● ферменты не стартерных молочнокислых бактерий, выживающих при пастеризации или попадающих в сыр в процессе его изготовления.
В процессе созревания сыра происходят несколько основных видов биохимических превращений, изменяющих физические свойства, вкус и ароматы сыров:
● расщепление остаточной лактозы и расщепление глюкозы (гликолиз) с образованием молочной кислоты и дальнейшие превращения молочной кислоты;
● биохимические превращения цитрата (лимонной кислоты);
● расщепление жиров (липолиз) и дальнейшие превращения жирных кислот;
● расщепление белков (протеолиз) и дальнейшие превращения аминокислот.
Основной природный фермент молока – плазмин. Именно количество плазмина делает различными сыры, сделанные из сырого и пастеризованного молока. Утверждать, что плазмина в пастеризованном молоке нет, неправильно. Плазмин полностью инактивируется только при нагревании молока до температуры 80°С и выдержке при этой температуре в течение 10 минут. Таким образом, при пастеризации молока в условиях, применяемых в сыроделии, только часть плазмина разрушается или теряет активность. Поэтому при длительной выдержке ароматический и вкусовой букет сыра из пастеризованного молока приближается к сыру, изготовленному из молока сырого. Чем дольше выдержка, тем меньше заметна разница. Концентрация соли в сыре до 2% стимулирует работу плазмина. Более высокие концентрации хлорида натрия действие плазмина тормозят. Это одна из причин, по которым наибольшую активность плазмин проявляет в сырах высокотемпературного нагревания, особенно созревающих с участием пропионовокислых бактерий (Эмменталь, Маасдам и т.д.). Эти сыры обычно имеют более низкое содержание соли и при нагревании зерна до высоких температур разрушаются остаточные количества молокосвертывающего фермента. Таким образом стимулируется высокая активность плазмина и результаты его действия не затеняются продуктами не специфического протеолиза. При низких температурах нагревания зерна в сырах доминируют вещества, образованные остаточными количествами молокосвертывающего фермента и другими ферментами. Вклад плазмина в созревание таких сыров значительно меньше. Активность плазмина в сырах тем выше, чем выше pH (ниже кислотность). В более «кислых» сырах, например Чеддаре, действие плазмина проявляется гораздо меньше. В сырах, где кислотность при выдержке уменьшается (сыры с белой и голубой плесенью, сыры с пропионовокислыми бактериями), активность плазмина при выдержке растет.
Вторым значимым природным ферментом молока является липаза. Липаза полностью разрушается при пастеризации, но есть возможность добавлять после пастеризации чистую промышленно изготовленную липазу, восполняя ее потери. Добавляя липазу, имейте в виду, что при этом нужно значительно (в полтора-два раза) увеличивать дозу молокосвертывающего фермента для получения того же времени до точки флокуляции.
Если плазмин участвует в протеолизе, то липаза ответственна за липолиз в сырах. Отсутствие липазы в пастеризованном молоке так же, как уменьшение количества плазмина, делает менее выраженными ароматы и вкусы сыров из пастеризованного молока.
В молоке есть и другие ферменты, кроме плазмина и липазы, но их вклад в создание новых веществ в сырах настолько мал, что учитывать его нет смысла.
В сыром молоке содержатся в большем или меньшем количестве психротрофные микроорганизмы – это бактерии, которые способны жить и размножаться даже при температуре холодной выдержки молока 4–6°С. Как и любые бактерии, психротрофы выделяют ферменты. Эти ферменты нельзя отнести к природным ферментам молока. Молоко в вымени свободно от психротрофов и попадают психротрофы в молоко из окружающей среды уже после дойки. Сами психротрофы уничтожаются при пастеризации, а вот ферменты, которые они успели выделить, выдерживают пастеризацию и негативно влияют на созревающий сыр, создавая горький вкус. Бороться с психротрофами можно соблюдением максимальной чистоты при содержании животных и сборе, хранении и транспортировке молока.
В сырах даже при достаточной солености, высокой кислотности и низкой температуре живут и даже размножаются мезофильные лактобациллы. Их вклад в созревание сыров не очень велик и влияние лактобацилл на созревание сыра скорее положительное. Оно ведет к появлению не ярких, но оживляющих общую вкусовую гамму нот. Конечно все хорошо до определенного предела, до тех пор пока мы не внесли слишком много мезофильных лактобацилл со стартерными культурами или их не попало слишком много из окружающей среды при дойке, сборе, хранении и транспортировке молока или потом, в процессе изготовления сыра.
Остаточные количества молокосвертывающего фермента активно участвуют в процессе протеолиза при созревании сыров, исключая сыры с высокой температурой нагревания зерна. При высоких температурах химозин и пепсин разрушаются и не участвуют в протеолизе.
Если вспомнить школьные курсы химии и биологии, вспомнится и то, что все белки состоят из соединенных в длинные цепочки аминокислот. Протеолиз в сырах идет по следующей общей схеме: белки – пептиды (крупные куски расщепленных белковых молекул) – короткие пептиды (мелкие куски белковых молекул) – свободные аминокислоты – продукты расщепления аминокислот. Характерные белые кристаллы в сырах – это и есть образовавшиеся в результате протеолиза свободные аминокислоты и их кальциевые соли. Такие кристаллы – верный признак зрелого сыра.
Но самые интересные ароматические и вкусовые ноты дают продукты расщепления аминокислот, конечные продукты протеолиза. До образования продуктов расщепления аминокислот в сыре появляются вещества, действующие на вкусовые рецепторы. А летучие вещества, образующиеся из аминокислот, действуют на рецепты обонятельные. Если учесть, что 80% ощущений от еды мы получаем через обонятельные рецепторы, станет понятно, что только выдержанный сыр будет по-настоящему хорош. Поэтому, если брать для примера твердые сыры, их вкус после 90 дней выдержки качественно отличается от тех же сыров, но выдержанных только 60 дней. Только после 60 дней выдержки в твердых сырах образуется достаточное количество летучих продуктов расщепления аминокислот.
Молокосвертывающий фермент при созревании сыра расщепляет белки преимущественно на крупные и короткие пептиды, которые могут давать горький вкус. Но крупные пептиды легче подвергаются дальнейшему расщеплению уже ферментами бактерий стартерных культур. Таким образом, остаточные количества молокосвертывающих ферментов облегчают более глубокое прохождение протеолиза, а горький вкус в сырах при дальнейшей выдержке снижается и исчезает.
Натуральные сычужные ферменты обычно состоят из смеси химозина и пепсина. Химозин ведет себя более спокойно, расщепляя в основном каппа-казеин, что необходимо для образования первичного сгустка. Пепсин более агрессивен и охотно расщепляет и другие белки, образуя самые разные вещества, которые могут придавать сырам в том числе и неприятные вкусы. При этом негативное действие пепсина увеличивается со временем выдержки. Поэтому для свежих сыров и сыров, которые выдерживаются недолго, большое содержание пепсина в молокосвертывающем ферменте даже хорошо. За небольшое время, буквально за несколько дней, сыр, сделанный на таком ферменте, может уже приобрести интересные вкусовые ноты. Но с течением времени вкус такого сыра с большой долей вероятности испортится. Сыры, сделанные на чистом химозине или на ферменте с высоким содержанием химозина и низким – пепсина, дольше формируют выраженные вкусы, но эти вкусы чище. Для сыров длительного созревания предпочтительнее молокосвертывающие ферменты с большим содержанием химозина или чистый химозин.
