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 подвергается молочный сахар, белки, жиры, в меньшей степени минеральные вещества и витамины.

Изменение молочного сахара. Во всех группах сыров молочный сахар полностью сбраживается в течение первых двух недель. Интенсивность накопления молочной кислоты влияет на рН, от которого, в свою очередь, зависят скорость созревания, консистенция, вкус сыра. Выход молочной кислоты в среднем составляет 65 – 70 % общего количества молочного сахара, что объясняется дальнейшим превращением молочной кислоты в лактаты и другие вещества. В крупных твердых сырах некоторое количество лактатов сбраживается пропионовокислыми бактериями с образованием пропионовой, уксусной кислот, а также углекислого газа. Помимо изменений молочной кислоты происходят изменения лимонной кислоты, которая переходит из молока, с образованием, главным образом, ароматических веществ – диацетила и ацетоина.

Изменение белков. В созревании сыров самая большая роль принадлежит белкам, главным образом казеину. Изменение казеина начинается с момента действия на него сычужного фермента, который переводит казеин в параказеин. В дальнейшем параказеин изменяется уже в формованном сыре под влиянием молочной кислоты, сычужного фермента, поваренной соли и в самой большой степени – под влиянием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами.

Под действием сычужного фермента распад белков идет до пептидов, причем с образованием молочной кислоты и понижением рН до 4,9 этот процесс усиливается.

Молочнокислые бактерии выделяют протеолитические ферменты двух типов: экзо- и эндопротеазы. Большей протеолитической активностью обладают эндоферменты, содержащиеся в клетках молочнокислых бактерий и выделяющиеся в среду после отмирания и автолиза.

Эффективность совместного действия сычужного и бактериальных ферментов значительно превышает эффективность действия каждого фермента в отдельности.

В начальный период созревания в сырах в результате образования пептонов появляется горечь, которая к концу созревания исчезает, поскольку пептоны превращаются в пептиды и аминокислоты. Освободившиеся в процессе созревания аминокислоты под действием ферментов микрофлоры подвергаются различным изменениям: дезаминированию, декарбоксилированию, вступают в реакции с кетокислотами, переходят в другие аминокислоты и т.д. При этом образуются различные соединения (кето- и оксикислоты, амины, альдегиды, кетоны и др.), многие из которых играют существенную роль в формировании вкуса и запаха сыров. Установлено, что в зрелом сыре содержатся летучие жирные кислоты, имеющие сильновыраженные вкус и аромат—уксусная, пропионовая.

Декарбоксилирование аминокислот протекает с отщеплением углекислого газа. Углекислый газ участвует в образовании рисунка сыра; при накоплении аминов сырная масса приобретает щелочные свойства, характерные для полнозрелых сыров. По мере накопления в сырах свободных аминокислот усиливается специфический острый сырный вкус.

Изменение молочного жира. В процессе созревания сыров жир подвергаются гидролизу под действием липолитических ферментов, которые поступают в сыр с перерабатываемым молоком, сычужным порошком и продуцируются молочнокислыми, пропионовокислыми бактериями, бактериями сырной слизи и, особенно, плесенями. В результате гидролиза жира высвобождаются жирные кислоты, в том числе летучие, которые участвуют в образовании характерного вкуса и запаха.

Пороки сыров. Условно различают пороки консистенции, рисунка, вкуса и запаха, цвета и внешнего вида.

Пороки консистенции

Крошливая консистенция может возникнуть вследствие чрезмерно активного размножения молочнокислых бактерий. Из-за высокой кислотности параказеин плохо набухает, сырное тесто имеет недостаточную связность, поэтому ломается, крошится.

Резинистая консистенция возникает при неактивном развитии молочнокислых бактерий и недостатке молочной кислоты в сырной массе.

Пороки рисунка

Слепой сыр характеризуется отсутствием рисунка. Порок связан со слабым развитием ароматобразующих молочнокислых стрептококков в мелких сырах и пропионовокислых бактерий.

Редкий и мелкий рисунок наблюдается при использовании молока повышенной кислотности и при пониженной температуре созревания сыра, а в крупных сырах – при подавлении развития пропионовокислых бактерий вследствие пересола сыра.

Вспучивание сыров возникает при выделении газов (диоксида углерода, молекулярного водорода) в избыточном количестве.

Возбудителями раннего вспучивания являются бактерии группы кишечной палочки. Появлению порока способствует вяло протекающий молочнокислый процесс, высокое значение рН, низкая концентрация соли в сыре и повышенная температура в посолочном отделении.

Возбудители позднего вспучивания – маслянокислые бактерии. При позднем вспучивании сыр имеет неправильный щелевидный рисунок, размягченную губчатую консистенцию, неприятный сладковатый и даже салистый запах.

Пороки вкуса и запаха

Горький вкуссвязан с накоплением в сыре горьких пептидов.

Прогорклый вкус обусловлен образованием оксикислот, альдегидов, кетонов, которые образуются при расщеплении жира. Возбудителями порока являются микроскопические грибы. Прогорклый вкус может также возникнуть при развитии маслянокислых бактерий, которые образуют в процессе жизнедеятельности масляную кислоту.

Слабовыраженный вкус наблюдается при использовании слабоактивных молочнокислых заквасок.

Кислый вкус возникает при использовании молока повышенной кислотности, а также при интенсивном развитии молочнокислых бактерий.

Салистый вкус и запахобусловлен развитием в сыре маслянокислых бактерий.

Запах сероводорода связан с развитием энтерококков, которые разлагают серосодержащие аминокислоты. Возникновению порока способствует низкая кислотность и слабый посол сыра.

Пороки цвета и внешнего вида

Коричневые пятна возникают при разложении аминокислоты тирозина микрококками и палочкой протея.

Свищ – это образование внутри сыра пустот, а затем и наружных отверстий, через которые проникают воздух и микроорганизмы. Вначале размножаются дрожжи и грибы, которые создают благоприятные условия для развития гнилостных бактерий. В результате появляется плесневый и гнилостный запах и вкус.

Изъязвление корки вызывается плесенью рода Oospora. Для предупреждения этого порока применяют покрытия с антисептическими веществами (например, с сорбиновой кислотой).

Подкорковая плесень – Возбудитель Penicillium glaucum и другие микроскопические грибы, которые развиваются в подкорковом слое при нарушении целостности корки.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:

1. Перечислите основные стадии хлебопечения.
2. Какие виды дрожжей используют в хлебопечении?
3. Какова роль дрожжей в хлебопекарном производстве?
4. Какие молочнокислые бактерии используют в хлебопечении?
5. Какие болезни хлеба Вам известны?
6. Какую роль выполняют дрожжи в пивоварении?
7. Какие дрожжи относятся к дрожжам верхового и низового брожения?
8. Как влияет скорость размножения дрожжей на процесс размножения пива?
9. Какое значение при приготовлении пива имеет способность дрожжей к флокуляции?
10. Какие Вы знаете расы дрожжей?
11. Каковы основные источники инфицирования в пивоварении?
12. Какие бактерии могут развиваться в сусле и пиве и вызывать ухудшение органолептических показателей пива?
13. Какие дикие дрожжи вызывают порчу сусла и пива?
14. Какие дрожжи используют при производстве спирта из крахмалсодержащего сырья, мелассы?
15. Перечислить факторы, влияющие на жизнедеятельность спиртовых дрожжей?
16. Какие требования предъявляются к дрожжам в спиртовом производстве?
17. Почему сбраживание сусла в спиртовом производстве ведут при температуре ниже оптимальной?
18. Классификация вин.
19. Какие дрожжи используются в виноделии?
20. Какие требования предъявляются к дрожжам, используемым в виноделии?
21. Биохимические основы образования вина.
22. Какие болезни вин Вам известны?
23. Классификация молочнокислых пордуктов.
24. Какие микроорганизмы используются в производстве сыров?
25. Какие микробиологические процессы протекают при выработке сыров?
26. Какую роль в производстве сыров играют молочнокислые бактерии?
27. Какую роль выполняют пропионовокислые бактерии при выработке твердых сыров?
28. Какие пороки консистенции сыров Вам известны? Укажите мероприятия, направленные на предупреждение этих пороков.
29. Какие микроорганизмы являются возбудителями вспучивания сыров? Как предотвратить этот порок?