Микрофлора сыра Булычева А. С. Тв-31
n Сыр содержит в большом количестве такие необходимые для жизни вещества, как белки и жиры, минеральные соли, витамины, микроэлементы. Белки и жиры сыра усваиваются легко и быстро, а минеральных солей, в частности кальциевых, так необходимых человеку, в сыре больше, чем в любом другом продукте повседневного употребления. Медики советуют в день съедать около 20 г сыра.
Производство сыра n n Производство сыра основано на свертывании молока сычужным ферментом или молочнокислой закваской. Большее распространение, особенно в нашей стране, получили сычужные сыры. Сычугом называется часть желудка теленка, в котором содержатся ферменты, вызывающие свертывание молока. (В настоящее время найден его заменитель, получаемый из грибов-сыроежек. ) Полученный после заквашивания сгусток дробят, измельчают, прессуют, солят и оставляют для «созревания» . Каждому виду сыра для созревания требуется свой определенный период. Для голландского — 2– 3 месяца, для швейцарского — до 8 месяцев. Один из признаков зрелости ряда твердых сыров — знаменитые сырные «слезы» , капельки жидкости на разрезе, насыщенные солями молока и солью. Созревание некоторых сыров протекает с участием поверхностной микрофлоры, или плесневых грибов. Кстати, это один из видов того самого пенициллиума, из которого готовят лекарство.
По консистенции сыры делят на твердые и мягкие. n n n К твердым относят такие, как швейцарский, голландский, российский, костромской. К мягким — слизистые дорогобужский, медынский, смоленский, а также плесневые — рокфор, камамбер. Рассольные сыры в процессе созревания и хранения выдерживают в рассоле. Самостоятельную группу составляют плавленые сыры (их плавят из твердых и мягких сыров).
Среди всеобщих любимцев — швейцарский, голландский, рокфор и немало других сыров. n К твердым сырам относится, например, широко известный чеддер, схожий с итальянскими терочными сырами, такими как пармезан и сбринц. У них нет глазков, тесто слегка мажется, вкус кисловатый. Терочными сырами особенно славится Италия. Вырабатываемые здесь пармезан, проволоне, сбринц, пекорино завоевали мировую известность. Из них первое место отводится пармезану, получившему свое название от города Пармы. Полное созревание этого сыра наступает через несколько лет, а храниться он может до 20 лет. n Популярный ныне эдам, нидерландец по происхождению, готовится из коровьего молока с яблочным соком. Вырабатывается в двух видах — шарообразный (эдам) и плоский(гауда), более мягкий, в виде низкого цилиндра. Способ приготовления один и тот же, но так как они разной формы и веса, то, естественно, требуются и разные сроки созревания, что отражается и на вкусе.
n n n Мягкие сыры благодаря пикантному, своеобразному вкусу и запаху можно смело причислить к деликатесам: бебибел, бри, рамболь, камамбер, сент-агюр, рокфор и др. Наиболее известный из этой группы сыров —рокфор. Оригинальный сыр, в котором плесень развивается внутри. Белое или слабо-желтое тесто, пронизанное прожилками сине-зеленой плесени, создает полное впечатление мраморной окраски. Камамбер едят вместе с пленочкой из плесени, а вот дорогобужский следует очистить от слизи, затем, не удаляя корки, нарезать и есть вместе с нею. При производстве рассольных сыров часто используют овечье, козье молоко или смесь его с коровьим. Созревают и хранятся они в рассоле — отсюда и название. Наиболее известные из рассольных сыров — брынза, сулугуни, чанах, адыгейский, грузинский, осетинский, лори, чечил, лиманский и др. Разнообразие сыров дополняют плавленые сыры: ломтевые, колбасные, пастообразные, сладкие, консервные и обеденные. Эта группа сыров удовлетворит любой вкус, как по консистенции — от плотной, когда сыр можно нарезать ломтиками, до кремообразной, позволяющей намазать его на хлеб, — так и по вкусовой гамме.
Источники первичной микрофлоры n n Поступление микрофлоры в сыр из внешних источников ограничено коротким периодом его производства до формования. После формования сыра все изменения микрофлоры происходят вследствие развития тех микробов, которые попали при его образовании. Только мягкие сыры, созревающие с участием плесени, и полутвердые сыры, созревающие при участии микрофлоры поверхностной слизи, отличаются от других сыров тем, что на их поверхности развиваются плесени, дрожжи и бактерии — уже после формования. Различают четыре источника микрофлоры всех сыров: молоко, сычужный фермент, бактериальная закваска, оборудование и аппаратура.
Источники микрофлоры: n n n Молоко. Качество молока при выработке сычужных сыров имеет огромное значение, оно не уменьшается и в тех случаях, когда молоко подвергают пастеризации. Отрицательное влияние на качество сыра оказывает наличие в молоке значительного количества нежелательных бактерий (гнилостные, микрококки, маммококки, бактерии группы кишечных палочек, маслянокислые бактерии). Для оценки пригодности молока при выработке сыра на сыродельном заводе его исследуют с помощью простых проб: на редуктазу (проба с резазурином), бродильной или сычужно-бродильной. Особенно важное значение имеет контроль молока с помощью бродильной пробы, которая характеризует обсеменение молока кишечными палочками и пептонизирующими бактериями (маммококки и микрококки). Параллельно с этой пробой ставят пробу на обнаружение в молоке маслянокислых бактерий (молоко прогревают при 90°С 10 мин, а затем термостатируют). Образование рваного сгустка с отделением сыворотки свидетельствует о загрязнении молока маслянокислыми бактериями. Молоко для выработки большинства сыров пастеризуют. Применяют режим пастеризации молока 72— 75°С, в течение 15— 20 с, при котором некоторые термостойкие бактерии (энтерококки, микрококки, стафилококки) уничтожаются не полностью.
n Сычужный фермент. Он содержит небольшое количество бактерий и практически не влияет на микрофлору сыра. В порошке встречаются споры бацилл (преимущественно гнилостных); общее количество бактерий в 1 г порошка не превышает 100 тыс. , что в расчете на 1 мл заквашенного молока составляет не более 2— 3 клеток. В сычужном порошке не допускается содержание бактерий группы кишечных палочек и маслянокислых бактерий.
n Бактериальная закваска. Применяемые в настоящее время при выработке сыра закваски являются основным источником его микрофлоры, причем они в наибольшей мере восполняют микрофлору высококачественных сыров. Для твердых сыров с низкой температурой второго нагревания (например, голландского, костромского, степного) и полутвердых сыров (латвийский, пикантный) в состав закваски входят мезофильные молочнокислые стрептококки: как энергичные кислотообразователи— Str. lactis и Sir. cremoris, так и ароматобразующие стрептококки— Str. diacetilactis, Str. paracitrovorus (Leuconostoc dextranicum). Доза закваски составляет от 0, 5 до 1, 5% к массе молока. Все компоненты заквасди для сыров в отличие от заквасок для кисломолочных продуктов и масла должны обладать выраженным действием на белок (протеолитической активностью). При производстве мягких сыров, созревающих с участием плесени, наряду с закваской из мезофильных стрептококков (такой же, как для мелких твердых сыров) применяют культуры определенных видов плесневых грибов. Так, при выработке сыров типа рокфора в молоко или в сырную массу вносят чистую культуру плесени Penicillium. roqueforti; при производстве сыров типа десертного (десертный белый, камамбер) на поверхность сыоа наносят конидии плесеней— Penicillium candidum, Penicilli-iim album.
n n n Для производства твердых сыров с высокой температурой второго нагревания (швейцарский, советский) кроме указанной выше закваски из мезофильных молочнокислых стрептококков вносят закваску термофильных бактерий — Lbm. helveticum и Lbm. lactis — и культуру пропионовокислых бактерий (Propionibacterium Shermanii)’. Оборудование и аппаратура. В условиях высокой санитарной культуры производства этот источник микрофлоры не имеет большого значения, потому что количество поступающих из. него в сыр микроорганизмов незначительно, и микрофлора, закваски как в количественном отношении, так и по активности будет абсолютно доминировать. Что касается патогенных микроорганизмов, то при строгом соблюдении санитарно-гигиенических условий на производстве и технологических инструкций они не должны попадать на оборудование. При нестрогом соблюдении санитарно-гигиенических правил и технологических инструкций оборудование может загрязняться микроорганизмами через воду, воздух, руки работников цеха и служить источником микробного обсеменения сыра. Эта микрофлора представляет серьезную опасность, так как попадает в молоко или сырную массу после тепловой обработки и в процессе выработки сыра не обезвреживается. В состав данной микрофлоры могут входить энтеротоксигенные стафилококки, а иногда и сальмонеллы.
Пороки сыров и причины их возникновения n n n Пороки сыров выражаются в отклонении органолептических показателей, химического состава, упаковки, маркировки сыров от показателей, предусмотренных нормативнотехнической документацией. Пороки возникают при использовании сырья низкого качества, нарушении технологии, условий хранения и транспортирования. Пороки, встречающиеся наиболее часто на практике, можно разделить на четыре группы: пороки внешнего вида, пороки вкуса и запаха, пороки консистенции, пороки рисунков. Пороки внешнего вида. Это пороки, выявляющиеся в отклонении от требований стандартов и технических условий внешнего состояния сыра, его формы, поверхности и защитного покрытия. Подопревшая корка сычужного сыра — порок, выражающийся в наличии на поверхности влажных, сильно размягченных участков. Этот порок возникает при несоблюдении ухода за сыром (редкое переворачивание, увлажненные стеллажи), при этом на увлажненных участках поверхности сыра развиваются слизеобразующие и гнилостные бактерии, разлагающие белки. Подкорковая плесень обусловливается развитием плесени в пустотах и трещинах сыра. Этот порок возникает при несоблюдении условий ухода за сыром при посолке и созревании, а также при образовании трещин или открытых полостей в сыре. Порок чаще всего встречается в сырах, формируемых насыпью.
n n Деформированный сыр. Порок выражается наличием вмятин, исправлений, срезов граней. Данный порок может быть вызван перекосом крышек сырных форм при прессовании, небрежной укладкой сыров в солильный бассейн, неровностями поверхности, на которую укладывают сыры для созревания, неравномерной осадкой головок сыра при редком переворачивании. Деформация сыра может происходить при механическом повреждении при транспортировании, излишнем брожении. Пороки вкуса и запаха. Кислый вкус сыра возникает при избытке молочной кислоты и присущ незрелым сырам. Порок возникает при низкой температуре созревания сыра в сырохранилище или недостаточном сроке созревания, а также при переработке молока с повышенной степенью зрелости, внесении слишком большой дозы закваски, излишне высокой начальной влажности сыра. Для предотвращения порока необходимо соблюдать режимы обработки сырной массы и созревания сыра.
n n n Горький вкус обусловливается присутствием в сыре горьких веществ. Эти вещества появляются при неполном созревании сыра, когда под действием ферментов пептонизирующх бактерий образуются первичные продукты распада белка (пептоны, альбумозы), которые придают несозревшему сыру горький вкус. Причиной появления данного порока может быть также использование поваренной соли с примесью сульфатов магния и натрия, вскармливание животных травами, придающими молоку горечь (полынь). Прогорклый вкус сыра является результатом накопления избытка масляной кислоты, которая образуется при расщеплении молочного жира под действием ферментов посторонней микрофлоры, способствующей липолизу. Порок встречается чаще у мягких сыров, созревающих при участии плесени, слизеобразующих бактерий.
n n Салистый привкус сыра появляется при окислении молочного жира. Порок вызывается действием маслянокислых бактерий на липиды с накоплением значительного количества масляной кислоты или окислением жирных кислот под действием света и воздуха. Этот порок встречается преимущественно в крупных сырах с открытой поверхностью. Понижение температуры сырохранилища и соблюдение санитарно-технического состояния, светонепроницаемые покрытия и вакуумная упаковка замедляют процессы окисления. Кормовой привкус и запах сыра присутствуют в сыре при использовании молока, содержащего стойкие летучие вещества кормов. Кормовой вкус чаще всего появляется при поедании коровами пахучих растений и кормов (лук, чеснок, полынь) или при переработке молока, адсорбировавшего летучие вещества (испорченного силоса и картофеля).
n n Затхлый вкус и запах сыра появляется при развитии газообразующих бактерий в сыре, а также плесени или слизи на его поверхности. В твердых сычужных сырах вследствие высокой протеолитической активности поверхностной аэробной микрофлоры слизи образуется большое количество аммиака, который, проникая в сыр, придает ему затхлые вкус и запах. Этот порок чаще возникает при использовании сырья пониженного качества и при хранении сыров в помещениях с повышенной относительной влажностью воздуха. Аммиачный вкус и запах сыра вызывается щелочеобразующими бактериями в процессе созревания сыра, считается пороком твердых сычужных сыров, появляется вследствие недостаточного ухода за коркой и хранения при повышенной температуре и относительной влажности воздуха. Для полутвердых и мягких сыров пороком считается только резко выраженный аммиачный вкус и запах. Щелочной вкус и запах плавленого сыра возникает от избытка внесенных солей-плавителей, а также глубокого окисления молочного жира. Для предотвращения порока целесообразно вместо динатрий фосфата, обладающего выраженными щелочными свойствами, применять другие солиплавители (триполифосфат натрия и др. ). Общее количество вводимых солейплавителей не должно превышать 3%.
n n n Пороки структуры и консистенции. Твердая консистенция сычужного сыра обусловливается излишней обработкой сырного зерна и замедленным развитием микробиологических и биохимических процессов, сопровождающихся слабым расщеплением белков и недостаточным накоплением в сыре водорастворимых продуктов протеолиза. Порок возникает в сырах с пониженной влажностью, при излишней посолке, низкой температуре созревания и при длительном хранении сыра без покрытия. Резинистая консистенция сычужного сыра возникает при чрезмерной связанности и эластичности теста и плохой его растворимости вследствие недостаточного набухания белка. Порок встречается в сырах с пониженной кислотностью. При недостаточном накоплении молочной кислоты образуется избыток кальция, связанного с белком, тесто сыра обладает чрезмерной связанностью, твердостью. Для предупреждения порока необходимо проводить свертывание и обработку сырного зерна при условиях, обеспечивающих интенсивное молочнокислое брожение.
n n n Колющаяся структура сычужного сыра характеризуется наличием в тесте сыра трещин различной величины и идущих в разных направлениях из-за недостаточной связанности теста сыра вследствие излишней его кислотности или низкой температуры второго созревания, а также поздним газообразованием, вызванным маслянокислыми бактериями. Основная причина порока — слабая связанность теста сыра, возникающая при повышенной кислотности сырной массы, при неправильном образовании сырного пласта, низкой температуре на первой стадии созревания. Этот порок наблюдается чаще в Швейцарском, Советском сыре на второй стадии созревания. Крогиливая структура сычужного сыра выражается недостаточной связанностью и эластичностью теста сыра. Порок появляется при переработке на сыр молока повышенной кислотности и вследствие избыточного развития молочнокислого брожения, при котором кальций почти полностью отщепляется молочной кислотой от параказеина.
n n Несвязанная структура сычужного сыра обусловливается снижением пластичности теста сыра из-за излишней потери кальция. Мучнистая консистенция плавленого сыра появляется вследствие недостаточного количества солей-плавителей, а также использования сырной смеси с высокой активной кислотностью. Рыхлая структура и консистенция плавленого сыра обусловливается переработкой перезревших сычужных сыров. Липкая консистенция плавленого сыра появляется при использовании незрелого сырья и из-за отсутствия гомогенизации смеси после плавления.
n n Пороки рисунка. Пустотный рисунок сычужного сыра выражается образованием в сырах глазков неправильной, угловатой формы. Пустотный рисунок не является пороком у сыров, формование которых осуществляется насыпью или наливом (Российский сыр), а также у самопрессующихся сыров. Появление этого порока происходит при неплотном расположении зерен или при добавлении к сырной массе обсушенных сырных зерен. Рваный рисунок сычужного сыра характеризуется наличием на разрезе сыра часто расположенных глазков крупной, овальной или неправильной формы с нарушенными между ними перегородками. Эти перегородки обладают низкой прочностью, и при нарезании такой сыр крошится.
n n Неравномерный рисунок сычужного сыра обусловливается наличием неравномерных по величине и расположению глазков. Неравномерный рисунок характерен для крупных сыров. Он возникает в связи с неравномерным распределением температурного поля внутри головки сыра и неодинаковыми условиями для развития газообразующих бактерий. Сетчатый рисунок сычужного сыра выражается наличием на разрезе теста часто расположенных глазков сплюснутой формы. Сетчатый рисунок образуется при сильном газообразовании в результате интенсивного развития газообразующей микрофлоры (кишечной палочки, дрожжей, маслянокислых бактерий). Отсутствие рисунка. Порок вызывается замедленным газообразованием в сыре при недостаточном развитии молочнокислых бактерий или пропионовокислых бактерий. Замедлению процесса газообразования способствует низкая температура посолки и созревания сыра, излишнее содержание соли. Перечисленные пороки, как и пороки цвета и упаковывания, снижают качество сыров. Для предотвращения этих пороков необходимо строго соблюдать требования стандартов и технологических инструкций по производству, хранению, транспортированию сыров.
Микробиология сыра n Сыр представляет собой концентрированную форму двух главных компонентов молока — жира и казеина (сложного белка), но получить его можно лишь при обязательном участии бактерий и поваренной соли. Вариации этих составляющих, а также конкретные условия производства позволяют изготавливать различные сорта сыров. Однако молоко должно быть биологически полноценным, содержать витамины, микроэлементы, полипептиды, аминокислоты. В нем не могут присутствовать антибиотики, лейкоциты, антитела. Для производства, допустим, сыра марки Советский его пастеризуют в течение 20 -25 с при температуре 71 -72 °С, что убивает вегетативные клетки микроорганизмов, но споры, в частности вредителей сыров, сохраняют жизнеспособность. Они выделяют масляную кислоту и много газов. Избыточное образование последних приводит к вспучиванию массы, возникновению трещин и в конечном счете к порче сыра.
n Пастеризованное молоко охлаждают до 8 -10°С, вносят в него закваску, а через 30 мин — реннин. Последующий промежуток времени (10 -14 ч) — стадия созревания. Именно тогда бактерии сбраживают лактозу, превращая ее в молочную кислоту. В результате гидрофильные свойства казеина снижаются. Под действием реннина он выпадает в осадок и при подогревании отделяется от сыворотки. Образовавшаяся сырная масса в формовочных аппаратах превращается в пласт. Его разрезают на куски необходимого размера и помещают в солильные камеры. От содержания Na. Cl зависит достижение всех органолептических свойств: вкус, аромат, консистенция (степень густоты), рисунок и др. Затем продукт обсушивают, покрывают специальным восковым составом и помещают в камеры созревания. Здесь гибнут миллионы молочно-кислых бактерий, присутствующих в исходном субстрате. В ходе данного процесса высвобождается множество внутриклеточных ферментов. В сочетании с реннином и молочными катализаторами они воздействуют на жиры, белки и углеводы. В результате их расщепления накапливаются органические вещества — пептиды, аминокислоты, амины, участвующие в создании органолептических свойств сыра. Сладкий его вкус определяют такие аминокислоты, как аланин, глицин, пролин. Горький — лейцин, изолейцин, гистидин, лизин. Глутаминовая кислота обладает бульонным вкусом.
n В продукте низкого качества — больше горьких органических соединений. И наоборот, в престижных сортах их намного меньше: в Швейцарский и Советский сыры вклад в аромат вносит аминокислота — пролин, в Чеддер и Российский — альдегид-метионал. А приятный запах Рокфора в значительной мере связан с образованием метилкетонов, возникающих при микробном окислении жиров. Кстати, если созревание сыра должным образом контролируют, то последние подвергают частичному гидролизу липазами (специальными ферментами) молока и микроорганизмов. При этом освобождаются каприловые, каприновые, капроновые химические соединения, придающие сырам привлекательный запах. Главные летучие их кислоты — пропио-новая и уксусная. Они и обусловливают острый вкус продукта, конечно, если в состав закваски включаются еще и пропионово-кислые бактерии. И вообще, процессы окисления и брожения в производстве сыров играют решающую роль. С древних времен, как отмечалось выше, для этого используют молочно-кислые бактерии (их называют еще одомашненными). Они вместе с сычужным ферментом участвуют в расщеплении составных компонентов молока, жиров, подавляют развитие в субстрате посторонней микрофлоры. Молочно-кислые бактерии — гомолактатные, сбраживающие углеводы с образованием только молочной кислоты. Однако в процессе этого брожения выход энергии очень незначителен, т. е. меньше, чем у других одноклеточных организмов. Поэтому для получения приемлемого результата им приходится окислять большое количество лактозного субстрата.
n Важную роль в процессах брожения играют и пропионово-кислые бактерии — рекордсмены в образовании витамина В 12. Они обусловливают острый вкус и общий рисунок лучших сортов сыра, продуцируют участвующие в формировании его аромата соединения (ацетоин, диацетил, диметил сульфид, ацетальдегид), кроме того, одни из немногих, способные сбраживать молочную кислоту как энергетическую основу закваски. Еще одна важная задача управления технологией сыроделия — ограничение роста микрофлоры, вызывающей дефекты продукта. Виновником его порчи обычно выступают возбудители масляно-кислого брожения. Не так давно под руководством доктора биологических наук Льва Остроумова (Всероссийский научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности) разработан эффективный способ ингибирования (замедления) данного процесса путем подбора некоторых молочно-кислых бактерий — антагонистов таких возбудителей.
n n Значение бактерий в созревании сыра трудно переоценить. Порой оно протекает при участии микроскопических грибков, рост которых происходит по всей толще продукта, например, в сорте Рокфор. Название свое он получил от одноименной деревни (близ Гренобля, Франция), где изготовляют сыр из овечьего молока. Созревание продукта происходит в гротах и пещерах, там гуляет холодный и влажный воздух, а температура не превышает 10 °С. После поселки сырную массу заражают спорами грибка и протыкают стальными иглами, что увеличивает поступление воздуха в заготовку и способствует образованию в ней протео-литических (каталитических) ферментов, сильно размягчающих ее и гидролизирующих жиры. При этом выделяются кислоты, придающие продукту соответствующий аромат. Созревает Рокфор в течение нескольких месяцев. Разнообразные исследования в сфере сыроделия ведут и другие отечественные ученые. Так, доктор биологических наук Михаил Данилов (Восточно-Сибирский государственный технологический университет, Улан-Удэ) предложил производить мягкий сыр с использованием комбинированной закваски, включающей, кроме молочно -кислых микроорганизмов, культуры бифидобактерий, сохраняющие высокую биохимическую активность на всех этапах изготовления продукта. Немало и других новшеств совершенствования технологий изготовления сыра предложены отечественными специалистами. Их исследования будут продолжаться, ибо спрос на этот благородный продукт не прекращается.
