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 подвергаются молочный сахар, белки и жиры, менее значительным – минеральные вещества и витамины.
Изменение молочного сахара
Во всех группах сыров молочный сахар полностью сбраживается в течение первых двух недель. Лактоза подвергается брожению под действием ферментов молочнокислых бактерий, в результате которого образуется молочная кислота. Последняя поддерживает реакцию среды на определенном уровне, что препятствует развитию гнилостных и других нежелательных микроорганизмов.
При брожении лактозы ароматобразующими молочнокислыми стрептококками продуцируются уксусная кислота, этиловый спирт, диацетил, которые обогащают вкус сыра, и углекислый газ, обусловливающий образование рисунка мелких твердых сыров.
Скорость образования и количество молочной кислоты зависят в основном от дозы, состава и активности бактериальной закваски, температуры второго нагревания, содержания влаги и соли. Выход молочной кислоты при производстве твердых сыров составляет около 65-70 % общего количества сброженного молочного сахара.
Такое уменьшение свидетельствует о том, что молочная кислота в процессе созревания сыра подвергается дальнейшим химическим превращениям, в результате которых образуются лактаты и другие вещества.
В крупных твердых сырах некоторое количество лактатов сбраживается пропионовокислыми бактериями с образованием пропионовой и уксусной кислот, а также углекислого газа.
Интенсивность накопления молочной кислоты влияет на рН сыра, от которого, в свою очередь, зависят скорость созревания, вкус, структура, консистенция, т.е. качество готового сыра. Помимо молочной кислоты в сыре изменяется и лимонная кислота, которая переходит из молока. При сбраживании лимонной кислоты образуются, главным образом, ароматические вещества – диацетил, ацетоин и др.
Протеолитические ферменты, выделяемые молочнокислыми палочками в крупных сырах, вызывают глубокий распад белков с образованием большого количества аминокислот.
От содержания некоторых аминокислот (глутаминовой кислоты, валина и др.) во многом зависит вкус сыров с высокой температурой второго нагревания, в том числе швейцарского и советского. В сырах низкого качества, как правило, накапливается повышенное количество аминокислот, особенно горьких – лейцина, изолейцина и др. В сырах высокого качества часть освободившихся аминокислот подвергается дальнейшему изменению (дезаминированию, декарбоксилированию и т.д.), в результате которого образуются разнообразные соединения, положительно влияющие на вкус сыра.
Распад белков в твердых сырах с низкой температурой второго нагревания, осуществляемый малоактивными протеолитическими ферментами молочнокислых стрептококков, проходит менее глубоко.
В мелких твердых сырах с низкой температурой второго нагревания жир подвергается незначительному липолитическому расщеплению. Вместе с тем, в сырах с высокой температурой второго нагревания (швейцарском, советском и др.) гидролиз жира с освобождением жирных кислот могут катализировать липолитические ферменты, выделяемые молочнокислыми палочками и пропионовокислыми бактериями. Данные сыры содержат значительное количество летучих жирных кислот. Среди кислот преобладают пропионовая и уксусная, однако, они могут накапливаться также при брожении молочного сахара и лактатов.
Вкус и аромат твердых сыров обусловливают продукты распада лактозы, цитрата, белков и молочного жира. Рисунок сыров образуется в результате развития ароматобразующих молочнокислых стрептококков и пропионовокислых бактерий. Глазки в сырах с высокой температурой второго нагревания имеют правильную круглую форму и большие размеры (1-1,5 см). Сыры с низкой температурой второго нагревания (типа Голландского) 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.
Наряду с корковым созреванием сыра с целью снижения потерь продукта при усушке, а также сокращения затрат труда, применяется созревание сыра в полимерных пленках, принципиально не отличающееся от первого. Сыры, созревающие в пленке, имеют повышенное содержание влаги, что способствует более активному молочнокислому пропионовокислому брожению лактозы (и молочной кислоты) и распаду белков.
В самопрессующихся сырах (Латвийский, Дорогобужский и др.), в созревании которых дополнительно участвует микрофлора сырной слизи, наблюдается более активный протеолиз, содержание растворимого азота в них больше, чем в других мелких сырах (Голландском, Степном и др.). Однако белки при этом распадаются в основном до растворимых пептидов и содержание свободных аминокислот в них меньше.
