Изменение микрофлоры в процессе выработки сыров

1. Созревание молока

Свежевыдоенное молоко нельзя перерабатывать в сыр, так как оно плохо свертывается под действием ферментов и, находясь в бактерицидной фазе, представляет собой неблагоприятную среду для развития молочнокислых бактерий. Поэтому при выработке сыров молоко подвергают предварительному созреванию, т.е. выдержке с использованием закваски и без нее. При использовании закваски в пастеризованное молоко добавляют 0,5-0,8% чистых культур молочнокислых стрептококков и 0,1-0,3% палочек и выдерживают при 20-22⁰С до определенной кислотности в зависимости от вида сыра (например, для твердых сыров 17-20⁰Т), без закваски молоко созревает при 12⁰С в течение 10-15 часов.

1. Свертывание молока и образование сгустка

В процессе свертывания молока при внесении хлористого кальция, сычужного фермента и закваски при температуре 32-35⁰С увеличивается количество молочнокислых бактерий, возрастает титруемая кислотность. В сыроделии для получения производственной закваски используют многоштаммовые закваски для двух групп сыров: мелких и твердых сыров. Для мелких сыров в качестве основного бактериального фона в закваски вводят несколько штаммов Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, а в качестве обязательных компонентов – ароматобразующие бактерии Streptococcus diacetylactis, Leuconostoc dextranicum. Для крупных сыров применяют обычно две закваски: первую составляют так же, как и для мелких сыров, а вторую (для сыров с высокой температурой второго нагревания) - из термофильных молочнокислых палочек (Lactobacillus helveticum, Lactobacillus lactis) и термофильных стрептококков. Помимо этого прибавляют культуры пропионовокислых бактерий – Propionibacterium shermanii.

При механической обработке сгустка (разрезание, дробление) три четверти микрофлоры остается в сырном зерне, а остальное отделяется с сывороткой. При этом молочнокислые бактерии интенсивно размножаются, что связано с нейтрализацией образующейся молочной кислоты и высоким содержанием белка.

Для лучшего обезвоживания сырной массы при выработке некоторых видов сыров ее нагревают до температуры 40-58⁰С (температура второго нагревания). При повышении температуры выше 40-43⁰С общее количество микроорганизмов снижается, а содержание термофильных молочнокислых бактерий увеличивается.

2. Формование и прессование

Сырную массу прессуют в формах, что способствует интенсивному развитию молочнокислых бактерий. К концу прессования кислотность сырной массы возрастает вследствие образования молочнокислыми бактериями молочной кислоты. Повышение кислотности сырной массы приводит к угнетению роста и развитию гнилостных бактерий. Тем не менее, при неудовлетворительном санитарно-гигиеническом состоянии производства в процессе формования и прессования может произойти вторичное обсеменение продукта.

3. Посолка сыров

При посолке происходит диффузия молочного сахара и других веществ из поверхностных слоев сыра, вместо которых проникает соль. Внесение соли подавляет развитие микроорганизмов. После равномерного распределения соли в сыре ее концентрация снижается и микробиологические процессы восстанавливаются.

4. Созревание сыра

Сыр после прессования и посолки представляет собой резинистую массу без вкуса и выраженного рисунка. Свойственные данному виду сыра химический состав и органолептические показатели он приобретает в процессе созревания за счет развития полезной микрофлоры (пропионовокислых бактерий, молочнокислых бактерий и др.).

С другой стороны, при созревании в сыры могут попасть технически вредные микроорганизмы, вызывающие пороки сыров.

Сущность биохимических процессов при созревании сыров

Биохимические превращения веществ сырной массы происходят под воздействием экзо- и эндоферментов различных групп микроорганизмов и, в меньшей мере, ферментов сычужного порошка и перерабатываемого молока. В процессе созревания наиболее глубоким изменениям подвергается молочный сахар, белки, жиры, в меньшей степени минеральные вещества и витамины.

Изменение молочного сахара. Во всех группах сыров молочный сахар полностью сбраживается в течение первых двух недель. Интенсивность накопления молочной кислоты влияет на рН, от которого, в свою очередь, зависят скорость созревания, консистенция, вкус сыра. Выход молочной кислоты в среднем составляет 65-70% общего количества молочного сахара, что объясняется дальнейшим превращением молочной кислоты в лактаты и другие вещества. В крупных твердых сырах некоторое количество лактатов сбраживается пропионовокислыми бактериями с образованием пропионовой, уксусной кислот, а также углекислого газа. Помимо изменений молочной кислоты происходят изменения лимонной кислоты, которая переходит из молока, с образованием, главным образом, ароматических веществ – диацетила и ацетоина.

Изменение белков. В созревании сыров самая большая роль принадлежит белкам, главным образом казеину. Изменение казеина начинается с момента действия на него сычужного фермента, который переводит казеин в параказеин. В дальнейшем параказеин изменяется уже в формованном сыре под влиянием молочной кислоты, сычужного фермента, поваренной соли и в самой большой степени – под влиянием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами.

Под действием сычужного фермента распад белков идет до пептидов, причем с образованием молочной кислоты и понижением рН до 4,9 этот процесс усиливается.

Молочнокислые бактерии выделяют протеолитические ферменты двух типов: экзо- и эндопротеазы. Большей протеолитической активностью обладают эндоферменты, содержащиеся в клетках молочнокислых бактерий и выделяющиеся в среду после отмирания и автолиза.

Эффективность совместного действия сычужного и бактериальных ферментов значительно превышает эффективность действия каждого фермента в отдельности.

В начальный период созревания в сырах в результате образования пептонов появляется горечь, которая к концу созревания исчезает, поскольку пептоны превращаются в пептиды и аминокислоты. Освободившиеся в процессе созревания аминокислоты под действием ферментов микрофлоры подвергаются различным изменениям: дезаминированию, декарбоксилированию, вступают в реакции с кетокислотами, переходят в другие аминокислоты и т.д. При этом образуются различные соединения (кето- и оксикислоты, амины, альдегиды, кетоны и др.), многие из которых играют существенную роль в формировании вкуса и запаха сыров.

Изменение молочного жира. В процессе созревания сыров жир подвергаются гидролизу под действием липолитических ферментов, которые поступают в сыр с перерабатываемым молоком, сычужным порошком и продуцируются молочнокислыми, пропионовокислыми бактериями, бактериями сырной слизи и, особенно, плесенями. В результате гидролиза жира высвобождаются жирные кислоты, в том числе летучие, которые участвуют в образовании характерного вкуса и запаха.

Пороки сыров

Условно различают пороки консистенции, рисунка, вкуса и запаха, цвета и внешнего вида.

· Пороки консистенции

Крошливая консистенция может возникнуть вследствие чрезмерно активного размножения молочнокислых бактерий. Из-за высокой кислотности параказеин плохо набухает, сырное тесто имеет недостаточную связность, поэтому ломается, крошится.

Резинистая консистенция возникает при неактивном развитии молочнокислых бактерий и недостатке молочной кислоты в сырной массе.

Меры предупреждения пороков консистенции: выработка сыра из зрелого молока определенной кислотности, использование доброкачественных заквасок, обеспечение оптимальных режимов технологии.

· Пороки рисунка

Слепой сыр характеризуется отсутствием рисунка. Порок связан со слабым развитием ароматобразующих молочнокислых стрептококков в мелких сырах и пропионовокислых бактерий в крупных сырах (советском, швейцарском сыре).

Редкий и мелкий рисунок наблюдается при использовании молока повышенной кислотности и при пониженной температуре созревания сыра, а в крупных сырах – при подавлении развития пропионовокислых бактерий вследствие пересола сыра.

Вспучивание сыров возникает при выделении газов (диоксида углерода, молекулярного водорода) в избыточном количестве.

Возбудителями раннего вспучивания являются бактерии группы кишечной палочки. Появлению порока способствует вяло протекающий молочнокислый процесс, высокое значение рН, низкая концентрация соли в сыре и повышенная температура в посолочном отделении.

Возбудители позднего вспучивания – маслянокислые бактерии. При позднем вспучивании сыр имеет неправильный щелевидный рисунок, размягченную губчатую консистенцию, неприятный сладковатый и даже салистый запах.

Для борьбы с вспучиванием применяют штаммы молочнокислых стрептококков, вырабатывающих антибиотик низин. Кроме того, в качестве антагонистов БГКП и маслянокислых бактерий используются биологически активные штаммы Lactobacillus plantarum.

· Пороки вкуса и запаха

Горький вкус связан с накоплением в сыре пептонов вследствие развития гнилостных бактерий – микрококков.

Прогорклый вкус обусловлен образованием оксикислот, альдегидов, кетонов, которые образуются при расщеплении жира. Возбудителями порока являются микроскопические грибы. Прогорклый вкус может также возникнуть при развитии маслянокислых бактерий, которые образуют в процессе жизнедеятельности масляную кислоту.

Слабовыраженный вкус наблюдается при использовании слабоактивных молочнокислых заквасок.

Кислый вкус возникает при использовании молока повышенной кислотности, а также при интенсивном развитии молочнокислых бактерий.

Салистый вкус и запах обусловлен развитием в сыре маслянокислых бактерий.

Запах сероводорода связан с развитием энтерококков, которые разлагают серосодержащие аминокислоты. Возникновению порока способствует низкая кислотность и слабый посол сыра.

· Пороки цвета и внешнего вида

Коричневые пятна возникают при разложении аминокислоты тирозина микрококками и палочкой протея.

Свищ – это образование внутри сыра пустот, а затем и наружных отверстий, через которые проникают воздух и микроорганизмы. Вначале размножаются дрожжи и грибы, которые создают благоприятные условия для развития гнилостных бактерий. В результате появляется плесневый и гнилостный запах и вкус.

Изъязвление корки вызывается плесенью рода Oospora. Для предупреждения этого порока применяют покрытия с антисептическими веществами (например, с сорбиновой кислотой).

Подкорковая плесень – Возбудитель Penicillium glaucum и другие микроскопические грибы, которые развиваются в подкорковом слое при нарушении целостности корки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: