При производстве сыра
Формирование каждого вида сыра обусловливается качественным и количественным составом микрофлоры.
В формировании твердых сыров принимают участие ферменты молочнокислых стрептококков и палочек, а также пропионовокислых бактерий. Эти микроорганизмы обладают протеолитическими и липолитическими свойствами.
Молочнокислые бактерии, благодаря образованию молочной кислоты, медленному и ограниченному расщеплению белка, а также минимальному расщеплению жира, значительно влияют на консистенцию, вкус и запах сыра. Последние обусловлены наличием свободных жирных кислот, молочной кислоты, диацетила, метилкетонов, альдегидов, аммиака и др.
Пропионовокислые бактерии образуют витамин В12, пропионовую кислоту, пропионат кальция и пролин, что способствует улучшению вкуса сыра.
На поверхности некоторых мягких сыров специально культивируется слизь, в которой наряду с дрожжами находятся пигментобразующие бактерии, важнейшими представителями которых является Brevibacterium linens. Кроме того, при выработке некоторых сыров используют плесени рода Penicillium, культивируемые как на корке, так и внутри сыра.
Технически вредными микроорганизмами в сыроделии являются маслянокислые бактерии, кишечные и флюоресцирующие палочки, плесени и гнилостные микроорганизмы.
Микрофлора сыра складывается из микрофлоры молока, сычужного порошка и закваски, приготовленной на чистых культурах микроорганизмов.
Качество сыра определяется микробиологическим составом молока, так как на образование вкуса влияет не только микрофлора заквасок, но и посторонние микроорганизмы. Ферменты этих бактерий часто выдерживают режимы пастеризации и влияют в дальнейшем на созревание сыра. В связи с этим нельзя получить сыр высокого качества, если в исходном молоке количество бактерий превышает 106-107 в 1 см3.
Сычужный порошок содержит примерно 100 тыс. клеток в 1 г, что в расчете на 1 см3 заквашенного молока не превышает 2-3 клеток, поэтому на микрофлору сыра эти микроорганизмы действия практически не оказывают.
При использовании пастеризованного молока практически единственным источником микрофлоры, участвующей в созревании сыра, является закваска (количество заквасочных микроорганизмов, вносимых в молоко, достигает десятков миллионов клеток в 1 см3). Роль других источников попадания микроорганизмов в сыр – воздуха, посуды, инструментов и др. – незначительна и зависит от санитарно-гигиенического состояния производства.
Основными технологическими операциями в производстве сыров являются: созревание молока, его пастеризация, подготовка к свертыванию и свертывание, обработка сгустка, второе нагревание, формование, посолка и созревание сыра. Все технологические приемы, применяемые при производстве сыров (разная степень зрелости молока, температуры свертывания и второго нагревания, размеры сырного зерна, степень обезвоживания сырной массы и т.п.), предназначены для создания оптимальных условий развития определенных групп микроорганизмов.
Созревание молока. Созревать может сырое и пастеризованное молоко с добавлением или без добавления закваски. Режимы созревания (10±2) оС в течение (12±2) часов. При использовании закваски в процессе созревания ее добавляют в количестве от 0,05 до 0,3 % от массы молока.
Во время созревания молока начинают развиваться молочнокислые бактерии, сбраживающие лактозу с образованием молочной кислоты, которая, в свою очередь, вступает во взаимодействие с фосфорно- и лимоннокислыми солями кальция. При этом фосфаты и цитраты преобразуются в лактаты, которые, в отличие от первых, хорошо растворяются в воде. Кислотность молока за период созревания увеличивается на 1-2 оТ. В зрелом молоке, подготовленном для производства сыра, должно содержаться от 3 до 15 млн. клеток микроорганизмов в 1 см3.
Эти изменения способствуют улучшению сыропригодных качеств молока. Для выработки разных сыров требуется молоко различной степени зрелости.
Подготовка молока к свертыванию. Во время этой технологической операции в молоко вносят от 0,5 до 1,5 % закваски, как правило, в виде бактериальных концентратов. Закваски, применяемые для производства сыра, долж-ны обладать протеолитической активностью (т.е. способностью разлагать белок), способностью к синерезису и образованию прочного сгустка. Кроме того, при подборе штаммов в состав заквасок необходимо учитывать их способность накапливать в сырной массе свободные аминокислоты, характерные только для данного вида сыра.
Состав заквасок для сыров с низкой температурой второго нагревания:
– основной бактериальный фон создают Str. lactis, Str. cremoris;
– ароматобразующие бактерии Lac. diacetilactis и Leu. dexstranicum.
Состав заквасок для сыров с высокой температурой второго нагревания:
– те же микроорганизмы, что и для первой группы сыров;
– термофильные молочнокислые палочки и термофильные стрептококки (Lbm. helveticum, Lbm. lactis);
– культуры пропионовокислых бактерий (Propionibacterium shermanii).
При производстве мягких плесневых сыров помимо молочнокислых мезофильных стрептококков используют плесени Penicillum album, Penicillum candidum (поверхностные плесени) и Penicillum roqueforti (развивается внутри головки сыра).
При производстве сыров с поверхностной слизью закваска состоит из мезофильных молочнокислых стрептококков, микрофлора поверхностной слизи с закваской не вносится, она попадает на поверхность из внешней среды и состоит из Brevibacterium linens, плесени, спорообразующих молочных дрожжей и дрожжей вида Candida mycoderma.
Cвертывание молока. Сгусток образуется под действием молочной кислоты, получаемой в результате молочнокислого брожения. В процессе свертывания устанавливают температуру, наиболее приемлемую для размножения мезофильных молочнокислых бактерий, – 32-35 оС.
Обработка сгустка и второе нагревание осуществляется в целях частичного удаления сыворотки и создания оптимальных условий для развития микробиологических и биохимических процессов в сгустке. Для этого сгусток разрезают, вымешивают и вторично нагревают.
Во время этих технологических операций сырное зерно обогащается микробами заквасок, так как концентрация молочнокислых бактерий в сгустке в 4-8 раз больше, чем в сыворотке. В дальнейшем эта разница еще более усиливается, что связано с буферными свойствами белка, который защищает бактерии от вредного воздействия молочной кислоты. Бактерии в сгустке развиваются значительно интенсивнее, чем в сыворотке.
Во время второго нагревания при низких температурах количество мезофильных молочнокислых стрептококков практически не изменяется, и их развитие в дальнейшем происходит на последующих стадиях выработки сыра. При высоком втором нагревании часть мезофильных молочнокислых бактерий отмирает, но активизируется развитие термофильных молочнокислых палочек и стрептококков.
Формование и прессование сыра. Во время этих технологических операций продолжаются процессы брожения молочного сахара с постепенным нарастанием кислотности сырной массы и ее уплотнением. Очень важным фактором при этом является температура сырной массы. В этот период под действием сычужного фермента и бактериальных протеаз происходит частичный протеолиз казеина, что приводит к увеличению количества растворимых азотистых соединений, являющихся источником азотного питания молочнокислых бактерий и стимулирующих их размножение.
Посолка сыра. При посолке сыра в рассоле происходит удаление молочного сахара, сначала с поверхностного слоя, а затем из более глубоких слоев, а в сырную массу поступает соль. В результате этого микробиологические процессы замедляются, что имеет важное значение для борьбы с ранним вспучиванием сыра, вызываемым бактериями группы кишечных палочек.
При частичной посолке в зерне и досаливании в рассоле задержка роста микроорганизмов наблюдается уже в первые 2 часа после внесения соли.
В случае высокой концентрации соли может полностью подавляться развитие молочнокислых бактерий, снизится кислотность сыра, что может привести к развитию токсикогенных стафилококков. Поэтому в состав заквасок рекомендуют включать солеустойчивые штаммы молочнокислых бактерий, позволяющих восстановить микробиологические процессы в сыре после равномерного распределения соли в сырной массе.
Созревание сыра. Сыр после прессования и посолки представляет собой резинистую массу без вкуса и выраженного рисунка. Свойственные данному виду сыра органолептические показатели он приобретает только в результате глубоких биохимических изменений его компонентов в процессе созревания.
Микрофлора большинства видов свежих сыров практически полностью состоит из молочнокислых бактерий. При этом на первой стадии созревания преобладают молочнокислые стрептококки, на второй – палочки.