Рисунок сыра определяется интенсивностью накопления в сырной массе газов, выделяющихся в результате биохимических реакций (в основном, СО2, Н2, NH3 и др.). Кроме того, азот и кислород попадают в сырную массу вместе с воздухом при формовании сыра. Именно захват воздуха при формовании насыпным способом определяет рисунок российского сыра. Частично газы выделяются наружу, частично задерживаются в сырной массе, накапливаются в пустотах между сырными зернами, раздвигают массу, образуя глазки.
Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его вступает в соединение с кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается.
Водород выделяется в процессе маслянокислого брожения молочной кислоты, в результате развития БГКП. Он плохо растворяется в сырной массе, легко диффундирует через неплотные участки, поэтому не задерживается в сыре. Однако при энергичном маслянокислом брожении водорода образуется много, что вызывает позднее вспучивание сыра.
Углекислый газ образуется при сбраживании молочного сахара и лактатов (солей молочной кислоты) ароматобразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, БГКП, а также при декарбоксилировании аминокислот и жирных кислот. По сравнению с другими газами СО2 выделяется в значительно больших количествах (60–90% от всех газов). Он сравнительно хорошо растворяется в сырной массе, однако при достижении предельной концентрации (37–41 см3 на 100 г сыра) начинает выделяться. Он накапливается в пустотах сырной массы, расширяет их, превращая в глазки. При быстром выделении СО2 центров скопления газа очень много и глазки образуются мелкие и в большом количестве. Так, сыр голландский характеризуется наличием большого количества мелких (0,03–0,5 см) глазков круглой, слегка сплюснутой или угловатой формы. Российский сыр имеет рисунок неправильной щелевидной формы, латвийский – пустотный, со сплющенными глазками. При медленном выделении СО2 получаются крупные глазки и в малом количестве (советский, швейцарский сыры).
В мелких твердых и п/тв. сырах рисунок образуется при развитии ароматобразующих молочнокислых бактерий (Leuc. dextranicum, Lac. diacetilactis и др.). Сыр, выработанный с применением только одной культуры Lac. lactis, не имеет рисунка.
Ароматобразующие бактерии сбраживают молочный сахар с образованием различных продуктов и углекислого газа:
С12Н22О11 + Н2О → 2 СН3СНОНСООН + 2 С2Н5ОН + 2СО2↑
лактоза молочная кислота этиловый спирт
В сырах с высокой температурой второго нагревания образование глазков обусловливают пропионовокислые бактерии, сбраживающие молочный сахар, молочную кислоту и ее соли:
3С12Н22О11 + 3Н2О → 8СН3СН2СООН + 4СН3СООН + 4СО2↑ + 4Н2О
лактоза пропионовая кислота уксусная кислота
3СН3СНОНСООН → 2СН3СН2СООН + СН3СООН + СО2↑ + Н2О
молочная кислота пропионовая кислота уксусная кислота
При развитии в сыре БГКП получается сетчатый или рваный рисунок. БГКП сбраживают молочный сахар с образованием большого количества газов:
С12Н22О11 + 2 Н2О → СН3СН2ОН + СН3СООН + 2СН3СНОНСООН + 2СО2 + 2Н2↑
лактоза этанол уксусная кислота молочная кислота
Маслянокислое брожение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы или пустот щелевидной формы. Они сбраживают лактозу, молочную кислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и масляной кислоты:
С12Н22О11 + Н2О → 2СН3СН2СН2СООН + 4СО2 + 4Н2↑;
лактоза масляная кислота
2СН3СНОНСООН → СН3СН2СН2СООН + 2СО2 + 2Н2↑
молочная кислота масляная кислота
Для каждого вида сыра характерен индивидуальный рисунок, обусловленный, прежде всего, составом микрофлоры. Отклонения от нормы могут свидетельствовать о бактериальной порче сыров.
Таким образом, стадия созревания сыра посредством комплекса температурных, временных режимов и механического воздействия на сыр обеспечивает создание готового продукта с определенными вкусовыми, цветовыми характеристиками, ароматом, структурой, консистенцией и рисунком, отвечающими требованиям нормативных документов.