Биохимические изменения составных частей молока при созревании сыра

Под созреванием сыра понимают глубокие изменения составных частей свежеприготовленной (безвкусной и резинистой) сырной массы, в результате которых она приобретает свойственные данному сыру консистенцию, рисунок, вкус и аромат. Все изменения составных частей сырной массы в этом процессе происходят под влиянием ферментов, среди которых особая роль принадлежит протеиназам. Белки под влиянием сычужного фермента и протеолитических ферментов бактерий и микроскопических грибов превращаются в разнообразные растворимые азотистые соединения, формирующие структуру, консистенцию, а также вкус и аромат сыра. Молочный сахар полностью сбраживается ферментами молочнокислых бактерий с образованием молочной кислоты и других продуктов. Жир и фосфолипиды расщепляются липазами с освобождением жирных кислот и т.д. Таким образом, в результате сложных микробиологических и биохимических процессов в сыре образуются продукты, обусловливающие его органолептические показатели.

Лактоза. Лактоза в процессе созревания сбраживается молочнокислыми бактериями и довольно быстро, через 7-10 дней, полностью исчезает независимо от вида сыра.

Титруемая кислотность всех видов сыров возрастает, как правило, быстро в первые часы и дни после выработки. B дальнейшем она повышается медленно и в конце созревания может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белков. Максимальная активная кислотность сыра наблюдается на 3-5-й день созревания, что совпадает с периодом интенсивного развития молочнокислых бактерий. Через 5-10 дней, когда молочный сахар почти полностью сбраживается, активная кислотность стабилизируется и, начиная с 15-дневного возраста сыра, происходит медленное повышение pH до конца созревания.

Белки. Биохимические изменения белковых веществ считаются основными в процессе созревания сыров. Под влиянием сычужного фермента и ферментов молочнокислых бактерий белки сырной массы распадаются с образованием многочисленных азотистых соединений.

Химозин сычужного фермента вызывает первичный распад a_s - и ß-казеина параказеинаткальцийфосфатного комплекса на фрагменты с большой молекулярной массой. При этом под действием сычужного фермента быстрее расщепляется a_s-казеин, чем ß-казеин, так как первый содержит большее количество чувствительных к химозину связей. Вне - и внутриклеточные ферменты молочнокислых бактерий действуют в основном на продукты распада параказеина, но могут гидролизовать и сами фракции казеина. При совместном действии на белки сычужного фермента и бактериальных ферментов эффективность каждого из них усиливается. Однако ведущая роль в ферментативном распаде белков сырной массы принадлежит молочнокислым бактериям. Поэтому для ускорения созревания сыров необходимо использовать закваски, составленные из культур с повышенной протеолитической активностью.

Содержание растворимых азотистых соединений в мягких сырах выше, чем в твердых. Однако в мягких сырах среди продуктов распада белков преобладают пептиды, а в твердых - аминокислоты и аммиак. Следовательно, в твердых сырах, особенно в сырах с высокой температурой второго нагревания, происходит более глубокий распад белков.

При распаде белков в сырах накапливаются пептиды и свободные аминокислоты, существенно влияющие на вкус готового продукта. B первой половине созревания в сырах вследствие образования большого количества пептидов с различной молекулярной массой появляется горький привкус, затем по мере гидролиза пептидов он обычно исчезает. B некоторых случаях горький привкус может сохраниться до конца созревания.

Некоторые штаммы молочнокислых стрептококков способны расщеплять образующиеся горькие пептиды. B связи с этим различают "негорькие" и "горькие" штаммы молочнокислых бактерий. Следовательно, для борьбы с возникновением горечи в сырах следует включать в состав заквасок штаммы молочнокислых бактерий, которые сами не образуют горькие пептиды и обладают способностью гидролизовать последние при их накоплении в процессе созревания продукта.

Установлено, что в процессе созревания твердых и мягких сыров суммарное количество аминокислот непрерывно увеличивается. Вместе с тем по мере созревания сыров концентрация одних кислот возрастает, а концентрация других, достигнув максимума, снижается. Кроме того, в сырах часто отсутствуют аргинин, серин и метионин.

Метиональ, обладающий сильным сырным запахом, образуется в результате разложения аминокислоты метионина при участии дикарбонильных соединений, ацетальдегид - из пирувата, диацетил - из ацетальдегида и т.д. Амины кадаверин, путресцин и тирамин являются продуктами декарбоксилирования соответствующих аминокислот - лизина, орнитина и тирозина.

Молочный жир. Bo всех сырах происходит ферментативный гидролиз молочного жира. Основным источником липаз является микрофлора заквасок и поверхности сыра. Липолитические ферменты выделяют молочнокислые стрептококки и палочки, пропионовокислые бактерии, микроскопические грибы и бактерии сырной слизи. Степень распада жира в твердых и мягких сырах неодинакова. B мягких сырах гидролиз жира протекает более интенсивно, в твердых (за исключением швейцарского и советского сыров) - значительно слабее.

Bo всех сырах обнаружены свободные жирные кислоты - масляная, капроновая, каприловая, каприновая, валериановая. B твердых сырах их содержание незначительно. Многие из них обусловливают характерные острые вкус и запах мягких сыров. B мягких сырах, особенно в сырах, созревающих с участием микроскопических грибов, имеет место ферментативное окисление насыщенных жирных кислот. При этом образуются ме-тилкетоны (метиламилкетон, метилгептилкетон и др.), играющие большую роль в формировании вкуса этих сыров.

При созревании сыров происходит также ферментативный распад других липидных компонентов молока - фосфолипидов и стеридов. Фосфолипазная активность молочнокислых бактерий изучена еще мало и обычно не учитывается при составлении заквасок. Исследования, проведенные сотрудниками ВНИИМСа, показали, что культуры с высокой фосфолипазной активностью могут вызвать в твердых сырах посторонние привкусы.