Основными физико-химическими процессами при посолке сыра являются диффузия соли в сыр, осмотический перенос влаги из сыра в рассол, обезвоживание и набухание сырной массы, взаимодействие соли с белковыми веществами. Эти процессы взаимосвязаны и протекают одновременно.
Проникновение соли в сыр подчиняется закону диффузии Фика, в соответствии с этим законом предложено уравнение для определения просаливания сыра в рассоле:
ΔΜ = - Дх (dρ / dх) Sх / Δt,
где М – масса соли (г), перенесенная за время (Δt, сут) через сечение (Sх, см2);
С – концентрация рассола, г на 100 г воды;
Дх – коэффициент диффузии соли, см2/сут;
(dρ / х) – градиент плотности соли в точке с координатой х.
Правильное использование приведенного уравнения предполагает экспериментальное определение коэффициента диффузии конкретного вида сыра в целях регулирования интенсивности его посолки.
При сравнении коэффициента диффузии в сырной массе и чистой воде установлено взаимодействие соли с белковыми веществами. Доказано, что ионы Cl- быстрее диффундируют в толщу сырной массы, а ионы Na+ задерживаются в периферийных слоях, взаимодействуя с белком.
Глубина проникновения соли в массу сыра зависит от времени его нахождения в рассоле. При этом основная масса соли сосредотачивается в периферийных слоях и к концу посолки достигает концентрации в водной фазе 14-16 %, что определяет величину активности воды (Aw).
Вследствие градиента концентраций соль продолжает проникать в сырную массу после посолки, диффундируя к центру головки, а часть внутренней влаги стремится к периферии. Равномерное распределение соли достигается значительно позднее и зависит от свойств сыра. В сырах с меньшим уровнем посолки процесс выравнивания протекает быстрее.
Просаливание сыра приводит к осмотическому переносу влаги, значительно миграция проходит в поверхностных слоях.
Абсолютная величина коэффициента диффузии соли в сыре не постоянна. Наибольшие различия коэффициента внутри и на поверхности сыра имеют место на начальном этапе посолки.
Условно сыр можно разделить на три зоны.
Первая зона – накопительная. Это периферийная часть сыра, в которую в основном диффундирует соль в период посолки сыра в рассоле.
Вторая зона – обменная, третья – обогатительная.
По мере созревания сыров возрастает разница в содержании влаги в каждом отдельном слое, что является одной из движущих сил диффузионно-осмотических процессов.
Различия в концентрации соли влияют на микробиологические процессы в сыре. Уровень понижения численности бактерий зависит от продолжительности нахождения сыра в рассоле, что в дальнейшем оказывает влияние на развитие пропионовокислого брожения (для сыров с высокой температурой второго нагревания), глубину липолитических и протеолитических процессов и соответственно на органолептические показатели продукта.
С повышением концентрации соли в сыре происходит уплотнение консистенции и ухудшение рисунка. Концентрация рассола оказывает большое влияние на гидрофильные свойства сырной массы. В зависимости от концентрации рассола может идти или набухание белка, или его обезвоживание. При концентрации рассола выше 17 % сыр теряет влагу, ниже 15 % – сырная масса ее поглощает.
Способность белка к набуханию при низких концентрациях соли используют при частичной посолке сыра в зерне. Такой способ посолки позволяет повысить влагоудерживающую способность сырной массы и способствует получению сыра с более мягкой консистенцией.
Поверхностный слой сыра в процессе посолки обезвоживается в большей степени, чем внутренний. За счет уплотненного поверхностного слоя сыр приобретает более устойчивую форму.
Оценивая вышесказанное, можно заключить, что посолка – весьма действенный фактор при управлении процессом формирования сыров.
СОЗРЕВАНИЕ СЫРОВ
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 в результате глубоких биохимических и физических изменений его компонентов в процессе созревания.
Созревание сыра происходит при совместном действии сычужного фермента и ферментов молочнокислых бактерий, которые не только сбраживают молочный сахар, но и участвуют в глубоком преобразовании белков молока за счет своих ферментных систем.
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.
Микрофлора большинства видов свежих сыров почти полностью состоит из молочнокислых бактерий. При этом на первой стадии созревания преобладают молочнокислые стрептококки, а на второй – палочки.