Посолка полутвердых сыров. ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии

Посолка является обязательным элементом производства полутвердых сыров и служит переходной операцией от выработки сыра к его созреванию.

Валентина МОРДВИНОВА, заведующая отделом сыроделия ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, к.т.н.

Поваренная соль играет в сыре не только роль вкусового ингредиента, который придает продукту специфический вкус и остроту, но и является регулятором как микробиологических, так и биохимических и ферментативных процессов. Концентрация соли около 3 % ингибирующе влияет на развитие заквасочных микроорганизмов, особенно для ароматобразующей микрофлоры. Для кислотообразующей микрофлоры этот показатель несколько выше. Соль оказывает также ингибирующее действие на маслянокислые микроорганизмы, снижая возможность появления порока позднего вспучивания сыра. Но для полного подавления развития маслянокислых бактерий в сыре содержание соли должно быть не менее 2,5 %.

Существует мнение о том, что соль может быть использована для подавления развития посторонней микрофлоры, которая является остаточной микрофлорой после пастеризации молока или присутствует в продукте в результате обсеменения во время производства сыра. Но это мнение ошибочно, поскольку микроорганизмы посторонней микрофлоры более устойчивы к соли, чем микроб микрофлоры закваски. Например, стафилококки являются наиболее солеустойчивыми микроорганизмами, способными к размножению даже при концентрации соли 7–10 %. То есть повышение содержания соли не защищает от развития посторонней микрофлоры в сыре.

Как повышенная, так и пониженная массовая доля соли в полутвердых сырах нежелательна и с точки зрения качества сыра. Повышенная концентрация соли в сыре может способствовать возникновению самокола, так как уменьшается гидратация белка и связность сырной массы. А снижение содержания соли ниже допустимого уровня приводит к появлению посторонних привкусов и появлению излишне пластичной консистенции.

Для обеспечения безопасности полутвердых сыров запрещено проведение полной посолки полутвердого сыра в зерне. В 70-х годах допускалась полная посолка российского сыра в зерне. Но после того как по стране прокатился ряд отравлений сыром из-за развития в нем посторонней микрофлоры, технология российского сыра была изменена. Сегодня при изготовлении российского сыра допускается только частичная посолка сыра в зерне, поскольку соль ингибирующе действует на заквасочную микрофлору, а любая посторонняя микрофлора более солеустойчива, чем заквасочная микрофлора. Чаще всего посолка полутвердых сыров осуществляется в рассоле, хотя существуют совершенно разные методы посолки (инъекция соли в головке сыра и др.). Посолка в рассоле — достаточно продолжительная технологическая операция вследствие очень низкой скорости проникновения соли в сырную массу и составляет для головок массой 5–10 кг 2–3 суток. Поэтому работы ученых в области проведения процесса посолки всегда шли в направлении ускорения и сокращения трудоемкости этой технологической операции.

В настоящее время на большинстве заводов используют специальные контейнеры, которые помещают в солильный бассейн с помощью подъемных механизмов. Способ позволяет более рационально использовать площади солильных бассейнов за счет многоярусного расположения головок сыра.

Неплохо зарекомендовал себя способ посолки орошением или системой посолки «водопад», которая является модификацией посолки орошением. При этом рассол поступает в специальные контейнеры, которые расположены на верхнем ярусе, наполняют его, покрывают головку сыра и далее через перелив рассол перетекает в ниже расположенные контейнеры, поддоны, лотки. Таким образом обеспечивается интенсивная циркуляция рассола на поверхности головок сыра из одного контейнера в другой, образуя естественный водопад. После этого рассол поступает на регенерацию, очистку и затем вновь подается на верхний ярус.

Традиционно основными показателями рассола являлись концентрация соли и температура рассола. До сих пор существует рекомендация, что оптимальной концентрацией соли в рассоле является концентрация для полутвердых сыров 21±3 %. Концентрация рассола не должна быть ниже 18 %, так как это приводит к набуханию верхней корочки сыра, ослизнению поверхности сыра, что в дальнейшем вызовет проблемы с наведением корочки и будет способствовать потерям сыра при мойке. А более высокая концентрация соли приводит к образованию так называемой соленой корочки. Температуру рассола в солильном бассейне поддерживают на уровне 10±2°С, так как более высокая температура может спровоцировать нежелательное развитие посторонней микрофлоры в сырье и в самом рассоле и нижнее газообразование в сыре за счет активизации деятельности чаще всего молочнокислой гетероферментативной микрофлоры. Низкая температура рассола замедляет газообразование в сыре, что может неблагоприятно отразиться на формировании рисунка.

Допускается в случае интенсивного газообразования в сыре снижать температуру рассола до 6°С включительно, но это исключительный случай. Для более быстрого охлаждения сыра допускается выдержка его перед посолкой в воде с температурой 4–6°С в течение 3–4 часов.

Все перечисленные выше показатели являются традиционными и, как правило, не вызывают каких-либо споров и вопросов. Но в последнее время специалисты, работающие в области посолки, дискутируют вокруг активной плотности посола. Мнения носят достаточно противоречивый характер.

В рассоле для посолки сыров, кроме хлорида натрия, содержится молочная кислота, ионы кальция, растворимые коллоидные белки, которые поступают в рассол вместе с сывороткой и сыром. Рассол представляет собой многокомпонентную систему, в которой все составляющие пребывают в равновесии. Считается, что якобы именно это равновесие обеспечивает получение более прочной, упругой, хорошо обсушенной поверхности сыра. Вследствие этого существует широко распространенное мнение, что на этапе приготовления в рассол необходимо вносить молочную или минеральные кислоты и растворимый кальций, так как в свежем рассоле не содержатся эти компоненты, свойственные рабочему раствору.

Следует заметить, что мнение об использовании кислых рассолов в традиционном российском сыроделии появилось в последние 10 лет. До этого существовавшее традиционное сыроделие использовало свежеприготовленные рассолы, и рН рассола понижался лишь вследствие естественного старения рассола. То есть такой проблемы, как подкисление рассола, добавление хлористого кальция, не было.

Поскольку появились новые рекомендации, то во ВНИИМС была проведена научно-исследовательская работа с целью формирования своей экспертной позиции по данному вопросу. Исследование длилось в течение трех лет. Проводилась работа с различными видами рассола нескольких предприятий страны. Изучалось влияние таких факторов, как концентрация поваренной соли в рассоле, активная кислотность, содержание кальция на структурные изменения поверхностного слоя полутвердого сыра. Концентрацию хлористого натрия изменяли в диапазоне от 18 до 24 %, активную кислотность рассола от 4 до 7 рН, содержание растворимого кальция от 0 до 0,25 %.

В результате математической обработки данных не было обнаружено статистически надежной зависимости между рН раствора с содержанием растворимого кальция и упругостью сырной корочки. Не было обнаружено даже визуального отличия поверхности друг от друга. Установлено, что прочность корочки значимо зависит только от концентрации хлористого натрия в рассоле. В рамках этого исследования были проведены исследования по влиянию температуры, продолжительности посолки, удельной поверхности и массы сыра, а также массовой доли влаги в сыре на содержание соли в готовом продукте, его органолептические показатели и потери массы сыра при посолке. Было установлено, что массовая доля соли значимо зависит от продолжительности посолки, массы головки и содержания влаги в сыре. Влияние температуры рассола и его концентрации в изученных пределах незначимо.

Также подробно изучался вопрос массообмена сыра в рассоле. Полученные в результате исследования данные говорят о том, что потери массы сыра в рассоле зависят от продолжительности посолки, массы сыра перед посолкой и концентрацией соли в рассоле. Установлено, что скорость посолки при более низких концентрациях выше, а потери массы сыра меньше. При эксплуатации рассола (например, традиционного рассола) его активная кислотность быстро понижается и стабилизируется на уровне рН от 5,1 до 5,4, то есть близком к рН сыворотки на завершающем этапе ее выделения при производстве полутвердых сыров.

При этом из-за буферных свойств рассола, то есть в зависимости от содержания в нем минеральных веществ, и главным образом продуктов разложения белка, переходящих из сыра в рассол, титруемая кислотность продолжает расти. Соотношение между рН и титруемой кислотностью рассола не является линейной.

В чистых рассолах, представляющих раствор соли в воде, добавление небольшого количества молочной кислоты вызывает значительное снижение рН без увеличения титруемой кислотности. А вот если добавить молочную кислоту в рассол, в котором сыр солился длительное время, то в этом случае не происходит значительного увеличения величины рН. То есть уровень титруемой кислотности также зависит от содержания азотистых и минеральных веществ и служит достаточно достоверным индикатором общего содержания загрязнений рассола. Поэтому специалисты ВНИИМС считают, что при достижении титруемой кислотности 35°Т необходимо рассол раскислять.

Тем не менее существуют рекомендации по использованию кислых рассолов и можно ими пользоваться.

Было установлено, что при посолке в кислом рассоле уменьшается возможность набухания поверхностного слоя головки сыра при концентрации соли в рассоле 18 %. То есть на нижней границе концентрации соли (по мнению специалистов ВНИИМС, оптимальное значение — 18 %), разумнее работать на кислых рассолах. При этом снижается потеря массы головок сыра, сводится к минимуму влагообмен и гидрация молочной кислоты из сыра, улучшаются микробиологические показатели рассола и увеличиваются сроки его использования. В случае использования кислых растворов их активная кислотность должна быть равной или несколько меньшей величины рН сыра после пресса. Для полутвердых сыров допускается устанавливать активную кислотность рассола на уровне 5,3±0,3 рН с помощью молочной, фосфорной и в исключительных случаях соляной кислоты. Дальнейшее повышение кислотности рассола нежелательно, так как это может привести к возрастанию потерь влаги при одновременном снижении диффузии соли в сырную массу. Структура сырного теста становится несвязной. Формируется крошливая консистенция.

Существует мнение, что низкий рН рассола подавляет развитие микроорганизмов. Но исследования показали, что на накопление микрофлоры в рассоле влияют только факторы роста, которые привносятся с вновь поступающими головками сыра, то есть с новыми порциями. Например, были проведены эксперименты на моделях рассолов — чистых рассолах. Общей тенденцией поведения всех групп микроорганизмов, которые были исследованы в чистых рассолах, является вымирание. То есть ни одна из значимых для сыра групп микроорганизмов на чистых рассолах не давала положительной тенденции на увеличение.

Что касается содержания кальция. Общая жесткость рассола определяется присутствием растворимого кальция. В свежеприготовленном рассоле она зависит от жесткости воды и содержания кальциевой соли. По мере использования рассола содержание растворимого кальция повышается в зависимости от количества сыра, прошедшего процесс посолки. То есть часть солей кальция из сыра переходит в рассол.

Важное значение как с экономической, так и с точки зрения влияния на качество сыра имеет выбор способа восстановления рассола. Во ВНИИМС были проведены сравнительные исследования трех способов. Первый способ — традиционный способ восстановления с раскислением, отстаиванием, пастеризацией. Второй — восстановление с помощью использования кизельгур-фильтрации. Третий — мембранные способы восстановления рассола.

Многие фирмы, которые поставляют мембранное оборудование для очистки рассолов, постоянно подчеркивают важность того, что их установки не затрагивают так называемый естественный баланс рассола. То есть речь идет, помимо кислотности и содержания кальция, о растворимом белке. По этому утверждению рассол должен содержать некоторое количество растворимого белка и при очистке рассола его необходимо сохранить. Все это создает у производственников путаницу. Одни не находят никакой пользы от такого баланса. Другие придают ему почти мистические свойства. Расчеты, проведенные ВНИИМС, показали, что самым затратным способом регенерации рассола является пастеризация. Через 5 лет эксплуатации экономические потери перекроют выгоду от более дешевого оборудования по сравнению с мембранными установками, а через год эксплуатации будут сравнимы с ними.

Затраты можно сократить и при традиционном способе восстановления рассола, если не использовать систему непрерывной очистки, а увеличить, например, объем рассола, количество бассейнов соответственно; не проводить охлаждение рассола в потоке, а охлаждать в бассейне естественным путем и т. д. Но не ясен только вопрос, сколько времени может выдержать теплообменник для рассола. За рубежом используют аппараты с теплообменной поверхностью, выполненной из титана. На российском рынке таких аппаратов специалисты ВНИИМС пока не встречали. Самый дешевый способ восстановления рассола (по подсчетам ВНИИМС) — это кизельгур-фильтрация. Стоимость оборудования может быть в пять раз ниже по сравнению с мембранной фильтрацией, несмотря на то, что выше затраты на обслуживающий персонал. И в этом случае достаточно много ручного труда. И еще выше затраты на расходные материалы.

Микрофильтрация соответственно занимает среднее положение и отличается высокой стоимостью оборудования и очень низкими затратами на расходные материалы. Но при этом, что важно, процесс полностью автоматизирован и очень хорошо вписывается в поточные высокоавтоматизированные линии производства сыра. То есть выбирать надо конкретно для условий своего производства. Если сравнивать между собой кизельгур-фильтрацию и микрофильтрацию, то необходимо учитывать и используемые объемы рассола. Если объем рассола не превышает 100 т, то кизельгур-фильтрация наиболее выгодна, если не нужны автоматизация очистки и не смущает ручной труд по удалению осадка. Если объемы рассола достаточно высоки, более 100 т, то однозначно целесообразно выбрать микрофильтрацию.

Важным моментом для получения качественного рассола и соответственно качественного сыра является его микробиологическое состояние. Специалистами ВНИИМС были проведены исследования по изучению развития наиболее значимых для качества сыра групп микроорганизмов в рассолах различных концентраций, температуры и активной кислотности. Образцы рассола исследовали на содержание общего количества мезофильных, аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), на солеустойчивые группы микроорганизмов, на бактерии группы кишечной палочки (БГКП), дрожжи и плесени.

По рекомендации ВНИИМС, которые утверждены главным санитарным врачом РФ, в рассолах, используемых для производства сыров, общее количество мезофильных микроорганизмов должно быть не более 105 КОЕ/см³. Учитывая низкую жизнеспособность БГКП в рассоле, нормативы на содержание этих микроорганизмов не разработаны: БГКП даже в старых рассолах не развивается. Известно, что среди дрожжей, плесневых грибов чаще всего обнаруживаются солеустойчивые микроорганизмы. Согласно полученным данным в исследованных образцах рассола содержание дрожжей составляло от 0 до 5×103 КОЕ/см3. При этом максимальный уровень плотности популяции достигал к 10–12 месяцам, то есть в старом рассоле.

Таким образом, за год наблюдений количество дрожжей не достигало значений, близких к опасным значениям, поэтому норматив содержания дрожжей не установлен. Что касается плесневых грибов, то они в заметных количествах появляются в рассоле, как и дрожжи, уже в мае, и в последующие месяцы постоянно присутствуют и количество их увеличивается, достигает численности в экспериментах ВНИИМС не более 8×103 КОЕ/см³.

Для микробиологической оценки рассола установлен норматив для содержания плесневых грибов: 103 КОЕ/см³. Нужно отметить, что солеустойчивые микроорганизмы — это группа газотолерантных микроорганизмов, растущих на питательной среде с концентрацией хлорида натрия 10–15 %. Например, устойчивые к хлориду натрия солеустойчивые палочки и некоторые штаммы флавобактерий, микрококки, стафилококки, некоторые патогенные микроорганизмы, такие как сальмонеллы и др. Эти группы всегда содержат технически вредные и иногда опасные для здоровья и жизни потребителя микроорганизмы, поэтому количество солеустойчивых микроорганизмов является показателем безопасности рассола и норматив составляет 5×104 КОЕ/см³.

Нередко для поддержания приемлемого уровня микробиологического качества рассола проводится его обработка, например, с добавлением различных консервантов и ингибиторов бактериального роста. Специалистами ВНИИМС были испытаны такие ингибиторы роста микроорганизмов, как нитрат калия, перекись водорода, сорбиновая кислота и дельвоцид. Для характеристики действия ингибиторов использовали показатель — процент роста различных групп микроорганизмов по отношению к исходному. Результаты исследований показали, что нитрат калия почти не оказывает ингибирующего действия на основные группы микроорганизмов, по которым нормируют рассол. Перекись водорода в концентрации 0,18 % (именно эта концентрация рекомендуется для внесения в рассол) ингибирует рост всех групп микроорганизмов, которые имеют значение для рассола. По чувствительности к перекиси водорода микроорганизмы могут быть распределены следующим образом: мезофильные микроорганизмы, солеустойчивые, БГКП и плесени. То есть сильнее всего перекись действует на мезофильную микрофлору.

Сорбиновая кислота и дельвоцид активно воздействуют на плесени, но практически не влияют на другие группы микроорганизмов. При этом эффективность подавления более выражена у дельвоцида, чем у сорбиновой кислоты.