При производстве сыра
Биохимические и физико-химические процессы
Сыр – высокопитательный продукт, получаемый путем концентрации и биотрансформации основных компонентов молока под воздействием ферментов, микроорганизмов и физико-химических факторов [1]. Согласно №88-ФЗ [2], сыр – молочный продукт или молочный составной продукт, произведенный с использованием заквасок, технологий, обеспечивающих коагуляцию молочных белков с последующим отделением сырной массы от сыворотки, ее формованием, прессованием (или без), посолкой и созреванием (или без).
Сыр – источник легкоусвояемого белка, молочного жира, кальция, фосфора, незаменимых аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов. 100 г сыра покрывают дневную потребность в кальции полностью, а в фосфоре – на 40-50%, что особенно важно для питания детей и лиц пожилого возраста [1]. Благодаря острому вкусу и специфическому аромату он возбуждает аппетит, стимулирует секрецию желудочного и кишечного сока, интенсифицируя пищеварительный процесс. Рекомендуемая суточная норма потребления сыров составляет 18 г, а для детей в возрасте 7-17 лет – 12-15 г [1].
Производство сыров можно условно разделить на две стадии. Первая стадия включает свертывание молока, обработку сгустка, формование и посолку сыра, вторая стадия – созревание сыра. При этом первая стадия предопределяет вторую. Самые глубокие и разнообразные биохимические изменения составных частей молока, придающие сыру вкус, запах и консистенцию протекают при созревании сыра.
Рассмотрим основные технологические стадии производства твердых сыров с точки зрения биохимических и физико-химических превращений.
Молоко для выработки сыра должно отвечать требованиям сыропригодности. Сыропригодность – комплексная характеристика молока, включающая органолептические, физико-химические, биологические и санитарно-гигиенические показатели.
Основные требования к качеству сырого молока:
- отсутствие ингибирующих веществ;
- нормальная сычужная свертываемость и кислотность;
- незначительное количество газообразующей микрофлоры;
- химическая и микробиологическая стабильность [45].
Сырое молоко должно быть получено от здоровых коров, в хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям. Не принимается молозиво (молоко, полученное в течение первых семи дней после отела) и стародойное молоко (молоко, полученное в течение пяти дней до запуска). Молозиво является неблагоприятной средой для развития молочнокислых бактерий, а низкое содержание в нем казеина затрудняет процесс коагуляции. Стародойное молоко плохо свертывается сычужным ферментом и отрицательно влияет на органолептические свойства сыра [5]. Примесь 5–6% анормального молока вызывает пороки вкуса и запаха сыра (горечь, прогорклость), консистенции (мажущаяся, крошливая), цвета (неравномерный), рисунка (рваный, щелевидный) [32].
По органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показатели молоко сырое для производства сыра должно удовлетворять требованиям №88-ФЗ.
Таблица 19 – Органолептические показатели молока коровьего сырого
Показатель | Характеристика | НТД |
Консистенция | Однородная жидкость без осадка и хлопьев. Замораживание не допускается | №88-ФЗ |
Вкус и запах | Чистые без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку. Допускаются слабовыраженный кормовой привкус и запах | №88-ФЗ |
Цвет | От белого до светло-кремового | №88-ФЗ |
Таблица 20 – Физико-химические показатели молока коровьего сырого
Показатель | Значение | НТД |
Массовая доля жира, % | 2,8 – 6,0 | №88-ФЗ |
Массовая доля белка, %, не менее | 2,8 | №88-ФЗ |
Массовая доля сухих обезжиренных веществ молока, %, не менее | 8,2 | №88-ФЗ |
Кислотность титруемая, оТ, не более | 19оТ | №88-ФЗ |
Плотность (при 20оС и м.д.ж 3,5%), кг/м3, не менее | №88-ФЗ |
Таблица 21 – Микробиологические показатели молока коровьего сырого
Показатель | Значение | НТД |
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более | 1∙106 | №88-ФЗ |
Количество спор мезофильных анаэробных лактатсбраживающих маслянокислых микроорганизмов, спор/дм3, не более | ||
для сыров с НТВН | №88-ФЗ | |
для сыров с ВТВН | №88-ФЗ | |
БГКП (колиформы) в 0,01 г молока | Не допускаются | №88-ФЗ |
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы в 25 г продукта | Не допускаются | №88-ФЗ |
Содержание соматических клеток, в 1 см3, не более | 2∙105 | №88-ФЗ |
Важнейшим показателем сыропригодности молока является сычужная свертываемость – способность белков молока коагулировать под действием внесенного сычужного фермента с образованием плотного сгустка. Факторы, влияющие на сыропригодность: содержание белка и массовая доля в нем χ-казеина, концентрация ионов кальция, период лактации, рацион кормления, порода, состояние здоровья и др.
Для сыроделия наиболее пригодно молоко с высоким содержанием белков (не ниже 3,1%, в том числе казеина – не менее 2,5%), жира не менее 3,2%, кальция 110–140 мг% [14]. Оптимальным является молоко с высоким содержанием χ-казеина и низким содержанием γ-казеина, несвертываемого сычужным ферментом. Длительное хранение молока при низких температурах (2-5°С) вызывает увеличение содержания γ-казеина Þ медленное свертывание молока и ухудшение свойств сгустка.
Ионы кальция выполняют структурообразующую роль при свертывании. При пониженном содержании кальция молоко свертывается медленно, получается дряблый, трудно поддающийся обработке сгусток (или он вообще не образуется) [5].
Сыропригодность молока оценивают по продолжительности его свертывания сычужным ферментом. Лучшим для сыроделия является молоко II типа по сычужной пробе (25-35 мин.). Молоко III типа (продолжительность свертывания более 40 мин.) считается сычужно-вялым, при его свертывании образуется дряблый сгусток, плохо выделяющий сыворотку [5]. Сычужно-вялое молоко исправляют внесением CaCl2, бактериальной закваски и др.
По сычужно-бродильной пробе (берется из ванны после внесения фермента), характеризующей способность молока к сычужному свертыванию и наличие в нем БГКП, для сыроделия пригодно молоко I и II классов [5].
Молоко для выработки сыра должно быть биологически полноценным, т.е. являться благоприятной средой для развития молочнокислых бактерий. Биологическая полноценность молока определяется содержанием незаменимых факторов роста – витаминов, микроэлементов, полипептидов, свободных аминокислот. Наряду с этим в молоке должны отсутствовать ингибиторы – антибиотики, консерванты, лекарственные препараты, остатки моющих и дезинфицирующих средств. Ингибиторы подавляют развитие микрофлоры закваски, при этом продолжается развитие грамотрицательной микрофлоры молока, которая становится доминирующей и приводит к раннему вспучиванию сыра, трещинам на поверхности, появлению гнилостного привкуса [32].
Несыропригодно фальсифицированное молоко.
Сыропригодное молоко не должно содержать патогенных микроорганизмов, значительного количества газообразующей микрофлоры: БГКП, вызывающих раннее вспучивание сыров, и маслянокислых бактерий, вызывающих позднее вспучивание сыров. По бродильной пробе, характеризующей наличие в молоке газообразующей микрофлоры, наиболее пригодно для сыроделия молоко I и II типа.