46
3.2. Источники микрофлоры сыра
Микроорганизмы попадают в сыр из внешних источников в процессе его производства до формования. После формования изменяется микрофлора в результате одновременного размножения и отмирания этих микроорганизмов. Только сыры, созревающие при участии микрофлоры поверхностной слизи, отличаются от других сыров тем, что уже после формования на их поверхности развиваются плесени, дрожжи и бактерии.
Различают следующие основные источники микрофлоры сыра: молоко, сычужная закваска, бактериальная закваска, оборудование.
Молоко. Качество молока при выработке сычужных сыров имеет большое значение. Примесь маститного молока недопустима. Для сыроделия непригодно также стародойное молоко и загрязненное антибиотиками, когда их применяют для лечения коров при маститах и других заболеваниях. На качество сыра отрицательно влияют гнилостные бактерии, микрококки, маммококки, бактерии группы кишечных палочек, маслянокислых бактерий. В целях определения бактериальной обсемененности молока на сыродельном заводе его исследуют с помощью простых проб, которые позволяют получить быстрые результаты: на рудуктазу (проба с резазурином), сычужной, на обнаружение маслянокислых бактерий.
Поскольку в сыром молоке содержатся не только молочнокислые бактерии, но и нежелательные пептонизирующие бактерии, дрожжи, плесени, бактерии группы кишечных палочек, маслянокислые бактерии, при выработке большинства сыров молоко пастеризуют.
При пастеризации молока происходит частичная денатурация белков и изменение свойств молока, в результате чего оно плохо свертывается сычужным ферментом. В сыроделии применяют режим пастеризации (72–74 °С, выдержка 15–20 с), при котором свертываемость молока ухудшается незначительно. пастеризованное молоко для выработки сыра необходимо подвергать дополнительной обработке. Одним из таких способов такой обработки является созревание молока.
Для созревания пастеризованного молока его охлаждают до 22–25 °С, вносят закваску из чистых культур (стрепококковой закваски 0,5–1%, палочек 0,1–0,3%), а затем выдерживают смесь молока с закваской при указанной температуре в течение 1 ч и после этого дополнительно выдерживают при 10–12 °С в течение 10–12 ч. При производстве сыра используют не только молоко, которое
47
подвергали созреванию, но и смесь несозревшего и зрелого молока (15–50% зрелого молока от массы перерабатываемой смеси).
Сычужный фермент. Сычужный фермент содержит небольшое количество бактерий и на микрофлору сыра практически не влияет. В порошке встречаются споры преимущественно гнилостных бацилл; в 1 г порошка общее количество бактерий не превышает 100 тыс., что в расчете на 1 мл заквашенного молока составляет не более 2–3 клеток.
Бактериальная закваска. Бактериальную закваску вносят в молоко при температуре свертывания 32–35 °С. В настоящее время закваска является главным источником микрофлоры сыра, причем она в наибольшей мере восполняет микрофлору высококачественных сыров.
В сыроделии применяют многоштаммовые закваски, как более фагоустойчивые. Закваска для твердых сыров с низкой температурой второго нагревания (например, голландского, костромского) состоит мезофильных молочнокислых стрептококков энергичных кислотообразователей – Lac. lactis и Lac. cremoris и ароматообразующих стрептококков Lac. diacetylactis, Leu. dextranicum. Доза закваски составляет 0,5–1,5% от массы молока. В отличие от заквасок для кисломолочных продуктов и масла все компоненты закваски для сыров должны
разлагать белок, т.е. обладать протеолитической активностью.
Содержащиеся в составе закваски ароматобразующие стрептококки оказывают определенное влияние на вкус сыра (за счет образования ароматических веществ), его рисунок (выделение углекислого газа) и вместе с тем выполняют роль факторов регулирования активной кислотности.
В сыре благодаря буферности белковых веществ активная кислотность никогда не достигает предельных величин (рН 4,0–4,6) для бактерий, входящих в состав закваски, и поэтому происходит полное сбраживание лактозы при активной жизнедеятельности всех видов бактерий.
Закваска для твердых сыров с высокой температурой второго нагревания (швейцарский, советский) состоит из мезофильных молочнокислых стрептококков, применяемых для производства сыров с низкой температурой второго нагревания, термофильных бактерий – Lbm. helveticum, Lbm. lactis – и культуры пропионовокислых бактерий – Propionibacterium shermanii.
Закваски для мягких плесневых сыров состоят из мезофильных стрептококков, а также одной из культур плесневых грибов. Так, при выработке сыров типа рокфора в молоко или в сырную массу вносят чистую культуру плесени Penicilium roqueforti. В целях создания условий для развития плесни
48
внутри сыра (Penicilium roqueforti является микроаэрофилом) головку сыра прокалывают специальными иглами, делая 30–60 сквозных проколов.
При производстве сыров типа закусочного (например, камамбер) в молоко вносят стрептококковую закваску, а на поверхность сыра путем ее орошения наносят конидии плесеней Penicilium candidum и Penicilium album.
Оборудование. Оборудование в некоторых случаях (при несоблюдении санитарно-гигиенических требований на производстве) может служить источником обсеменения сыра нежелательными микроорганизмами, попадающими из воды, воздуха, с рук работников цеха. В дальнейшем технологический процесс выработки сыра проходит при таких условиях, которые не позволяют обезвреживать нежелательную микрофлору.
3.3. Развитие микрофлоры в процессе выработки сыра
Основные операции выработки сыра следует рассматривать в связи с их влиянием на развитие микрофлоры и значением микроорганизмов в этих операциях.
При выработке сычужных сыров основными операциями являются: свертывание молока путем прибавления сычужной закваски; обработка сгустка и сырного зерна для удаления сыворотки; формование и прессование, при котором удаляется дополнительное количество сыворотки; посолка сыра.
Свертывание молока и обработка сгустка. Молоко свертывается под действием сычужного фермента. Для каждого вида сыра сгусток должен быть определенной консистенции, что зависит от быстроты свертывания молока; чем медленнее происходит свертывание, те слабее консистенция полученного сгустка, и наоборот.
В целях улучшения свертывания молока его нагревают до 32–35 °С (пастеризованное молоко охлаждают до 32–35 °С). При этой температуре мезофильные молочнокислые бактерии (стрептококки и палочки) быстро размножаются, их развитию способствует и наличие в среде питательных веществ. Благодаря развитию бактерий и увеличению кислотности молока ускоряется его свертывание (оптимальный рН для действия сычужного фермента 5,9–6).
При избытке молочной кислоты сгусток имеет нетипичную структуру. Ограничение накопления молочной кислоты во время свертывания молока достигается тем, что бактериальную закваску вносят в сравнительно небольшой дозе (0,2 – 0,5 – 1,5%) и в ее составе имеются слабые кислотообразователи.
Вследствие уплотнения сгустка и его механической обработки сыворотка отделяется. Процесс выделения сыворотки (влаги) сгустком называется синерезисом.
49
Во время образования сгустка и его обработки молочнокислые бактерии быстро размножаются. При механической обработке сгустка около 25% бактерий переходит в сыворотку, а около 75% остается в сгустке.
Для более полного удаления сыворотки (обсушки зерна) проводят второе нагревание при 40–43 °С (для мелких сыров типа голландского) или при 56–58 °С (для крупных сыров типа швейцарского и советского).
При нагревании сырного зерна до 40–43 °С количество мезофильных молочнокислых стрептококков не изменяется и при последующих технологических операциях они продолжают быстро размножаться. При нагревании сырного зерна до 56–58 °С развитие мезофильных молочнокислых стрептококков подавляется (часть их погибает), а при дальнейшей выработке сыра усиливается развитие термофильных молочнокислых стрептококков и молочнокислых палочек.
Формование и прессование. Формование сырной массы проводят для придания сыру формы, соответствующей тому или иному виду.
Прессованием удаляют остатки сыворотки добиваются определенной плотности сыра. Продолжительность прессования 2–3 ч.
Поскольку сырную массу прессуют в подогретом состоянии, то и под прессом она имеет температуру, благоприятную для развития микроорганизмов. Бактериологические процессы в сырной массе в период прессования протекают активно, что приводит к быстрой смене микрофлоры: наступает фаза молочнокислых бактерий, а количество гнилостных бактерий резко уменьшается. При производстве большинства сыров в это время преобладают молочнокислые стрептококки.
В результате молочнокислого процесса к концу прессования кислотность сыра значительно повышается – рН приближается к оптимальному для действия протеаз сычужного фермента (около 5). В процессе прессования под действием протеаз сычужного фермента и бактериальных экзопротеаз происходит частичный протеолиз казеина, что приводит к увеличению количества растворимых азотистых соединений, являющихся источником азотного питания молочнокислых бактерий и стимулирующих их развитие.
Посолка сыра. После прессования сыр подвергается посолке. Соль влияет на формирование вкуса, запаха и консистенции сыра и его микрофлору. Содержание поваренной соли в различных зрелых сырах колеблется от 1,2 до 7%.
При погружении сыра в рассол происходит диффузия растворенных веществ (молочного сахара и др.) сначала с поверхностных слоев, а затем из более глубоких. В сырную массу вместо молочного сахара поступает соль. В результате этого бактериологические процессы в сыре замедляются, что имеет
50
важное значение для борьбы с ранним вспучиванием, вызываемым бактериями группы кишечных палочек.
После относительно равномерного распределения соли в сыре бактериологические процессы вновь восстанавливаются. Этому способствует также и более высокая температура камеры, в которую помещают сыры для созревания.
Созревание. Сыр после прессования и посолки представляет собой резинистую массу без вкуса и выраженного рисунка. Свойственные данному сыру химический состав и органолептические показатели он приобретает только
врезультате глубоких биохимических и физических изменений его компонентов
впроцессе созревания.
Принято считать, что созревание сыров начинается с момента посолки. Изменения, начавшиеся в молоке, продолжаются во время свертывания и обработки сырной массы в ванне вплоть до формования и прессования.
По мере развития молочнокислых бактерий создаются все более неблагоприятные условия для развития гнилостных бактерий (основное количество их погибает) и бактерий группы кишечных палочек. Однако рН в сырах не достигает критического значения для кишечных палочек (около 4,5), и они погибают не полностью.
К концу прессования в сыре молочнокислые бактерии преобладают над остальной микрофлорой. При выдержке сыров в камере созревания их развитие продолжается, и к моменту полного сбраживания лактозы (примерно через 5–10 дней) количество бактерий становится максимальным.
Рис. 8. Изменение объема микрофлоры в процессе созревания голландского сыра:
1 – общее количество молочнокислых бактерий;
2 – количество молочнокислых палочек
После достижения максимального количества молочнокислых бактерий, когда в сырах типа голландского абсолютно преобладают стрептококки, происходит постепенное отмирание молочнокислых стрептококков и увеличение количества молочнокислых палочек (стрептобактерий). Такая закономерность изменения микрофлоры характерна для всех сыров. Примерно в течение 1–2 мес основная масса стрептококков погибает, а количество палочек