56
Химические процессы обусловлены действием сычужного фермента, в результате чего белки частично распадаются до пептонов, причем с понижением рН среды (но не ниже 4,9) усиливается пептонизирующее действие этого фермента. Следовательно, чем выше содержание в сыре сыворотки (лактозы), тем больше образуется молочной кислоты при молочнокислом брожении (рН понижается) и тем сильнее будет действие на белок сычужного фермента.
Растворимые белковые вещества стимулируют развитие молочнокислой микрофлоры. В процессе жизнедеятельности молочнокислых бактерий выделяют экзопротеазы, но действие их на белок, по-видимому, ограничено. Важная роль в протеолизе принадлежит эндоферментам, содержащимся в клетках молочнокислых бактерий и постепенно освобождающимся после их отмирания и автолиза. Под действием экзопротеаз и эндопротеаз молочнокислых бактерий некоторая часть белковых веществ постепенно распадается до аминокислот и частично до аммиака.
Таким образом, молочнокислые бактерии играют основную роль в сыре – с момента его выработки и до конца созревания. На первом этапе они, сбраживая лактозу, создают кислую среду и устраняют почти всю нежелательную микрофлору. При брожении лактозы ароматобразующими молочнокислыми стрептококками образуются кроме молочной кислоты уксусная кислота, этиловый спирт, диацетил, обогащающий вкус сыра, и СО2, обусловливающий образование рисунка мелких твердых сыров (типа голландского). Молочная кислота подвергается дальнейшим химическим превращениям, в результате которых образуются, в частности, лактаты. В швейцарском и советском сырах некоторое количество лактатов сбраживается пропионовокислыми бактериями до пропионовой и уксусной кислот, положительно влияющих на вкус и аромат этих сыров, и СО2, являющегося основным фактором образования их рисунка.
Эндоферменты молочнокислых бактерий лучше действуют в нейтральной среде, а кислота задерживает этот процесс. В связи с этим в мягких сырах с повышенным содержанием сыворотки и большим объемом микрофлоры (более кислых) хорошо проявляется действие сычужного фермента, но первоначально слабо выражено действие протеаз молочнокислых бактерий. Они начинают действовать после нейтрализации кислоты продуктами протеолиза, вызываемого протеазами плесеней
идругой микрофлоры поверхностной слизи (рН сыра увеличивается до 6 и более).
Втвердых сырах с меньшем содержанием влаги действие сычужного фермента ограничено, объем молочнокислой микрофлоры также меньше, а рН среды значительно выше, чем в мягких сырах. Поэтому создаются благоприятные условия для действия бактериальных ферментов, но поскольку
57
этот процесс протекает медленно (постепенный автолиз клеток), то в большей степени проявляется он в сырах с длительным периодом созревания (швейцарский – 6–8 мес, советский – 4 мес), а в меньшей – в сырах с более коротким периодом созревания (голландский, ярославский и др. – 2–3 мес).
В начальный период созревания в сырах в результате образования пептонов часто появляется горечь, которая к концу созревания исчезает (пептоны превращаются в пептиды и аминокислоты). Если же горечь не исчезает до конца созревания сыра, то это служит показателем того, что процесс распада белков задерживается на стадии пептонов (при низкой температуре созревания).
Сычужный фермент и бактериальные ферменты действуют неизолированно друг от друга. Эффективность их совместного действия значительно превышает эффективность действия каждого компонента в отдельности.
Молочнокислые бактерии Lbm. helveticum оказывает более сильное действие на белок по сравнению с молочнокислыми стрептококками. Этим можно объяснить и более глубокий распад белков в швейцарском сыре, чем в голландском сыре.
Поскольку в швейцарском сыре не обнаружен сычужный фермент после второго нагревания (он инактивируется), то происходящий в нем протеолиз во время созревания является показателем ферментативного действия молочнокислых бактерий практически в чистом виде – без участия сычужного фермента.
Большой объем и глубина распада белков с сырах рокфор и камамбер объясняются тем, что в процессе протеолиза важную роль играют не только сычужный фермент и протеазы молочнокислых бактерий, но также протеазы применяемых плесеней и микрофлоры сырной слизи, особенно микодермы и протеолитической палочки Bac. linens. Протеазы микрофлоры слизи играют важную роль также в созревании полутвердых сыров (латвийский, пикантный). Сыры этих групп созревают под действием ферментов молочнокислых бактерий и ферментов микрофлоры сырной слизи, диффундирующих через корку.
Молочный жир в твердых сырах не подвергается заметному разложению. В сырах, созревающих при участии плесеней, разложение жира происходит в большей степени под действие липаз плесеней. В наибольшей степени действие липаз выражено в рокфоре, в котором накапливаются летучие жирные кислоты – капроновая, каприловая и образующиеся в результате их превращения метил– кетоны, придающие рокфору характерный перечный вкус.
Вкусовые особенности сыра зависят от накопления в нем молочной кислоты, лактатов, азотистых веществ – продуктов протеолиза, летучих жирных кислот.
58
Все эти вещества образуются под действием в основном ферментов микроорганизмов. В процессе брожения накапливающийся углекислый газ способствует формированию рисунка сыра, состоящего из шарообразных пустот (глазков), распределенных в сырной массе.
При нормально протекающем брожении лактозы в мелких твердых сырах (голландский) глазки формируются в процессе жизнедеятельности ароматообразующих стрептококков (Lac. diacetylactis, Lac. paracitrovorus) в
первые дни созревания сыров. Вследствие интенсивного брожения быстро образуются углекислый газ и появляется множество мелких (0,03–0,5 см) шарообразных глазков.
Если в сыре развиваются также бактерии группы кишечных палочек (ненормальный тип брожения), то это неблагоприятно влияет на формирование его рисунка (выделяется СО2 и Н2) и на вкус сыра. При слабом развитии бактерий группы кишечных палочек их влияние бывает незаметным. При усилении жизнедеятельности этих бактерий в сыре образуется много щелевидных глазков, а при интенсивном развитии возможно даже вспучивание сыра, когда в сыре имеется еще лактоза.
Врезультате развития бактерий группы кишечных палочек появляется нечистый запах и вкус, т.к. образуются не только продукты брожения, но и продукты азотного обмена этих бактерий – сероводород и индол.
Вшвейцарском и советском сырах формирование рисунка связано с пропионовокислым брожением, субстратом которого являются лактаты. Брожение начинается через 2–3 недели созревания и протекает медленно (СО2 накапливается постепенно), вследствие чего формируются немногочисленные глазки диаметром 1–1,5 см (рис. 11 а). Одновременно с СО2 образуются основные продукты брожения – пропионовая и уксусная кислоты, положительно влияющие на вкус сыров этого типа.
Лактаты являются субстратом брожения и для маслянокислых бактерий. Во втором периоде созревания, когда в сыре создаются благоприятные условия (повышение рН, прекращение молочнокислого процесса), развиваются маслянокислые бактерии (ненормальный тип брожения), что может отрицательно повлиять на рисунок и вкус сыра. При интенсивном развитии этих бактерий образуется много газов (Н2 и СО2) и рисунок сыра становится щелевидным или даже происходит вспучивание. Накапливающаяся масляная кислота сильно ухудшает вкусовые достоинства сыра.
59
Рис. 11. Рисунок швейцарского сыра: а – сыр хорошего качества при слабой степени обсеменения пропионовокислыми бактериями (1) и при
средней степени обсеменения (2); б – сильно вспученный сыр
3.6. Пороки сыров
Пороки – это отклонения от стандартных показателей, возникающие в сырах при переработке недоброкачественного сырья, в результате нарушения технологии производства и правил хранения готового продукта.
3.6.1. ПОРОКИ КОНСИСТЕНЦИИ
Крошливая консистенция. Этот порок возникает при переработке молока повышенной кислотности и вследствие чрезмерно активного размножения молочнокислых бактерий молочнокислого брожения. Из-за избытка молочной кислоты параказеин плохо набухает, сырное тесто имеет недостаточную связность, легко ломается и крошится. При газообразовании тесто раскалывается, в сыре возникают трещины (колющаяся консистенция, или самокол). В случае пересушки сырного зерна появляются внутренние и наружные разрывы сырной массы – свищи.
Резинистая консистенция. Порок появляется при недостаточном развитии молочнокислых бактерий, недостатке молочной кислоты в сырной массе. Порок обусловлен излишней обсушкой сырного зерна и низким содержанием влаги в сыре после прессования.
Мерами предупреждения пороков консистенции являются следующие: выработка сыра из зрелого молока определенной кислотности, использование доброкачественных бактериальных заквасок, соблюдение технологических режимов производства.
60
3.6.2. ПОРОКИ РИСУНКА
Слепой сыр. Этот порок характеризуется отсутствием рисунка, что является показателем слабого развития ароматобразующих молочнокислых стрептококков в небольших сырах и пропионовокислых бактерий в швейцарском и советском сырах.
Причинами порока являются переработка незрелого молока, внесение малой дозы бактериальной закваски, низкая температура посола и созревания сыров.
Редкий и мелкий рисунок. Порок наблюдается при переработке молока повышенной кислотности, при низкой температуре созревания сыра, а в крупных сырах – при подавлении развития пропионовокислых бактерий вследствие пересола сыра.
Вспучивание сыров. Вспучивание сыров происходит в результате выделения газов (СО2 и Н2) в избыточном количестве. Возбудителями «раннего» вспучивания сыров являются бактерии группы кишечных палочек. Порок возникает в первые дни созревания (а иногда и в процессе прессования) и характеризуется неправильным сетчатым или рваным рисунком и нечистым вкусом сыра. Появлению порока способствуют вяло протекающий молочнокислый процесс и высокий рН, низкая концентрация солив сыре и высокая температура в посолочном отделении. Для предупреждения раннего вспучивания необходимо использовать бактериально чистое молоко, активную закваску, создавать благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий.
Перспективным способом борьбы с ранним вспучиванием сыров является применение в составе антагонистической закваски штаммов Lbm. plantarum, используемых в качестве биологического средства борьбы с маслянокислыми бактериями.
Возбудителями «позднего» вспучивания являются маслянокислые бактерии Clostridium thyrobutyricum, развивающиеся при созревании сыра, когда прекращается молочнокислый процесс и повышается рН сыра вследствие накопления продуктов белкового распада при созревании сыра. Условием развития маслянокислых бактерий в сыре является обсеменение ими молока при кормлении коров некачественным силосом, а также высоки рН сыра. Для «позднего» вспучивания характерны неправильный щелевидный рисунок сыра (рис. 11 б), размягченная, губчатая консистенция, резкий запах масляной кислоты, неприятный сладковатый и даже салистый вкус.
Для больбы с поздним вспучиванием сыров рекомендуется применять штаммы Lac. lactis, вырабатывающие низин. Однако необходимо тщательно проверять