Первая
группа принадлежит к стрептобактериям, факультативным анаэробам. Все они
выдерживают нагревание в течение 30мин при 60 °С и даже при 65 °С. Ни один из
штаммов не растет при температуре 10-12 °С. Оптимальная температура роста 45-50
°С. В этих условиях они свертывают молоко через 13-14ч и через 24ч образуют
1,39-1,49% молочной кислоты (155-166 °Т). Все культуры дают плотный сгусток,
без газообразования и пептонизации. Штаммы этих культур хорошо сбраживают
глюкозу, галактозу, лактозу, сахарозу, мальтозу, левулезу, декстрин и не
сбраживают маннит, арабинозу и сорбит.
Молочнокислые
стрептококки представляют собой кокки и диплококки с выраженными свойствами
термофильных факультативных анаэробов. Они выдерживают нагревание в течение
60-90мин при 60 и даже 65С. Не растут при температуре 10-12С. Сбраживают
глюкозу, галактозу, лактозу, сахарозу, мальтозу, рафинози и декстрины; не
сбраживают манит, арабинозу, сорбит, глицерин и крахмал. Не имеют катализной
системы, не восстанавливают нитратов, не образуют ацетона и сероводорода. Не
обладают способностью образовывать газ и пептонизировать молоко.
Микрококки
представляют собой организмы со сравнительно малыми аэробными признаками. Эта
группа бактерий менее термоустойчива по сравнению с двумя предыдущими, но она
хорошо развивается при температуре 10-12С. Отдельные штаммы силно отличаются по
сбраживанию углеводов, причем некоторые из сахаров потребляются культурами с
образованием кислот, другие же используются без изменения реакции среды.
Свертывание молока наступает через 72-96 ч, а некоторые штаммы совсем не
обладают этой способностью[5].
1.5.4 Бактериальные закваски и сычужные фермент
1.5.4.1 Бактериальные закваски и препараты
В
молоко перед свертыванием вносят производственные закваски или активированные
бактериальные препараты с целью восполнения полезной микрофлоры, уничтоженной
при пастеризации молока и формирования видовых особенностей сыров.
Бактериальные
закваски (БЗ) и бактериальные препараты (БП) для производства сыров различаются
качественным и количественным составом микрофлоры, ее состоянием, количеством
жизнеспособных клеток, формой выпуска, фасовкой, а отсюда - назначением и
способами применения.
В
зависимости от формы выпуска и содержания микроорганизмов различают: сухие и
жидкие БЗ, представляющие собой чистые культуры молочнокислых бактерий в
молоке, содержащие в 1г (см3) не более 10 млрд. жизнеспособных клеток; сухие и
жидкие БК, содержащие в 1г (см3) не менее 100 млрд. жизнеспособных клеток.
По
составу микрофлоры различают закваски и препараты молочнокислых бактерий,
пропионовокислых бактерий и сырной слизи.
По
количеству видов и штаммов микроорганизмов, включаемых в состав микрофлоры
заквасок и препаратов, различают моновидные, поливидные и смешанные БЗ и БК.
Моновидные – состоящие из одного вида микроорганизмов – одно- или
многоштаммовые закваски и концентраты (например, БК мезафильных молочнокислых
палочек вида L. plantarum). Поливидные (многовидные) –
состоящие из нескольких видов одного рода или семейства микроорганизмов.
Смешанные закваски и концентраты состоят из микроорганизмов различных видов,
родов и семейств.
Необходимым
элементом производства сыров являются молочнокислые бактерии, вносимые в молоко
для выработки сыра в виде специально подобранных и подготовленных комбинаций.
Молочнокислые
бактерии выполняют следующие функции:
·
преобразуют
основные компоненты молока (лактозу, белки, жир) в соединения, обуславливающие
вкусовые и ароматические свойства сыра и его консистенцию, питательную и
биологическую ценность, в том числе сбраживают молочный сахар и цитраты, с
образованием молочной кислоты, углекислотного газа и некоторых других продуктов
(диацетила, ацетоина, уксусной кислоты);
·
активизируют
действие молокосвертывающих ферментов и стимулируют синенрезис сычужного
сгустка
·
принимают
участие в формировании рисунка и его консистенции;
·
подавляют
развитие технически вредных и патогенных микроорганизмов, снижающих качество
сыра, и вызывающих порчу сыра (масленнокислые бактерии) или вызывающих пищевые
отравления (стафилококки, сальмонеллы) за счет сбраживания углеводов, повышения
активной кислотности и снижение окислительно-восстановительного потенциала
сыра, а также продуцирования специфических ингибирующих веществ.
Молочнокислые
бактерии, включаемые в состав микрофлоры БЗ и БП, по таксонометрическим и
функциональным признакам можно разделить на следующие группы:
·
мезофильные
гомоферментативные (сбраживающие лактозу преимущественно до молочной кислоты)
молочнокислые стрептококки рода Streptococcus, видов S.lactis и S.cremoris и молочнокислые палочки рода
Lactobacillus, видов L.plantayum и L.casei;
·
мезофильные
гомоферментативные молочнокислые стрептококки вида S.lactis, разновидности S.lactis subsp. Diacetilactis и S.lactis
subsp. Acetoinicus, сбраживающие цитраты в присутствии
углеродов с образованием углекислого газа, уксусной кислоты, ацетоина,
диацетила;
·
мезофильный
гомоферментативные ( сбраживающие лактозу с образованием молочной кислоты,
уксусной кислоты, этилового спирта и углекислого газа) молочные бактерии группы
Leuconostos видов Len. Lactis, Len.cremoris
и Len.dextranicum;
·
термофильные
гомоферментативные молочнокислые стрептококки вида S.thermophilus и молочнокислые палочки видов L.lactis, L.helyeticus, L. Bulgaris и L.acidophilus.
При
выработке сыров с высокой температурой второго нагревания используют БЗ и БК
термофильных молочнокислых бактерии. Для обогащения микрофлоры сыров с высокой
температурой второго нагревания используют БЗ и БК мезофильных молочнокислых
бактерии.
При
производстве сыров с высокой температурой второго нагревания из
пастеризованного молока, наряду с молочнокислыми бактериями обязательным
компонентом заквасочной микрофлоры являются пропионовокислых бактерии культур
микроорганизмов вида Propionibacterium freudenreichii subsp.freudenreichii, Propionibacterium freudenreichiigclobosum.
При
выработке сыров производственные бактериальные закваски или активизированные БП
обычно вносят в молоко перед свертыванием.
Доза
вносимой закваски составляет 0,5-2,5 % от количества перерабатываемого молока.
Конкретная доза закваски зависит от вида сыра, скорости нарастания кислотности
сыворотки и темпа обсушки зерна, зрелости и физико-химических свойств молока.
Перед
внесением закваски в молоко ее необходимо тщательно размешать во избежание
попадания в молоко комочков сгустка, в местах нахождения которых в сырной массе
могут образовываться зоны усиленного брожения и появляться белые пятна.
При
излишнем развитии молочнокислого процесса можно в допустимых для каждого вида
пределах уменьшать дозу вносимой закваски. Вместе с тем, надостаточное внесение
заквасочных культур может привести к нарушению биохимических процессов в сырной
массе, а отсутствие конкуренции – к активизации посторонней, технически вредной
микрофлоры. В результате усиливается вероятность появления горечи, нечистоты и
других пороков вкуса и запаха, наличие неправильного или отсутствие рисунка
[3].
1.5.4.2 Сычужный фермент
Лучшим
для сыроделия является сычужный фермент, содержащий два ингредиента – химозин
(ренин) и пепсин (А и В). Оба ингредиента свертывают молоко, при этом химозин
более активен. Молокосвертывающая активность сычужного фермента зависит не
только от соотношения ингредиентов, но и от свойств молока, кислотности,
температуры и содержание в нем ионов кальция. Фермент стабилен при рН 5,3 - 6,3
(имеет оптимальную активность при рН 6,2 и температуре 40С). Однако чистый
сычужный фермент является дорогостоящим препаратом, т.к. его получают из сычуга
молодых телят. При этом в ферменте содержится до 70% химозина. С возрастом
состав фермента меняется, и у взрослых животных в нем преобладает пепсин.
Технический препарат сычужного фермента содержит 30-40% пепсина и имеет
достаточно высокую молокосвертывающую активность.
Говяжий
пепсин, наряду с его пониженным молокосвертывающей, обладает высокой
протеолитической активностью. Поэтому сыры, изготовленные с применениме такого
фермента, часто имеют пороки вкуса – горечь.
Наиболее
оптимальным для сыроделия является применение для сыроделия различных
ферментных препаратов, представляющих смесь сычужного фермента с говяжим
пепсином (или пепсином домашней птицы).
В
отечественном сыроделии наиболее распространены следующие ферментные препараты:
сычужные порошок, пепсин пищевой свиной, пепсин пищевой говяжий.
В
последние годы в отечественном сыроделии стали применяться ферментные препараты
микробного (плесневого и бактериального) происхождения, в основном импортного
производства [3].
1.5.5 Биохимические процессы, протекающие в производстве сыра
В
процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы:
углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично они выделяются наружу, частично
задерживаются в сырной массе, образуя глазки.
Аммиак
образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его вступает в соединение с
кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чем
свидетельствует запах аммиака в сырохранилищах. Водород выделяется в процессе
маслянокислого брожения молочной кислоты, а также в результате деятельности
бактерий группы кишечных палочек. Он плохо растворяется в сырной массе, легко
диффундирует через неплотные участки, поэтому не задерживается в сыре. Однако
при энергичном маслянокислом брожении образуется большое количество водорода,
что может привести к получению неправильного рисунка и вспучиванию сыра.
Углекислый
газ по сравнению с другими газами выделяется в значительно больших количествах
(содержание С02 составляет 60-90% количества всех газов). 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. При
быстром выделении СО2 таких центров скопления газа будет очень много, и тогда
глазки образуются мелкие и в большом количестве (голландский, костромской
сыры). При медленном выделении СО2, например, в советском и швейцарском сырах,
глазки образуются крупные и в малом количестве.
1.5.5.1 Молочнокислое брожение
В
мелких твердых и полутвердых сырах рисунок образуется при развитии
ароматобразующих молочнокислых бактерий (Leuc.dextranicum, Lac.diacetlactis и др.).
Как показывает опыт, сыр, выработанный с использованием одной культуры Lac.lactis
, не имеет рисунка. Ароматобразующие бактерии сбраживают молочный сахар, в
результате чего образуются разнообразные продукты и углекислый газ[4].
Рисунок
3– Молочнокислое брожение
Образующаяся
в процессе гликолиза ПВК является в молочнокислом брожении акцептором
электронов.
1.5.5.2 Пропионовокислое брожение
В
сырах с высокой температурой второго нагревания образование глазков
обуславливают пропионовокислые бактерии, сбраживающие молочный сахар, молочную кислоту и ее соли[4].
3С12Н22О11
+ 3Н2О à 8СН3СН2СООН + 4СН3СООН +
4СО2 + 4Н2О
лактоза
пропионовая к-та уксусная к-та
3СН3СНОНСООН
à 2СН3СН2СООН + СН3СООН + СО2
+ Н2О
молочная
к-та пропионовая к-та уксусная к-та
В
процессе гликолиза молекула органического вещества метабилизируется до
пирувата. Молекула ПВК усложняется – карбоксилируется в реакции, катализируемой
биотинзависимым фертментом. Донором СО2 является метилмалонил-КоА. В реакции
транскарбоксилирования образуется щавелеянтарная кислота (ЩУК) и пропионил-КоА:
Рисунок
4 – Реакция транскарбоксилирования в пропионовокислом брожении
ЩУК
в результате трех последовательных ферментетивных реакций превращается в
янтарную кислоту, реакции протекают с участием НАДН+ , возникших при окислении
3-ФГА. На сукцинат переносится КоА-группа с пропионил-КоА, в результате чего
образуются сукцинил-КоА и пропионовая кислота, которая выводится из процесса и
накапливается вне клетки. Сукцинил-КоА с помощью изомеразы превращается в
метилмалонил-КоА. Эту реакцию называют ключевой в пропионовом брожении, т.к. в
ней подготавливается субстрат, являющийся предшественником пропионовой кислоты,
- метилмалонил-КоА.
Рисунок
5 – Пропионовокислое брожение
В
ходе реакции образуются дополнительные продукты:
Рисунок
6 – Дополнительные продукты пропионовокислого брожения
Пропионовокислое
брожение рассматривается как наиболее совершенные впособ получения энергии в
анаэробных условиях[7].
1.5.5.3 Маслянокислое брожение
Маслянокислое
брожение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы или
же пустот щелевидной формы. Маслянокислые бактерии сбраживают лактозу, молочную
кислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и масляной
кислоты[4].
Принципиально
иной тип брожения, возникает конденсация типа С2 + С2 à С4 (масляная кислота).
Основными продуктами брожения являются: углекислый газ, водород, масляная и
уксусная кислоты. Дополнительные продукты: этанол, ацетон, изопропанол,
атомарный водород и др[7].
Рисунок
7 – Маслянокислое брожение
2 Технологическая часть
2.1 Технология производства сыра
2.1.1 Характеристика готового продукта
Сыр
"Российский новый" должен соответствовать требованиям приведенным
ниже.
Форму,
размер и массу сыр должен иметь следующие: форма - низкий цилиндр со слегка
выпуклой боковой поверхностью и округлыми гранями; высота -10-18см; диаметр
24-28см; масса - 4,7-1,1 кг.
Органолептические
показатели сыра:
-
вкус и запах - выраженный сырный, слегка кисловатых, без посторонних привкусов
и запахов, допускается слегка пряный вкус;
-
внешний вид- корка ровная, без повреждений и толстого подкоркового слоя,
покрытая специальными парафинами, полимерными, комбинированными составами или
полимерными пленками под вакуумом, поверхность должна быть чистой;
-
консистенция- тесто пластичное, нежное, однородное (допускается слегка плотное
тесто);
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|