

2,5

361

1510

3

Угличский

41,6

24,2

27,9

2,4

3,9

863

1040

 516

0,23

0,16

0,03

0,30

0,40

1,8

357

1494

3

Чеддар

36,4

24,9

31.8

2,8

4,1

396

1657

4

Российский

40,0

23,4

30,0

2,0

4,6

1000

116

1000

 544

0,26

0,17

0,04

0,30

0,30

1,6

371

1552

3

Рассольные  сыры

Сулугуни

51,0

19,5

22,0

2,5

5,0

1500

285

1192

0

Брынза

                                   

из коровьего молока

52,0

17,9

20,1

2,0

8,0

1560

530

210

0,04

0,12

1,0

260

1088

0

из овечьего молока

49,0

14,6

25,5

2,9

8,0

1600

550

220

0,05

0,15

1,0

298

1247

0

Мягкие сыры

Дорогобужский

46,7

16,7

30,3

2,2

4,1

723

429

 

348

1456

2

Рокфор

40,4

20,0

30,3

2,7

6,6

1900

187

639

405

0,25

0,17

0,03

0,27

0,47

2,0

363

1519

0,5

 

Созревание сыра – это сложнейший биотехнологический процесс, комплекс физико–химических, биохимических и микробиологических изменений сырной массы. При этом все составные части сыра (белки, жиры, лактоза, минеральные вещества и пр.) подвергаются определенным превращениям при установленных температурно–временных параметрах под воздействием микроорганизмов и их ферментов, а также ферментов молока и молокосвертывающих ферментов, в результате чего формируются ферментов, в результате чего формируются органолептические показатели зрелого сыра. 

Созревание начинается с момента прекращения действие в молоке бактерицидной фазы. Как только начинают развиваться молочнокислые микроорганизмы, начинаются процессы сбраживания лактозы, изменяются физико– химические и технологические свойства молока. В молоке образуется и увеличивается количество растворимых азотистых соединений, мицеллы белков укрупняются, снижается окислительно–восстановительный потенциал, часть нерастворимых кальциевых солей переходит в растворимое состояние и т.п. Поэтому, начало созревания сыра корректнее считать с момента созревания молока. Однако, в промышленности операционное начало процесса созревания считают после посолки и обсушки сыра, когда его помещают в камеры или подвалы с установленными в них температурой и влажностью воздуха. Для разных сыров температурно–влажностные и временные режимы созревания различны.   

Примерно половину состава сыра  составляет влага, которая является растворителем многих веществ и сама является реакционно–способной, участвуя в биохимических реакциях. В воде растворены лактоза, ферменты, соли, некоторые белки и многие другие вещества. 

Упрощенно созревание сыра можно представить следующим образом. В процессе изготовления и созревания сыра лактоза сбраживается микроорганизмами. Сначала она разлагается до моносахаров – глюкозы и галактозы. Основная часть этих моносахаров сбраживается в сыре на 3–5 сутки. Причем глюкоза сбраживается полностью, а сбраживание галактозы длится 2–3 недели (у разных сыров этот срок неодинаков). Галактоза сбраживается до появления фруктозобиофосфатов или до пентозофосфатов.

Сбраживание по гликолитическому пути ведет к появлению пировиноградной кислоты, полностью окисляющейся по циклу Кребса в случае аэробного метаболизма.

В условиях анаэробного брожения пировиноградная кислота почти полностью превращается в молочную кислоту. Одна молекула пировиноградной кислоты дает четыре молекулы молочной кислоты. Этим гомоферментативным путем лактозу сбраживают молочнокислые стрептококки и лактобациллы.

Второй, гетероферментативный (пентозофосфатный), путь ведет к образованию двух молекул молочной кислоты и выделению углекислоты, этанола, уксусной кислоты и других продуктов. Этим путем лактозу сбраживают гетероферментативные лактобациллы, дрожжи.

Молочная кислота и лактаты, образовавшиеся при брожении, в свою очередь подвергаются метаболизму под действием плесеней и дрожжей до углекислого газа и воды по циклу Кребса. Пропионовокислые микроорганизмы превращают лактозу в пропионовую кислоту, пропионаты, ацетат и другие продукты метаболизма. Многие микроорганизмы расщепляют лактозу до масляной и уксусной кислоты, углекислого газа и водорода. В мягких сырах в период с 4 по 7–е сутки соли молочной кислоты расщепляются плесенями и к 20–м суткам полностью окисляются. При этом возможна нейтрализация кислой среды.

Сбраживание лактозы существенно влияет на органолептические показатели сыра. Так, уксусная и пропионовая кислоты участвуют в формировании аромата твердых сыров с высокой температурой второго нагревания. Молочная кислота формирует вид многих свежих, кисломолочных и мягких сыров. Иногда метаболизм лактозы может нарушаться, в сыре появляются углеродные соединения типа уксусной, муравьиной кислот, этанола и других продуктов. Это приводит к ухудшению органолептических показателей сыра.

Значительную часть сухого вещества сыра составляют молочные белки. При созревании сыра белки расщепляются протеазами: ферментами молока, сычужными ферментами, ферментами микробного происхождения. Молочная протеаза (плазмин) термоустойчива и переходит в молочный сгусток из пастеризованного молока. Он расщепляет β–казеин в γ–казеин и небольшое количество растворимых пептидов и аминокислот. Оптимум действия плазмина при рН 6–7. Сычужный фермент играет важную роль в расщеплении белков. Он разлагает параказеинат кальция до пептидов с высокой молекулярной массой.

Ферменты бактериального происхождения образуют основное количество растворимого азота в виде пептидов и аминокислот с короткими цепочками. Микробные протеазы выделяют молочнокислые микроорганизмы (аминопептидазы, дипептидазы, пролинаминопептидазы, трипептидазы). Активность микробных пептидаз дополняет и усиливает активность сычужного фермента. Плесени выделяют пептидазы, которые расщепляют белки до пептидов и даже до аминокислот.

Роль ферментов посторонней микрофлоры до конца не выяснена. Она может быть разной в зависимости от состава, активности и количества этой микрофлоры.

Образующиеся в процессе распада белков аминокислоты вступают в реакции дезаминирования, декарбоксилирования и переаминирования с продуктами разложения лактозы и липидов. Конечными продуктами разложения белков могут быть аммиак, углекислота, вода и другие продукты распада, играющие существенную роль в образовании вкуса и аромата сыров. Также велика роль их в возникновении пороков вкуса, запаха и консистенции сыров.

Примерно половину сухого вещества сыра составляют липиды, преимущественно молочный жир, который в сыре представлен в виде жировых шариков диаметром 3–6 мкм и конгломератов. Это сложный комплекс, состоящий из различных видов липидов и веществ, сопутствующих жиру. В процессе созревания сыра липиды частично разлагаются. Липолиз в сырах, выработанных из сырого и пастеризованного молока, проходит по–разному.

При нагревании разлагаются многие нативные липазы и липолиз в сырах из пастеризованного молока происходит, преимущественно, только под действием микробных липаз. В сырах из сырого, непастеризованного молока липолиз осуществляют нативные липазы молока и липазы микробов. Липазы могут выделять все штаммы микроорганизмов, но наибольшей активностью отличаются липазы плесеней, дрожжей. Молочнокислые микроорганизмы выделяют липазы низкой активности. Липолиз в сырах обычно идет по схеме:

триглицерид   →    1,2  или 2,3–диглицерид    →    2–моноглицерид.

Иногда этот порядок может нарушаться и тогда в сыре появляются глицерин, жирные кислоты, вторичные спирты, алифатические эфиры и другие продукты разложения жира, которые приводят к порокам.

Количество разложившегося жира невелико и составляет у разных сыров от 1 до 10%, однако влияние продуктов липолиза на органолептические показатели готового сыра очень большое, т. к. продукты распада жира обладают сильно выраженным вкусом и ароматом.

Неразложившийся молочный жир также создает вкус и аромат сыра. Он влияет на консистенцию сыра, делая ее более пластичной. В жире растворяются жирорастворимые ароматобразующие вещества. При этом порог их восприятия органами чувств существенно меняется в зависимости от содержания жира.

Немаловажное значение в процессе созревания сыров имеют соли и, в частности, соли кальция, фосфора и натрия, микроэлементы, витамины, биологически активные вещества и другие соединения. От концентрации поваренной соли в сыре зависят микробиологические и биохимические процессы. Поваренная соль так же, как и влага, обусловливает величину осмотического давления в водной фазе сыра. Соль в разных концентрациях может активизировать или угнетать развитие молочнокислых микроорганизмов. Высокая концентрация соли в сыре снижает активность ферментов, в частности, пептидаз. Поваренная соль изменяет коллоидно–химическое состояние, натуральность параказеина. Соль влияет на процессы липолиза жиров, воздействуя как катализатор.

Таким образом, поваренная соль является регулирующим фактором скорости и направленности биохимических и микробиологических процессов в сырах. Кроме того, соль обеспечивает традиционный вкус и консистенцию сыра. Она в определенных концентрациях может являться также консервантом некоторых сыров

Прессуемые сыры с низкой температурой второго нагревания созревают при 10–14°С и относительной влажности воздуха 85–95%. В табл. 1.13  приведены данные зависимости содержания свободных аминокислот от продолжительности созревания некоторых сыров.

Таблица 1.13 – Аминокислотный состав сыров

   

Содержание свободных аминокислот

 

 

Аминокислота

 

 

 

(мг в 100 г сыра) при возрасте, дни

 

Свежий сыр

30

60

90

Свежий сыр

15

30

60

 

Голландский

Дорогобужский

 

Аланин

0,1

4,70

38,40

26,30

0,12

11,10

10,10

9,30

Аспарагиновая 

16,30

26,40

89,30

101,30

0,45

10,90

1,06

0,67

Валин и метионин

4,60

51,60

85,60

53,30

0,36

11,80

14,10

11,00

Глицин и серин

6,20

90,10

123,20

93,20

1,86

28,80

25,20

30,30

Глютаминовая и  треонин

19,40

95,60

200,30

212,50

2,60

15,82

15,72

41,41

Диаминокислоты

3,20

181,70

386,70

428,70

4,80

71,60

70,60

95,00

Лейцин и изолейцин

22,00

102,30

262,40

165,90

4,40

29,20

53,10

65,50

Тирозин и α– аминомасляная

0,70

72,70

115,50

45,10

3,78

35,10

25,30

23,40

Триптофан

29,60

30,40

70,40

7,50

7,50

17,50

Фенилаланин

8,70

24,70

82,20

48,80

3,80

22,80

14,70

12,80