Микробиология сыра

     ВВЕДЕНИЕ 

     Сыр- любимая еда большинства людей  планеты. Во Франции, например, где производится его свыше 300 сортов, говорят: «десерт  без сыра, что девушка без улыбки». А в столице Канады Оттаве этому  продукту установлен памятник, в Западной Европе ему посвящают международные научные симпозиумы. Весьма популярен и востребован он и в нашей стране.

     Полагают, что сыроделие возникло на Среднем  Востоке. Жители, населявшие долину Тигра и Евфрата, были в основном кочевниками. Перемещаясь в поисках воды и новых пастбищ для скота, они носили с собой молоко в своеобразных мешках из желудков свежеубитых овец. Сочетание природной микрофлоры в этом продукте и сычужного ренина – фермента желез желудка животного, ставшего тарой, а также жаркий климат способствовали образованию некой съедобной массы, которая, в конечном счете, приобрела признаки современного сыра. Если исходить из того, что овец одомашнили, скажем, в Иране 9 тыс. Лет до н.э., то можно вполне справедливо считать: некоторые сорта этого молочно-кислого продукта появились уже в ту пору. Технология их производства постепенно перекочевала в Южную и Центральную Азию, в Северную часть Средиземноморья, а затем и в Западную Европу.

     Сыр представляет собой концентрированную  форму двух главных компонентов  молока – жира и казеина (сложного белка), но получить его можно лишь при обязательном участии бактерий и поваренной соли. Вариации этих составляющих, а также конкретные условия производства позволяют изготавливать различные сорта сыров. Однако молоко должно быть биологически полноценным, содержать витамины, микроэлементы, полипептиды, аминокислоты. В нем не могут присутствовать антибиотики, лейкоциты, антитела.

       

     

1. ЗНАЧЕНИЕ  МИКРООРГАНИЗМОВ В СЫРОДЕЛИИ

 

     Формирование  каждого вида сыра обуславливается  качественным и количественным составом микрофлоры.

     В формировании твердых сыров принимают  участие ферментные системы молочнокислых  стрептококков и палочек, а также  пропионовокислых бактерий. Эти микроорганизмы обладают протеолитическими и липолитическими  свойствами.

     Молочнокислые бактерии благодаря образованию молочной кислоты, медленному и ограниченному расщеплению белка, а также минимальному расщеплению жира значительно влияют на консистенцию, вкус и запах сыра.

     Пропионовокислые  бактерии образуют витамин В12, пропионовую  кислоту, пропионат кальция и пролин, что способствует улучшению вкуса сыра.

     На  поверхности некоторых твердых  и мягких сыров с желто-коричневой слизью обнаруживают большое количество микроорганизмов. Наряду с дрожжами в слизи находятся пигментообразующие бактерии (Brevibacterium linens). Кроме того, при выработке этих сыров используют плесени рода Penicillium как на корке, так и внутри сыра.

     Используют  в качестве заквасочных микроорганизмов  некоторые штаммы энтерококков, которые  расщепляют белок, освобождая определенные аминокислоты и влияя таким образом на качественный состав свободных аминокислот в сыре. Однако имеются данные, что энтерококки могут вызывать пищевые токсикоинфекции. Они являются также возбудителями некоторых пороков сыра.

     Технически  вредными микроорганизмами в сыроделии являются маслянокислые бактерии, кишечные и флюоресцирующие палочки, плесени и гнилостные микроорганизмы. 
 

     2   РАЗВИТИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ  ПРИ ВЫРАБОТКЕ СЫРА 

     Технология  сыров включает следующие основные операции: созревание и пастеризацию молока, подготовку к свертыванию и свертывание молока, обработку и второе нагревание сгустка, формование, прессование, посолку и созревание сыра.

     Все технологические приемы, применяемые  при производстве сыров (разная степень  зрелости молока, температуры свертывания и второго нагревания, размеры сырного зерна, степень обезвоживания сырной массы и т.п.), предназначены для создания оптимальных условий развития определенных групп микроорганизмов.  

     2.1 Созревание молока 

     Свежевыдоенное  молоко нельзя перерабатывать в сыр, так как оно плохо свертывается под действием ферментов и, находясь в бактерицидной фазе, представляет собой неблагоприятную среду для развития молочнокислых бактерий. Поэтому при выработке сыров молоко подвергают предварительному созреванию, то есть выдержке с использованием закваски и без нее.

     С внесением закваски в пастеризованное  молоко добавляют 0,5 – 0,8 % чистых культур молочнокислых стрептококков и 0,1 – 0,3 % палочек, выдерживают при температуре 20 – 22º С до определенной кислотности.

     Без закваски свежее молоко созревает при  температуре 10 - 12 º С в течении 10 – 15 ч.

     При выработки сыра используют не только молоко, которое подвергали созреванию, но и смесь несозревшего и зрелого молока. Зрелое молоко обычно добавляют к свежему в количестве от 15 до 40 %. Если зрелое молоко не используют немедленно, то его охлаждают и хранят при температуре 8 º С.

     Для выработки различных сыров требуется  молоко неодинаковой степени зрелости. В зрелом молоке, подготовленном для  производства сыра, должно содержаться от 3 до 15 млн клеток в 1 см³ молочнокислых бактерий.  

     2.2 Подготовка молока к свертыванию 

     При подготовке молока к свертыванию  в него вносят бактериальную закваску.

     В отличие от заквасок для кисломолочных  продуктов и масла все штампы закваски для сыров должны обладать протеолитической активностью, то есть способностью разлагать белок. Кроме того, при составлении заквасок необходимо принимать во внимание не только принадлежность молочнокислых бактерий к тому или иному виду, но и свойства отдельных штаммов. Для получения одинаковых по качеству сыров необходимо учитывать также способность штамма накапливать свободные аминокислоты, характерные для данного вида сыра.

     В сыроделии используют многоштаммовые закваски для двух групп сыров: мелких и крупных. Желательно для каждого вида сыра иметь свою отдельную закваску.

     Для мелких сыров с низкой температурой второго нагревания в закваску вводят в качестве основного бактериального фона несколько штаммов Las. Lastis, Las. Cremoris, а в качестве обязательных компонентов – ароматобразующие бактерии Las. Diacetylastis, Leu. Dextranicum.

     Для крупных сыров с высокой температурой второго нагревания применяют обычно две закваски: первую составляют так  же, как и для мелких сыров, а  вторую – из термофильных молочнокислых палочек и термофильных стрептококков. Помимо этого прибавляют культуры пропионовокислых бактерий.

     При производстве мягких плесневых сыров  помимо молочнокислых мезофильных  стрептококков используют плесень  Penicillium album u Penicillium candidum. При этом конидии плесеней наносят на поверхность сыра путем орошения.

     Закваска  для твердыхсыров со слизевой поверхностью состоит из мезофильных молочнокислых  стрептококков. Однако в созревании данных сыров важную роль играет микрофлора слизи поверхности сыра, которую составляют Brevibacterium linens, плесени, спорообразующие молочные дрожжи и дрожжи рода Mycoderma. 

     2.3 Свертывание молока

     Сыры, приготовляемые свертыванием молока сычужным ферментом, называют сычужными в  отличие от кисломолочных, при выработке которых сгусток образуется под влиянием молочной кислоты, выделяемой при молочнокислом брожении. Применяют главным образом сычужное свертывание молока. Продолжительность свертывания при выработке всех сычужных сыров составляет от 20 до 60 мин, а для большинства видов – от 30 до 40 мин.

     Для ускорения свертывания молока его  нагревают до 32 – 35⁰ С, а пастеризованное молоко охлаждают до этой температуры. При этом быстро размножаются мезофильные молочнокислые бактерии, увеличивается кислотность молока и ускоряется его свертывание, так как оптимальным значением рН для действия сычужного фермента является 5,9 – 6,0. 

     2.4 Обработка сгустка и второе  нагревание 

     Сгусток обрабатывают в целях частичного удаления сыворотки и создания оптимальных  условий для развития микробиологических и биохимических процессов в сгустке, зерне и сыре в первый период его созревания. Процесс выделения сыворотки сгустком называют синерезисом.

     Для ускорения и более полного выделения сывортки сгусток разрезают, вымешивают полученное сырное зерно и вторично нагревают.

     Особенно  сильно развивается молочнокислое  брожение в зерне сыра и гораздо  слабее – в сыворотке. Зерно обогащается  микробами, которые захватываются  белком при свертывании молока.

     Для более полного удаления сыворотки  проводят второе нагревание сырной массы при низкой температуре 40 – 43⁰ С (для мелких сыров) или при высокой температуре 56 – 60⁰ С (для крупных сыров). 

     2.5 Формование и прессование сыра 

     Сырам придают определенную форму, соответствующей  тому или иному виду.

     Прессованием удаляют остатки сыворотки и добиваются определенной плотности сыра. Продолжительность прессования 2 – 3 ч.

     Во  время формования и прессования в сырной массе продолжаются процессы брожения молочного сахара с постепенным нарастанием кислотности и дальнейшего обезвоживания сырной массы и одновременным ее уплотнением.

     Важным  фактором, влияющим на качество сыра в  эти периоды, является температура  в сырной массе.

     Во время прессования и самопрессования сыра производится удаление излишков сыворотки, прессование сыра происходит под действием внешнего давление, а самопрессование - под действием веса сыра. Прессование сыра производится в специальных формах, сначала используются минимальные нагрузки, постепенно увеличивающиеся до максимального значения, время прессования определяется для отдельных видов сыра. Большое значение в процессе прессования сыра имеет температура сырной массы, оптимальная температура воздуха в помещении - 18-20°С. 

     2.6 Посолка сыра 

     Созреванию  сыра и созданию его вкусового  букета способствует посолка. Процесс этот необходим для сыра, как и для любого пищевого продукта, потому что раствор соли положительно воздействует на микробиологические процессы – они продолжают развиваться, а попавшая в сырную массу вредная микрофлора подавляется.

     Различают несколько способов посолки сыра: посолка в рассоле, посолка сухой солью, посолка соляной гущей, посолка в зерне.  
Наиболее широко распространена посолка в рассоле, которая осуществляется путем погружения в него отдельных головок сыров или контейнера с сырами. Вместимость контейнера обычно составляет 200—400 кг. Контейнеры устанавливаются в бассейн с рассолом в один или два яруса. Подъем и опускание контейнера осуществляются с помощью тельфера, который передвигается по монорельсу, смонтированному над бассейном, или с помощью передвижного мостового крана.

     Концентрация  солевого раствора и время посолки  зависит от вида сыра. Содержание соли в сыре достигает 1,5–3,5 %, а в некоторых  рассольных сырах оно доходит  до 8 %. Соль очень медленно поступает  в толщу сырной массы и лишь через несколько дней, когда сыр вынут из рассола, она достигает центра головки и равномерно распределяется по всей ее массе.

     Посолка сыра в рассоле происходит путем диффузии соли в сыр и проникновения рассола по капиллярам сырной массы.  Температуру рассола обычно поддерживают в пределах 8—12 °С. Длительность посолки в рассоле сыров различных групп обычно составляет от 20 мин до 8 суток. В целях снижения бактериального обсеменения рассола он пастеризуется при 85—90 °С с дальнейшем охлаждением до 8— 12 °С. Пастеризацию рассола проводят не реже 1 раза в месяц, а охлаждение — ежедневно. Посолка сухой солью или соляной гущей применяется редко и обычно сочетается с посолкой в рассоле. Способ осуществляется путем, посыпания или натирания солью поверхности сыра.  После равномерного распределения соли в сырной массе бактериологические процессы вновь восстанавливаются. 

     2.7 Созревание сыра 

     Отпрессованный и посоленный сыр подвергается созреванию, т. е. выдержке при определенном температурно-влажностном режиме. В процессе созревания сыра под действием ферментов микрофлоры и адсорбированного сычужного фермента происходят глубокие биохимические превращения, обусловливающие его вкус, аромат, структуру и цвет.  
Молочный сахар сбраживается молочнокислыми и ароматобразующими микроорганизмами с образованием молочной кислоты, ароматических веществ и углекислого газа. Наряду с молочной кислотой образуются в незначительных количествах другие кислоты, например уксусная, пропионовая и масляная.