Добавки в молоко, предназначенное для изготовления сыра

Необходимыми добавками в процессе сыроделия являются закваска и сычужный фермент. В определенных условиях может возникнуть необходимость добавить другие компоненты, такие как хлорид кальция (CaCl2) и селитра (KNO3 или NaNO3). Для замены селитры в качестве ингибитора микроорганизмов рода Clostridia используется также фермент лизозим Lysosyme. Интересным решением для улучшения сыропригодности молока стало введение в молоко двуокиси углерода (CO2).

Закваска

Закваска является очень важным фактором в сыроделии; она выполняет несколько функций.

В сыроделии используются два основных типа закваски:

– мезофильные культуры, для которых оптимальная температура развития составляет от 20°С до 40°С

– термофильные культуры, которые развиваются при температуре до 45°С.

Наиболее часто используются смешанные штаммовые культуры, в которых два или более штаммов как мезофильных, так и термофильных бактерий существуют в симбиозе (т.е. с взаимовыгодой). Эти культуры производят не только молочную кислоту, но также ароматобразующие соединения и СО2. Двуокись углерода является важным фактором для образования пустоты в сыре типа круглых глазков и гранул. Примером могут служить Гауда, Манчего и Тильзитер из мезофильных культур, Эмменталь и Грютер – из термофильных культур.

Одноштаммовые культуры в основном используются в тех случаях, когда целью является наращивание кислотности и расщепление белков – например, в Чеддере и сходных типах сыра.

Главным требованием, предъявляемым к заквасочным культурам, является способность к наращиванию кислотности в сгустке.

В сыроделии самое большое значение имеют три характеристики заквасок:

– способность образовывать молочную кислоту

– способность разлагать белок

– способность, когда это необходимо, образовывать двуокись углерода (СО2).

Главным требованием, предъявляемым к заквасочным культурам, является способность наращивать кислотность в сгустке.

Когда молоко коагулирует, бактериальные клетки концентрируются в коагуляте.

Образование кислоты понижает рН, что способствует синерезису (сокращение коагулята влечет за собой выделение сыворотки). Далее высвобождаются соли кальция и фосфора, что влияет на консистенцию сыра и помогает увеличить плотность сгустка.

Другой важной функцией, выполняемой бактериями, образующими кислоту, является то, что она подавляет развитие микроорганизмов, оставшихся после пастеризации или попавших при повторном обсеменении, которым необходима лактоза или тем, что не обладают устойчивостью к воздействию молочной кислоты.

Образование молочной кислоты останавливается, когда вся лактоза в сыре (за исключением мягких сыров) ферментирована. Ферментация молочной кислоты – обычно относительно быстрый процесс. В некоторых сырах, таких как Чеддер, он может закончиться до прессования сыра, а в других типах – в течение недели. Если закваска содержит также микроорганизмы, образующие СО2, кислотообразование в сгустке при воздействии бактерий, сбраживающих лимонную кислоту, сопровождается выработкой двуокиси углерода. Смешанные штаммовые культуры, которые могут вырабатывать СО2, очень важны в производстве сыра, который имеет круглые отверстия/глазки или глазки неправильной формы. Выделенный газ первоначально растворяется во влажной фазе сыра; когда раствор становится насыщенным, газ высвобождается и образует глазки.

Процесс созревания в твердых и некоторых полутвердых сырах является комбинированным протеолитическим процессом, когда первоначальные ферменты молока и бактерий закваски вместе с сычужным ферментом вызывают расщепление белка.

Снижение активности заквасочных культур

Снижение активности закваски в виде медленного сквашивания или невозможности вырабатывать молочную кислоту могут быть вызваны:

• Антибиотиками

• Бактериофагами

• Остатками моющих средств

Иногда могут иметь место нарушения в виде медленного сквашивания или невозможности вырабатывать молочную кислоту.

Одной из самых распространенных причин является наличие антибиотиков, которые применялись для лечения заболеваний вымени.

Другой возможный источник – это наличие бактериофагов – термоустойчивых вирусов, которые находятся в воздухе и почве.

Их отрицательное воздействие обсуждалось в главе 10 “Заквасочные культуры и их производство”.

Третьей причиной снижения активности закваски могут быть моющие вещества, а также вещества, используемые на молочной ферме для стерилизации. Небрежность, особенно при использовании дезинфицирующих средств, часто является причиной снижения активности заквасочных культур.

Хлорид кальция (CaCl₂)

Если качество молока, используемого для сыроделия, плохое, то коагулят будет мягким. Это приводит к большим потерям мелких частиц (казеина) и жира, а также плохому синерезису во время производства сыра. 5–20 г хлорида кальция на 100 кг молока обычно достаточно, чтобы достичь постоянного времени коагуляции и получать достаточно плотный сгусток. Чрезмерное добавление хлорида кальция может сделать коагулят таким твердым, что его будет трудно резать.

Для производства сыра с низким содержанием жира, если разрешено законом, можно иногда до добавления хлорида кальция добавлять в молоко динатрийфосфат (Na2PO4), обычно 10–20 г/кг. Это увеличивает эластичность коагулята благодаря образованию коллоидного фосфата кальция (Ca3(PO4)2), которое будет иметь тот же самый эффект, т. к. жировые шарики молока захватываются сгустком.

Двуокись углерода (CO₂)

Добавление СО₂ – это способ улучшения качества молока, предназначенного для изготовления сыра. Двуокись углерода обычно присутствует в молоке, но большая часть ее теряется в процессе переработки. Добавление двуокиси углерода понижает искусственным путем рН молока: первоначальный рН обычно сокращается на 0,1–0,3 единицы. Это приводит к уменьшению времени коагуляции. Этот эффект может быть использовандля достижения одного и того же периода времени коагуляции с меньшим количеством сычужного фермента.

Добавление производится в потоке вместе с наполнением сыродельной ванны/танка. Скорость впрыскивания СО₂ и время его контакта с молоком до перемешивания с сычужным ферментом нужно рассчитывать во время установки системы. Изготовители, которые используют добавление двуокиси углерода, сообщали, что расход сычужного фермента может быть сокращен наполовину без всяких последствий.

Селитра (NaNO₃ или KNO₃)

Проблемы ферментации, как ранее упоминалось, могут иметь место, если молоко, предназначенное для производства сыра, содержит масляно-кислые бактерии (Clastridia) и/или бактерии группы кишечных палочек (Coliform). Для подавления этих бактерий можно добавлять селитру (нитрат натрия или калия), но нужно точно определить дозу с учетом состава молока, технологии производства, типа сыра и т. д., поскольку в значительных количествах селитра может также замедлить развитие закваски.

Передозировка селитры может повлиять на созревание сыра и даже остановить процесс созревания.

Селитра в больших дозах может обесцветить сыр, вызвать красноватые полосы и испортить вкус.

Максимально допустимая доза – примерно 30 граммов селитры на 100 кг молока.

Если молоко обрабатывается с помощью бактофуги или микрофильтрационной установки, необходимость в селитре может быть значительно снижена или даже устранена. Это важное преимущество, поскольку во многих странах использовать селитру запрещено.

Красящие вещества

Цвет сыра в большей степени определяется цветом молочного жира и может меняться в зависимости от сезона. В тех странах, где разрешается крашение, для корректировки сезонных вариаций применяются такие красители, как каротин и орлеана, аннато. Зеленый хлорофил (контрастный краситель) также используется, например, при производстве голубых сыров – для получения “бледного” цвета, контрастирующего с голубой плесенью.

Сычужный фермент

За исключением таких видов свежего сыра, как домашний сыр и кварг, в которых молоко свертывается в основном благодаря молочной кислоте, изготовление всех сыров зависит от образования сгустка с помощью сычужного фермента или других аналогичных ферментов.

Коагуляция казеина является базисным процессом в сыроделии. Она обычно происходит под воздействием сычужного фермента (могут также использоваться и другие протеолитические ферменты), а также путем изменения кислотности среды до изоэлетрической точки (рН 4,6–4,7) казеина.

Активной частью сычужного фермента является фермент, называемый химозином, при этом коагуляция происходит сразу после того, как сычужный фермент добавляется в молоко. Существует несколько теорий, объясняющих механизм процесса, который даже сегодня до конца не выяснен.

Однако очевидно, что процесс происходит в несколько этапов, которые обычно определяют следующим образом:

– превращение казеина в параказеин при воздействии сычужного фермента

– осаждение параказеина в присутствии ионов кальция.

Весь процесс регулируется температурой, кислотностью и содержанием кальция в молоке, а также другими факторами. Оптимальная температура для сычужного фермента – приблизительно 40°С, но на практике обычно применяются более низкие температуры в основном, чтобы избежать чрезмерной твердости коагулята.

Сычужный фермент получают из желудков молодых телят и поставляют в виде растворов с соотношением 1:10 000–1:15 000, что означает, что одна часть сычужного фермента может вызвать коагуляцию 10 000–15 000 частей молока в течение 40 минут при температуре 35°С. Бычий и свиной сычужный ферменты тоже используются, часто вместе с телячьим (50:50, 30:70 и т. д.). Действие сычужного фермента в сухом виде обычно в 10 раз сильнее, чем в жидком.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: