Влияние сыропригодности молока на качество сыра

Несмотря на техническое перевооружение многих сыродельных предприятий и внедрение передовых автоматизированных сыродельных линий, проблема качества сыров сохраняет свою актуальность. И одним из главных вопросов является повышение сыропригодности молока. О том, какие способы для этого используются и какие из них наиболее эффективные, участникам Первого сырного форума рассказала заведующая кафедрой технологии молока и молочных продуктов Могилевского государственного университета продовольствия, кандидат технических наук, доцент Татьяна ШИНГАРЕВА.

Подготовка молока

Количественный и качественный составы микрофлоры при производстве ферментированных (сычужных) сыров обусловлены:

• начальным обсеменением сырого молока;

• микрофлорой компонентов, вносимых в молоко перед свертыванием и в процессе выработки сыра;

• микрофлорой, вносимой с заквасками;

• остаточной микрофлорой, остающейся в нормализованном сырье после тепловой обработки, включая бактериофаги;

• микрофлорой вторичного обсеменения, попадающей с оборудования, инвентаря, из воздуха, воды и других источников по ходу всего технологического процесса выработки сыра.

Основные пороки вкуса сыров, причинами которых являются микроорганизмы сырья, таковы:

• прогорклость — гидролиз жира;

• окисленность — окисление НЖК;

• горький вкус — не происходит гидролиз горьких пептидов;

• излишняя кислотность;

• пресные вкус и запах;

• нечистые вкус и запах;

• затхлые вкус и запах;

• пустой вкус;

• дрожжевой вкус.

В сыроделии молоко, поступающее на предприятия, подвергают созреванию, в результате чего повышается его сыропригодность. Традиционным режимом созревания молока является выдержка при температуре (10 ± 2) °С в течение (12 ± 2) ч, с добавлением или без добавления закваски молочнокислых бактерий. Однако из-за риска развития бактериофагов к созреванию молока в сыром виде и добавлению закваски прибегают крайне редко.

Поскольку в молоке существует много остаточной микрофлоры, то традиционно применяются различные способы его очистки, включая фильтрацию и центробежный метод. Очень важный момент на сегодняшний день — каким образом идет процесс очистки, и какая температура подходит для этого процесса больше. Если в прошлом веке традиционным показателем считалась температура 40–45 °С, то сегодня Европа перешла на более высокий режим — 50–55 °С.

При сепарировании молока можно ожидать следующую эффективность очистки от бактерий и соматических клеток, отраженную в табл. 1.

С другой стороны, сырое молоко также содержит определенное количество растворимых газов, что может негативно отражаться на процессе сепарирования. Здесь многое зависит от того, правильно ли шла наладка оборудования. Желательно, чтобы при этом присутствовали как механики, так и технологи предприятия, и обращали внимание на те моменты, которые иногда упускаются из виду. В частности, более высокое содержание газов в молоке может быть обусловлено несколькими причинами. Во-первых, посторонние газы попадают в молоко в процессе его переработки. Во-вторых, буферные баки слишком малы или характеристики потока неблагоприятны при заполнении и/или сливе молока. В-третьих, узлы установки не герметичны. Потери на каждом этапе сказываются на выходе продукции и, соответственно, на ее себестоимости.

При сепарировании скорость осаждения зависит от следующих параметров: разности плотностей разделяемых компонентов (например, жировых шариков), динамической вязкости молока, размера частиц, радиуса барабана, площади осаждения тарелок. Если мы применяем температуру 40–60 °С, то разность между плотностью жира и плотностью фазного молока достаточно высокая, что дает возможность хорошо отделить микрофлору. При этом, чем выше температура, тем значительнее уменьшается динамическая вязкость, что увеличивает эффективность сепарирования. Тогда как при температуре продукта выше 60 °C происходит «осаждение» белка, что негативно влияет на его сепарируемость. Кроме того, при сепарировании необходимо избегать температуры 15–50 °С, поскольку такой режим является благоприятным для роста бактерий.

Борьба с психотрофной микрофлорой

В настоящее время появилась альтернатива сепараторам — молокоочистители — бактофуги. При бактофугировании одновременно с механическими примесями из молока удаляется подавляющая часть микроорганизмов. При этом бактериальная очистка молока достигает 95 %. Особенно важно для сыроделия то, что бактофугирование позволяет эффективно выделить из молока споры Clostridium tyrobutyricum, существенно повышая таким образом сыропригодность молока. Второй момент — где ставить бактофуги. Было время, когда их массово устанавливали на фермах, аргументируя тем, что в таком случае на предприятия будет приходить молоко экстра-класса и первого сорта. Однако при этом существует другая проблема. Предварительное удаление бактофугированием микроорганизмов и соматических клеток, проводимое на молочно-товарных фермах, не решает в полной мере вопрос улучшения качества молока, а, наоборот, затрудняет возможность определения истинной картины качества поступающего молока, поскольку механическое удаление соматических клеток не обеспечивает восстановление свойств молока до требуемого в сыроделии уровня. Еще один важный нюанс — в случае несоблюдения санитарно-гигиенических требований на фермах глубокое охлаждение сырья до 4 °С не спасет от попадания в молоко психотрофных микроорганизмов, которые очень хорошо развиваются при данной температуре. Основную проблему для молочников в этой группе микробов представляют Pseudomonas, потому что они обладают достаточно сильной протеолитической и липолитической активностью (табл. 2).

Удельная скорость размножения психотрофной микрофлоры в молоке при температуре (10 ± 1) °С в зависимости от ее состава и общей бактериальной обсемененности молока больше, чем при температуре (4 ± 1) °С, то есть в 2,7–4,4 раза (табл. 3). При переработке молока на сыр с большим уровнем психотрофной микрофлоры выявлено следующее:

• сыр, выработанный из молока, содержащего более 6,0 млн КОЕ/мл психотрофов, имел к концу созревания низкое качество и не подлежал хранению;

• трехмесячное хранение сыров, выработанных из молока с содержанием психотрофов более 1,5 млн КОЕ/мл, снижало его оценку по органолептическим показателям на 1,5–6,0 баллов в зависимости от температуры хранения (1 и 8 °С);

• характерными пороками таких сыров были горький вкус, прогорклый, мыльный, фруктовый и посторонний привкусы.

Эффективным способом снижения развития психотрофной микрофлоры является термизация молока. Кроме того, под действием термизации на 80 % инактивируются бактериофаги, поступающие с сырым молоком. Поэтому все чаще сегодня термизацию сочетают с пастеризацией молока, идущего на сыр.

Внесение заквасок

Могилевским государственным университетом продовольствия были проведены собственные исследования по эффективности применения разных способов предварительной подготовки молока в сыроделии, в частности речь шла о подготовке молока-сырья и способах приготовления и внесения заквасок. Изучали их влияние на прочностные характеристики, синергетическую способность сычужных сгустков и физико-химические показатели получаемой при этом подсырной сыворотки.

Предварительную обработку молока осуществляли по двум вариантам. Первый — подогрев, термизация, созревание, нормализация и пастеризация. Второй — с применением термомеханической обработки, включающей и бактофугирование, и термизацию с последующими созреванием и пастеризацией. В ходе исследований было выявлено, что при проведении предварительной подготовки молока-сырья, с применением термизации и бактофугирования, в период последующего созревания нормализованного молока при температуре 6–12 °С в течение от 1 до 24 ч активного развития в нем микрофлоры не происходило. Установлено, что режимные параметры созревания молока, прошедшего на предприятии термообработку (с применением бактофугирования и термизации), могут быть расширены в следующих пределах:

• температура — 6–12 °С;

• продолжительность — от 1 до 24 ч.

При этом допустимо смешивать молоко, имеющее разную продолжительность созревания (зрелое с менее зрелым).

Сегодня для производства сыров предлагается широкий ассортимент заквасок разных производителей: российского производства, европейских стран: Голландия, Болгария, Франция и др. Имеется выбор и отечественных заквасок. При этом, несмотря на сходство видового состава микрофлоры заквасок разных производителей, соотношение микроорганизмов в заквасках не одинаковое. Это отражается, прежде всего, на способности входящих микроорганизмов к кислото-, аромато- и газообразованию, а также на их антагонистических свойствах по отношению к технически вредной микрофлоре, устойчивости к бактериофагам.

Анализ статистических данных за последний период показывает, что сегодня на рынке Беларуси безусловный лидер заквасок для сыров — это компания ООО «БелХансен», производитель —

Chr.Hansen (Дания). Их закваски предназначены не только для сыров, но и широкого спектра других видов молочной продукции.

Заквасочная микрофлора может быть как в активной форме, так и неактивной, то есть находиться в состоянии анабиоза, вызванного глубокой заморозкой или сублимационной сушкой чистых культур

заквасок. Если закваски вносить прямым способом, минуя получение производственной закваски или их предварительную активизацию, попав в подготовленное для свертывания молоко, такие закваски определенный период адаптируются в среде, то есть находятся в лаг-фазе. В это время закваски прямого внесения становятся более уязвимы к неблагоприятным факторам: наличию конкурирующей технически важной микрофлоры (остаточной или повторного обсеменения), колебанию компонентного состава молока и т. п.

В ходе эксперимента было выявлено что для того чтобы создать для заквасок прямого внесения хорошие условия, только одной пастеризации молока не достаточно. Более эффективным способом является применение на стадии предварительной подготовки молока сочетания термизации и пастеризации с бактофугированием.

Кроме того, исследования подтвердили, что использование молокосвертывающих ферментов и закваски одной фирмы-производителя лучше отражается на синергетических свойствах исследуемых сгустков, при этом отмечается более низкая степень перехода сухих веществ в сыворотку. Возможно, это обусловлено тем, что производители закваски осуществляют их отбор с учетом желаемых характеристик, применительно к собственным молокосвертывающим ферментам.

Пороки вспучивания

Что касается качества сыров, то наиболее часто сыроделы сталкиваются с такими пороками, как раннее и позднее вспучивание. Известно, что раннее вспучивание сычужных сыров обусловлено интенсивным развитием газообразующей микрофлоры на пятые-десятые сутки после выработки. Возбудителями порока являются бактерии группы кишечных палочек (БГКП), попавшие в молоко после пастеризации на момент варки сыра. Они вызывают появление нечистого, постороннего, затхлого вкуса и запаха, при этом рисунок бывает рваным, сетчатым.

Традиционным приемом профилактики пороков раннего и позднего вспучивания сыров в сыроделии является применение химических препаратов: калия и натрия азотнокислого (селитры), влияние которых на организм человека не безвредно. Однако сегодня существуют и более современные способы профилактики борьбы с газообразующей микрофлорой, включающие антибиотические свойства микроорганизмов, основанные на способности вырабатывать специфические антибиотические вещества, угнетающие рост других микроорганизмов. К таким компонентам относится низин, пептидный антибиотик, который обладает антимикробной активностью против многих грамположительных бактерий, включая маслянокислые бактерии и БГКП.

Для определения возможности применения в качестве профилактики пороков раннего и позднего вспучивания сыров заквасочной микрофлоры, способной вырабатывать антибиотик низин, МГУП были проведены собственные исследования по изучению влияния культуры закваски DVS-ВС-10 на развитие газообразующих микроорганизмов: БГКП и маслянокислых бактерий при выработке сыра. Закваска DVS-BS-10 является мезофильной гомоферментативной культурой прямого внесения, содержащей низинпродуцирующий штамм Lactococcus lactis subsp. lactis (поставщик — ООО «БелХансен», производитель — Chr.Hansen).

Выявлено, что температура второго нагревания 42 °С неблагоприятна для развития как культур закваски DCC-232, так и совместно DCC-232 и культуры закваски BS-10. Таким образом, при выработке сыров российско-голландской группы в случае использования этих заквасок следует избегать температуры второго нагревания выше 40 °С.

Установлено, что для профилактики пороков раннего и позднего вспучивания в ферментативных сырах голландско-российской группы целесообразно использовать низинообразующую культуру BS-10 в количестве одной упаковки (500 г) на 7 тонн молока. Эта культура хорошо сочетается как с заквасками для сыров, состоящими из мезофильных молочнокислых стрептококков, так и с мезофильно-термофильными.