Молочный жир

Белки

Изменение составных частей сыра

При созревании сыров

Биохимические и физико-химические процессы

Созревание сыра – это сложный биотехнологический процесс, комплекс биохимических, физико-химических и микробиологических изменений сырной массы, происходящих под воздействием микроорганизмов и их ферментов, ферментов молока и молокосвертывающих ферментов в определенных условиях (температурно-временные параметры, влажность, реакция среды). При этом преобразованию подвергаются все составные части сыра (белки, жиры, лактоза и др.) и образуются продукты, обуславливающие специфический вкус, аромат, цвет, структуру и консистенцию, рисунок сыра. Цель созревания – придать сыру типичные органолептические свойства.

В основе созревания сыров лежит протеолиз белков сырной массы (параказеин) под действием молокосвертывающих ферментов и ферментов молочнокислых бактерий с образованием азотистых соединений, создающих вкус и аромат продукта.

Молокосвертывающий фермент вызывает начальное разложение параказеина до альбумоз и пептонов, а ферменты молочнокислых бактерии продолжают процесс расщепления до пептидов, аминокислот, аммиака. Ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям. Поэтому для ускорения созревания сыров используют закваски из культур с повышенной протеолитической активностью (молочнокилые палочки). Активность протеолитических ферментов у молочнокислых палочек выше, чем у стрептококков.

Около 50–80% ПККФК (в зависимости от вида сыра) остается незатронутым ферментативным процессом. Глубина распада белков определяет степень зрелости сыра – отношение растворимого азота к общему азоту (в % или в градусах Шиловича (градусах буферности).

Состав продуктов распада белков различается по видам сыров. Он зависит от состава микрофлоры, режимов тепловой обработки сырного зерна, содержанием в сыре влаги, соли и др. Содержание растворимых азотистых соединений в мягких сырах выше, чем в твердых, так как они содержат больше влаги и протеолитической микрофлоры. В их созревании наряду с молочнокислыми бактериями участвуют плесневые грибы и бактерии сырной слизи, выделяющие активные протеиназы. В мягких сырах среди продуктов распада белков преобладают пептиды, а в твердых – аминокислоты и аммиак. Þ У твердых сырах, особенно с ВТВН, степень зрелости выше (более глубокий распад белков).

При созревании сыров количество аминокислот, образующихся в процессе распада белков, увеличивается. Они подвергаются дальнейшим превращениям.

Основные типы превращений аминокислот: дезаминирование, переаминирование и декарбоксилирование. В результате образуются кето-, окси- и карбоновые кислоты (пировиноградная, пропионовая, α-кетоглутаровая, янтарная, изомасляная, изовалериановая, яблочная и др.), альдегиды и кетоны (метиональ, меркаптоацетальдегид), биогенные амины (кадаверин, путресцин, гистамин, тирамин и др.), аммиак, углекислый газ и др. Эти вещества принимают участие в формировании вкуса, аромата и рисунка сыров.

Различают окислительное (обр-ся кетокислоты), восстановительное (обр-ся карбоновые кислоты) и гидролитическое (обр-ся гидроксикислоты) дезаминирование.

При окислительном дезаминировании образуются кетокислоты:

R–CHNH₂–COOH ^{+1/2 O2} R–CO–COOH + NH₃

При гидролитическом дезаминировании образуются оксикислоты:

R–CHNH₂–COOH ^+H2O R–CHOH–COOH + NH₃

При восстановительном дезаминировании обр-ся карбоновые кислоты:

R–CHNH₂–COOH ^+2H R–CH₂–COOH + NH₃

Так, аланин может превращаться в пропионовую и пировиноградную кислоты, аспарагиновая и глутаминовая – в янтарную и α-кетоглутаровую:

СН₃–CHNH₂–COOH ^+2H CH₃–CH₂–COOH + NH₃

аланин пропионовая кислота

CH₃–CHNH₂–COOH ^{+1/2 О2} СН₃–CО–СООH + NH₃

пировиноградная кислота

НOOC–CHNH₂–CH₂–COOH ^+2H HOOC–CH₂–CH₂–COOH + NH₃

аспарагиновая кислота янтарная кислота

НООС–СНNH₂–CH₂–CH₂–COOH ^{+1/2 O2} HOOC–CO–CH₂–CH₂–COOH + NH₃

глутаминовая кислота α-кетоглутаровая кислота

Все виды дезаминирования осуществляют ферменты молочнокислых бактерий (наиболее часто по пути окислительного дезаминирования), а в сырах с ВТВН – пропионовокислые бактерии.

В результате реакции декарбоксилирования образуется углекислый газ и соответствующий амин:

NH₂–(CH₂)₄–CHNH₂–COOH ® CO₂ + NH₂–(CH₂)₄–CH₂NH₂,

^{Лизин Кадаверин}

NH₂–(CH₂)₃–CHNH₂–COOH ® CO₂ + NH₂–(CH₂)₃–CH₂NH₂,

Орнитин Путресцин

,

Гистидин Гистамин

Тирозин Тирамин

Триптофан Триптамин

Данные амины (тирамин, кадаверин, путресцин, гистамин) обладают ярко выраженными вкусовыми свойствами. Некоторые имеют неприятный вкус и запах, однако при небольших концентрациях играют важную роль в формировании аромата сыров.

Переаминирование (трансаминирование) аминокислот – реакция аминокислот с кетокислотами (напр., глутаминовая и пировиноградная кислоты).

СООН COOH COOH COOH

| | | |

CH-NH₂ + C=O ® C=O + CH-NH₂

| | | |

(CH₂)₂ CH₃ (CH₂)₂ CH₃

| |

COOH COOH

глутаминовая пировиноградная a-кетоглутаровая аланин

к-та к-та к-та

Важный компонент аромата сыров альдегид метиональ (3-метилтиопропаналь), обладающий сырным запахом, образуется из метионина:

Дикарбонильные

соединения

Н₃С–S–CH₂–CH₂–CH–COOH H₃C–S–CH₂–CH₂–CHO

| – CO₂, – NH₃ метиональ

NH₂

Аналогичным путем из цистеина образуется другой компонент аромата сыров – меркаптоацетальдегид:

HS–CH₂–CH–COOH ^{Дикарбонильные соедиения} HS–CH₂–CHO

| – СО₂, – NH₃ меркаптоацетальдегид

NH₂

Продукты превращения аминокислот оказывают решающее влияние на формирование вкуса, аромата и рисунка твердых сыров.

Во всех сырах происходит ферментативный гидролиз жира под действием липаз.

Н₂СОСОR Н₂СОН

| липаза |

HCOCOR + 3Н₂О Û HCOH + 3RCOOH

| | жирные кислоты

H₂COCOR H₂COH

молочный жир глицерин

Продуктами ферментативного расщепления жира являются ди-, моноацилглицерины, глицерин и свободные жирные кислоты, преимущественно масляная, капроновая, каприловая, каприновая, лауриновая.

В мягких сырах гидролиз более интенсивный, чем в твердых (искл. сыры с ВТВН).

Основным источником липаз является микрофлора бактериальных заквасок. В мягких и полутвердых сырах активный гидролиз жира обусловлен развитием плесеней, дрожжей и бактерий сырной слизи. В них образуется значительное количество летучих жирных кислот, обуславливающих острый вкус и аромат. Во всех сырах обнаружены масляная, валериановая, капроновая, каприловая, каприновая кислоты. Также в мягких сырах происходит ферментативное окисление жирных кислот с образованием кетонов, альдегидов, оксикислот и др. Большое значение в создании вкуса этих сыров играют метилкетоны, образующиеся при b-окислении жирных кислот:

R-CH₂-CH₂-COOH ^+O2 R-CO-CH₂-COOH ® R-CO-CH₃ + CO₂

метилкетон

Неразложившийся молочный жир придает пластичность сырной массе и способствует улучшению ее консистенции.