Технология и особенности производства сыра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология и особенности производства сыра

Биохимические и физико-химические процессы при производстве сыра

Мы многое привыкли принимать на веру. Две параллельные прямые не пересекутся, лучше не есть много сладкого перед сном, солнечный луч прямой и может раскладываться на 7 цветов радуги… Но почему? Почему так происходит, какие процессы способствуют этому? Это очень интересный вопрос, о чем бы ни шла речь.

Именно поэтому надо разобраться с процессом приготовления сыра еще более досконально. Что же происходит с молоком, и как из него может получится такой продукт, как сыр? Каким образом молоко, только что такое жидкое, при добавлении простого сока лимона, может превратиться в творог? Каким образом фермент, вырабатываемый в желудке маленького теленка, может помочь в приготовлении ароматного кусочка сыра? Давайте попробуем понять.

Пищевая и биологическая ценность сыра обусловлена содержанием большого количества легкоусвояемых белков, молочного жира, различных минеральных веществ, органических кислот и витаминов.

Сырная масса перед созреванием должна содержать оптимальное количество влаги, иметь определенные рН (кислотность) и структурно-механические свойства (связность, твердость и т. д.). Эти показатели зависят от интенсивности прохождения физико-химических и биохимических процессов, о которых и говорится далее.

Обработка сгустка

Важной операцией при изготовлении сыра является обработка сгустка. Цель ее состоит в том, чтобы удалить из сгустка избыток сыворотки и оставить такое ее количество, которое необходимо для дальнейшего течения биохимических процессов и получения сыра определенного типа и качества. Изменяя содержание сыворотки в сырном зерне, можно регулировать микробиологические процессы при созревании сыра.

При изготовлении любого сыра будет выделяться сыворотка. При выработке твердых сыров, объем удаляемой сыворотки больше, чем при производстве мягких сыров. На скорость и степень выделения сыворотки влияют состав молока, пастеризация, кислотность молока и др.

Состав молока, а именно количество в молоке жира и растворимых солей кальция, по-разному влияет на содержание влаги в сырной массе. Мелкие жировые шарики не препятствуют выделению из сгустка сыворотки, легко выходят из него и представляют собой основную массу потерь жира при производстве сыра.

Крупные жировые шарики могут закупоривать капилляры и задерживать отделение сыворотки. Следовательно, чем жирнее молоко, тем хуже его сгусток выделяет влагу.

Растворимые соли кальция (до определенного предела) способствуют получению плотного сгустка и быстрому выделению из него сыворотки. При недостатке в молоке солей кальция, как правило, образуется дряблый сгусток, из которого плохо удаляется влага.

Пастеризация молока изменяет физико-химические свойства казеина и других белков, солей. Поэтому сгусток, полученный из пастеризованного молока, при прочих равных условиях обезвоживается медленнее, чем сгусток из сырого молока. Вот почему так важно некоторые сыры, к примеру Моцареллу, изготавливать исключительно из свежего, не пастеризованного молока.

Выше встретился непонятный термин - казеин. Что это? Википедия сообщает, что казеин - это сложный белок, образующийся при створаживании молока. Чем больше в молоке казеина, тем больше вероятности, что из молока вообще получится сыр.

Приведу таблицу, для более полного понимания.

К примеру, если в коровьем и козьем молоке содержание казеина вполне удовлетворительно для приготовления сыра, то, из таблицы видно, в молоке кобылицы казеина недостаточно, молоко просто не свернется. При этом, что самое обидное для сыроделов, продуктивность кобылиц в десять раз выше овечьей.

Кислотность молока является решающим фактором, влияющим на выделение сыворотки из сырной массы. Молочнокислый процесс, начавшийся в исходном молоке, активно продолжается во время свертывания и обработки сырной массы. При этом количество молочнокислых бактерий в сырном зерне значительно выше, чем в сыворотке. Накопившаяся в сырном зерне молочная кислота снижает электрический заряд белков и тем самым уменьшает их гидрофильные свойства. Поэтому сгусток, полученный из зрелого молока, легче отдает сыворотку, чем сгусток из свежего молока. Однако молоко с излишне высокой кислотностью образует сгусток, быстро выделяющий сыворотку, что приводит к сильному обезвоживанию сырной массы.

Удаление сыворотки из сгустка регулируют специальными приемами. К ним относятся изменения температуры сырной массы и изменение кислотности сыворотки, а также механические воздействия (разрезка сгустка, вымешивание сырного зерна) и др. Для каждого вида сыра установлены определенный размер сырных зерен, температура второго нагревания, интенсивность и продолжительность вымешивания и так далее.

Формование и прессование

Во время формования и прессования сыра, молочнокислый процесс продолжается, объем микрофлоры увеличивается, а следовательно, повышается кислотность сырной массы и происходит ее обезвоживание.

Температура сыра во время технологических операций должна быть в пределах 18 - 20°С. Более низкая температура замедляет молочнокислый процесс и выделение сыворотки, что может отрицательно сказаться на качестве готового продукта.

После прессования сыр должен иметь не только оптимальное содержание влаги, но и уровень активной кислотности (низкая и излишне высокая кислотность ухудшают качество сыра). Поэтому влажность и рН сыра после прессования устанавливают в зависимости от вида вырабатываемого сыра.

Посолка сыра

Каждый вид сыра должен содержать оптимальное количество соли. На количество соли влияют содержание влаги в сыре, его размеры, способ и продолжительность посолки, концентрация, температура рассола и другие факторы.

С повышением концентрации рассола увеличивается содержание соли и уменьшается содержание влаги в сыре после посолки.

К некоторым рассольным сырам и некоторым твердым, собственно, к Чеддеру, применяют чеддеризацию - нагревание сырной массы.

Сущность чеддеризации состоит в том, что под влиянием усиленного молочнокислого брожения (молочной кислоты) белок частично отщепляет кальций, в сырной массе накапливается монокальций параказеинат, а избыток молочной кислоты соединяется с кальцием, образуя молочнокислый кальций:

Благодаря такому процессу сырная масса становится мягкой, приобретает свойства плавиться, распадается на тонкие листообразные слои.

Созревание сыра

Под созреванием сыра понимают глубокие изменения составных частей свежеприготовленного сыра, в результате которых он приобретает свойственные ему вкус, запах, цвет, консистенцию и рисунок. Все изменения составных частей сырной массы при созревании происходят под влиянием ферментов.

Лактоза в процессе созревания сыров подвергается воздействию молочнокислых бактерий и довольно быстро, через 5 - 10 дней, полностью сбраживается. Основной продукт сбраживания лактозы - молочная кислота.

Титруемая кислотность сыров возрастает быстро в первые часы и дни после выработки, в дальнейшем она повышается очень медленно. В конце созревания кислотность может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белков.

В основе созревания сыров лежат биохимические изменения белков. Под действием сычужного фермента, плазмина и ферментов молочнокислых бактерий белки сырной массы распадаются с образованием многочисленных азотистых соединений. Главным источником протеолитических ферментов, а следовательно, и основным фактором созревания сыра являются молочнокислые бактерии.

В процессе созревания сыра пара-казеин постепенно распадается на растворимые в воде белковые вещества (высокомолекулярные полипептиды), затем на средне- и низкомолекулярные полипептиды и пептиды.

При распаде белков в сырах накапливаются свободные аминокислоты. Качественный и количественный состав свободных аминокислот зависит от вида, влажности, возраста сыра, состава бактериальных заквасок и других факторов.

Молочный жир. Во всех сырах происходит гидролиз жира, катализируемый липолитическими ферментами. Однако степень распада жира в твердых и мягких сырах неодинакова. В мягких сырах гидролиз протекает более интенсивно, а в твердых - значительно слабее.

В мягких и полутвердых сырах гидролиз жира зависит от развития поверхностной микрофлоры. Плесневые грибы, некоторые дрожжи и бактерии сырной слизи активно гидролизуют жир. Вследствие этого в сырах накапливается значительное количество жирных кислот, среди которых летучие кислоты имеют важное значение для образования вкуса и аромата продукта. В зрелых мягких сырах содержание жирных кислот в корке и внутри сыра различно. Некоторые мягкие сыры (рокфор и др.) созревают при участии вносимой в них плесени, которая вырабатывает активные липазы, гидролизующие жир не только на поверхности, но и внутри сыра.

Важная роль в создании вкуса сыра принадлежит летучим жирным кислотам и карбонильным соединениям (альдегидам, кетонам), образующимся при распаде молочного сахара, аминокислот и жира. Из многих сыров выделены разнообразные летучие жирные кислоты. Так, уксусная, пропионовая, масляная, муравьиная кислоты обнаружены в твердых сырах (швейцарском, советском, голландском) и считаются основными кислотами, влияющими на вкус и аромат этих сыров. В мягких сырах в большом количестве накапливаются среднемолекулярные жирные кислоты (капроновая, каприловая, каприновая и валериановая), обладающие специфическим острым вкусом. В большинстве сыров обнаружены различные альдегиды, из которых метиональ обладает сильным сырным запахом и считается важным компонентом вкуса и аромата российского сыра и чеддера. В создании вкуса и аромата рокфора и других мягких сыров участвуют метилкетоны, образующиеся при окислении жирных кислот.

На вкус сыров существенно влияют продукты распада белковых веществ - пептиды и аминокислоты. В первой половине периода созревания сыров вследствие накопления большого количества пептидов ощущается горьковатый привкус, но затем по мере их гидролиза горечь исчезает и сыр приобретает специфический для него вкус. Все виды сыров содержат свободные аминокислоты, многие из которых имеют выраженный вкус. Сладкий вкус характерен для аланина, пролина, глицина, горький - для триптофана, лейцина, бульонный - для глутаминовой кислоты.

Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра

сыр биохимический фермент вкус

Каждый вид сыра имеет свою, характерную для него микроструктуру, но в целом у всех сычужных сыров она состоит из одних и тех же структурных элементов. К ним относятся макрозерна, имеющие включения в виде микрозерен и отделенные друг от друга прослойками с макропустотами.

Макрозерна представляют собой сырные зерна, полученные после разрезки и об работки сгустка и соединенные между собой при формовании и прессовании сыра. Размер макрозерен определяется видом сыра: в мягких сырах он в 2-3 раза больше. В корковом слое они сплющиваются и имеют более вытянутую форму, чем в центральной части. Сырные зерна, прилегающие к глазкам, также сильно деформированы.

Прослойки между макрозернами состоят из белково-сывороточного вещества и образуются в результате слияния оболочек сырных зерен, прилегающих друг к другу.

В макрозернах содержатся различные включения - микрозерна. К ним относятся жировые микрозерна, кристаллические отложения солей кальция и колонии микроорганизмов.

Жировые микрозерна - это жировые капли диаметром около 11 мкм, представляющие собой молочный жир, деэмульгированный в процессе выработки и созревания сыра.

Кристаллические отложения солей кальция (кристаллические микрозерна) есть во всех твердых сырах. Они представляют собой фосфат кальция, отщепленный от параказеина в процессе созревания.

Консистенция формируется в процессе созревания сыра. После прессования связность и твердость сырной массы невысоки. В первой половине созревания сырная масса уплотняется. Затем во второй половине созревания плотность и твердость массы несколько понижаются вследствие ферментативного распада белков.

Рисунок. В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы: углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично газы выделяются наружу, частично задерживаются в сырной массе, образуя глазки.

Углекислый газ по сравнению с другими газами выделяется в значительно больших количествах. Он образуется при сбраживании молочного сахара и солей молочной кислоты (лактатов) ароматобразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группы кишечных палочек, а также при декарбоксилировании аминокислот и жирных кислот.

Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной массе, однако его образуется настолько много, что он создает пересыщенный раствор и при благоприятных условиях начинает выделяться. Газ скапливается в микропустотах сырной массы, постепенно расширяет их, превращая в глазки.

Размещено на Allbest.ru