XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

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 реннина — 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 молочнокислого 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 – жираиказеина (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. Для производства, допустим, сыра марки Советский его пастеризуют в течение 20-25 с при температуре 71 -72°С, что убивает вегетативные клетки микроорганизмов, но споры, в частности вредителей сыров, сохраняют жизнеспособность. Они выделяют масляную кислоту и много газов. Избыточное образование последних приводит к вспучиванию массы, возникновению трещин и в конечном счете к порче сыра [1].

Пастеризованное молоко охлаждают до 8-10°С, вносят в него закваску, а через 30 мин - реннин. Последующий промежуток времени (10-14 ч) - стадия созревания. Именно тогда бактерии сбраживают лактозу, превращая ее в молочную кислоту. В результате гидрофильные свойства казеина снижаются. Под действием реннина он выпадает в осадок и при подогревании отделяется от сыворотки. Образовавшаяся сырная масса в формовочных аппаратах превращается в пласт. Его разрезают на куски необходимого размера и помещают в солильные камеры. От содержания NaCl зависит достижение всех органолептических свойств: вкус, аромат, консистенция (степень густоты), рисунок и др.

Затем продукт обсушивают, покрывают специальным восковым составом и помещают в камеры созревания. Здесь гибнут миллионы молочнокислых бактерий, присутствующих в исходном субстрате. В ходе данного процесса высвобождается множество внутриклеточных ферментов. В сочетании с реннином и молочными катализаторами они воздействуют на жиры, белки и углеводы. В результате их расщепления накапливаются органические вещества - пептиды, аминокислоты, амины, участвующие в создании органолептических свойств сыра. Сладкий его вкус определяют такие аминокислоты, как аланин, глицин, пролин. Горький - лейцин, изолейцин, гистидин, лизин. Глутаминовая кислота обладает бульонным вкусом [2].

В продукте низкого качества - больше горьких органических соединений. И наоборот, в престижных сортах их намного меньше: в Швейцарский и Советский сыры вклад в аромат вносит аминокислота - пролин, в Чеддер и Российский - альдегид-метионал. А приятный запах Рокфора в значительной мере связан с образованием метилкетонов, возникающих при микробном окислении жиров. Кстати, если созревание сыра должным образом контролируют, то последние подвергают частичному гидролизу липазами (специальными ферментами) молока и микроорганизмов. При этом освобождаются каприловые, каприновые, капроновые химические соединения, придающие сырам привлекательный запах. Главные летучие их кислоты - пропионоваяиуксусная. Они и обусловливают острый вкус продукта, конечно, если в состав закваски включаются еще и пропионовокислые бактерии.

И вообще, процессы окисления и брожения в производстве сыров играют решающую роль. С древних времен, как отмечалось выше, для этого используют молочно-кислые бактерии (их называют еще одомашненными). Они вместе с сычужным ферментом участвуют в расщеплении составных компонентов молока, жиров, подавляют развитие в субстрате посторонней микрофлоры. Молочно-кислые бактерии - гомолактатные, сбраживающие углеводы с образованием только молочной кислоты. Однако в процессе этого брожения выход энергии очень незначителен, т.е. меньше, чем у других одноклеточных организмов. Поэтому для получения приемлемого результата им приходится окислять большое количество лактозного субстрата.

Кстати, гомолактатные бактерии представляют нормальную микрофлору желудочно-кишечного тракта людей, служат основой многих пробиотических препаратов. Их штаммы - антагонисты патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Гомолактатные бактерии используют прежде всего в заквасках для производства сыров, молочной кислоты, пищевого консерванта - низина.

Важную роль в процессах брожения играют и пропионовокислые бактерии - рекордсмены в образовании витамина В₁₂.Они обусловливают острый вкус и общий рисунок лучших сортов сыра, продуцируют участвующие в формировании его аромата соединения (ацетоин, диацетил, диметил сульфид, ацетальдегид), кроме того, одни из немногих, способные сбраживать молочную кислоту как энергетическую основу закваски.

Впрочем, в функциональном отношении пропионовые и молочнокислые бактерии — взаимно полезны. Первые получают субстрат, обеспечивающий им селективные условия жизнедеятельности, вторые, как оказалось, добывают при этом дополнительную энергию, в результате значительно увеличивается их рост. Однако пропионовые бактерии уживаются не со всеми штаммами молочнокислых.

По данным Всероссийского научно-исследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности (Алтайский филиал) из 22 штаммов молочно-кислых бактерий 9 выступили антагонистами пропионовых. Не случайно специалисты все больше склоняются к использованию многоштаммовой сухой закваски с участием вторых, поскольку газо- и кислотообразующая активность их увеличена, что дает высокий экономический эффект [3].

Еще одна важная задача управления технологией сыроделия - ограничение роста микрофлоры, вызывающей дефекты продукта. Виновником его порчи обычно выступают возбудители масляно-кислого брожения. Не так давно под руководством доктора биологических наук Льва Остроумова (Всероссийский научно-исследовательский институт маслодельной и сыродельной промышленности) разработан эффективный способ ингибирования (замедления) данного процесса путем подбора некоторых молочнокислых бактерий — антагонистов таких возбудителей.

Значение бактерий в созревании сыра трудно переоценить. Порой оно протекает при участии микроскопических грибков, рост которых происходит по всей толще продукта, например, в сорте Рокфор. Название свое он получил от одноименной деревни (близ Гренобля, Франция), где изготовляют сыр из овечьего молока. Созревание продукта происходит в гротах и пещерах, там гуляет холодный и влажный воздух, а температура не превышает 10 °С. После посолки сырную массу заражают спорами грибка и протыкают стальными иглами, что увеличивает поступление воздуха в заготовку и способствует образованию в ней протеолитических (каталитических) ферментов, сильно размягчающих ее и гидролизирующих жиры. При этом выделяются кислоты, придающие продукту соответствующий аромат. Созревает Рокфор в течение нескольких месяцев. 

Аналогично готовят закваску и для сыра марки Камамбер. Кроме спор грибка, в нее включают молочнокислые стрептококки. После завершения роста микроорганизмов здесь развиваются слизеобразующая Bacterium Linens и особые дрожжи; они также размягчают сыр и наделяют его приятным запахом.

Разнообразные исследования в сфере сыроделия ведут и другие отечественные ученые. Так, доктор биологических наук Михаил Данилов (Восточно-Сибирский государственный технологический университет, Улан-Удэ) предложил производить мягкий сыр с использованием комбинированной закваски, включающей, кроме молочнокислых микроорганизмов, культуры бифидобактерий, сохраняющие высокую биохимическую активность на всех этапах изготовления продукта.

В свою очередь, сотрудник Кемеровского технологического института пищевой промышленности Ирина Смирнова разработала основы создания нового вида мягкого сыра. Его суть - в термокислотном свертывании обезжиренного молока, нормализованного подсырными сливками. Она обратила внимание на то, что при изготовлении сыров из молочных белков используется главным образом казеин, другие же аналогичные полезные вещества переходят в сыворотку. Стремясь поставить их на службу, она предложила осуществить термокислотную коагуляцию (свертывание) молока с применением пищевых кислот при температуре 65-95°С. Включение в процесс производства продукта подсырных сливок увеличило содержание в нем ненасыщенных жирных кислот.

Немало и других новшеств совершенствования технологий изготовления сыра предложены отечественными специалистами. Их исследования будут продолжаться, ибо спрос на этот благородный продукт не прекращается [4].

Библиографический список

1. Соколова З.С. и др. Технология сыра и продуктов переработки сыворотки / З.С. Соколова, Л.И. Лакомова, В.Г. Тиняков. - М.: Агропромиздат, 1992. - 335 с.

2.Технология производства молочных продуктов: Справочник. Сыр. В 2 ч., Ч.1 // Молокопереработка. - 2010. - №4(55). - С. 42-43.

3. Хавров Я.В. Факторы и роль прессования в формировании качества сыра / Я.В. Хавров // Ползуновский альманах. - 2005. - №1. - С. 118-119.

4. Шнейдер Л.К. Технология производства сыра / Л.К. Шнейдер // Продовольственный бизнес. - 2001. - №6. - С. 23-25.