В самом начале лактоза – молочный сахар – делится ферментами молочнокислых бактерий на две части, два моносахарида, глюкозу и галактозу. Для чего нам это знать? А вот для чего. Глюкоза – главный источник пищи молочнокислых бактерий. Ее они потребляют много и с удовольствием. Галактоза же гораздо менее приемлемая для стартерных бактерий пища. Ее они поедают неохотно, только когда глюкозы недостаточно и то не всю. А вот для посторонних, не нужных или даже опасных бактерий, галактоза вполне себе пригодная еда. Поэтому даже когда вся или почти вся лактоза сброжена, а глюкоза съедена, может остаться пища для развития вредных микроорганизмов. Наибольшее количество галактозы остается в сыре при использовании исключительно термофильного стрептококка в качестве стартерной культуры. Str. thermophilus наименее охотно из всех молочнокислых бактерий потребляет галактозу и в итоге в сыре перед выдержкой ее остается много. Это создает опасность развития посторонней микрофлоры. Для уменьшения этой опасности лучше использовать термофилы в смеси с мезофилами, которые все же утилизируют галактозу, хотя и без удовольствия. Иначе, при использовании только термофильного стрептококка, потребуется особенно чистое от микробиологических примесей молоко.
Ну и последний значимый процесс, протекающий при созревании сыров, – это превращение цитрата (лимонной кислоты). Большее или меньшее количество цитрата всегда содержится в молоке. Но способностью потреблять его среди бактерий стартерных культур обладают только Lc. diacetilactis и лейконостоки. В результате превращений цитрата ферментами этих бактерий получаются ацетоин и диацетил. Ацетоин не участвует в образовании аромата и вкуса сыра, а вот диацетил – важное вещество, которое придает сырам сливочно-масляный вкус. При превращении цитрата в диацетил образуется также углекислый газ, который создает в сыре газовые глазки и – дополнительно – некоторое количество ацетальдегида. Ацетальдегид несет ответственность за возникновение резких травяных вкусов.
На созревание сыров влияют несколько факторов:
● состав сырного теста – соотношение белков, жиров и воды в сыре;
● влажность сыра;
● активность воды (содержание соли в водной фазе);
● активная кислотность (pH);
● температура созревания.
Белки – это основной материал, каркас сыра. Внутри белковой (параказеиновой) матрицы содержатся все остальные компоненты – жир, вода, минеральные вещества. Для того, чтобы сыр был достаточно твердым и упругим, он должен содержать не менее 25% белка. Если белка меньше, консистенция будет мажущей, головка сыра не будет держать форму.
Жир механически включен в белковую матрицу. При низких температурах (12°С и ниже) молочный жир находится в твердом состоянии, увеличивая твердость сыра. При более высоких температурах жир переходит в жидкое состояние, снижая твердость и увеличивая пластичность сыра. При температуре от 35°С и выше весь жир становится жидким и даже твердый сыр при этих температурах теряет форму. Настоящую консистенцию и вкусовой профиль сыров можно оценить только при комнатной температуре: 20–25°С – это интервал температур, при котором можно достоверно оценить консистенцию сыра и почувствовать все составляющие его вкусовой и ароматической гаммы.
Чем больше в составе сыра белка, тем больше при созревании образуется продуктов протеолиза, чем больше жира, тем сильнее проявляет себя липолиз. Поэтому, меняя жирность сыра, мы меняем не только его физические свойства, но и вкус. Из этого логично следует еще один вывод: для того, чтобы сыры получались всегда одинаковыми, молоко для их изготовления должно быть всегда одинаковой жирности.
Значительное влияние на то, каким будет сыр по консистенции и вкусу, оказывает соотношение количества влаги к количеству белка и СОМО (сухого обезжиренного молочного остатка). Количество влаги в сыре влияет на скорость протекания всех процессов созревания и как среда, в которой идет перенос всех веществ (ферментов, продуктов ферментативных процессов и т. д.), и как непосредственный участник самих этих процессов. Для расщепления одной связи в молекуле белка требуется две молекулы воды. Чем влажнее (мягче) сыр, тем быстрее он созревает, и наоборот.
Активность воды (содержание соли в водной фазе сыра) оказывает двойственное влияние на его созревание. Чем меньше активность воды (больше соли), тем меньше живых и активных бактерий. С одной стороны, соль убивает бактерии, разрушая бактериальные клетки, или лишает их жизненной активности. По отношению к «полезным» бактериям стартерных культур это позволяет остановить на нужном уровне развитие кислотности и высвободить ферменты, содержавшиеся внутри клеточных мембран. По отношению к «вредным» бактериям соль позволяет прекратить или значительно снизить их активность. С другой стороны, то же снижение активности воды из-за наличия соли затрудняет ферментативные процессы, делая созревание более длительным. Слишком большое количество соли может привести к замещению кальция натрием в белковой матрице, что приведет к нарушению связности сырного теста. Количество соли – еще один момент, в котором сыроделу нужно найти нужный компромисс между безопасностью и пользой.
Активная кислотность оказывает влияние как на консистенцию, так и на вкус сыров. На консистенцию кислотность влияет через переход кальция под действием ионов водорода из нерастворимой коллоидной формы в растворимую. Опытно установлено, что для одного и того же сыра Чеддар одного и того же срока выдержки в зависимости от pH сырного теста структура может быть творожистой (недостаточно плотной) при pH=5,4 и выше, твердой воскообразной (нормальной) при pH=5,1–5,3 и мучнистой (пыльной по ощущению во рту) при pH меньше 5,1. На работу ферментов активная кислотность также влияет довольно сильно. При изменении pH реакции, идущие с участием одних и тех же ферментов, могут идти не только с разной скоростью, но и разными путями с образованием разных веществ. Таким образом, изменяя pH конечного сыра на 0,3–0,4 единицы, в итоге можно получить очень разные по консистенции и вкусу сыры. Или, говоря по-другому, не выдержав нужную кислотность, не получится сделать нужный сыр. Более высокий pH ускоряет созревание, но создает опасность роста посторонней микрофлоры. Слишком низкий рН замедляет созревание и создает условия возникновения нежелательных привкусов в сырах.
Температура созревания влияет как на активность бактерий, так и на скорость созревания сыров. Чем выше температура, тем быстрее идут ферментативные реакции, тем быстрее зреет сыр, и наоборот. Влияние температуры подчиняется общему для всех химических реакций правилу Вант-Гоффа – при повышении температуры на 10 градусов скорость химической реакции возрастает в 2–4 раза. И хорошо бы поднять температуру и ускорить созревание, но не так все просто. Если температуру созревания поднять выше нормальных 12–14°С, активно начнут развиваться посторонние бактерии, которые более устойчивы к соли, чем бактерии стартерных культур. Часто снижение температуры выдержки сыров до 10°С и ниже дает лучший результат. Сыры не вспучиваются и не трескаются из-за образования газов, меньше возникает посторонних привкусов. Особенно если молоко, которое использовалось для изготовления сыра, не идеально по микробиологическим показателям. Пусть даже при такой температуре сыр зреет медленнее, но так гораздо надежней. Дальнейшее снижение температуры ниже 8°С сильно увеличивает время выдержки, а для мягких сыров, например Камамбера, даже вызывает сильную горечь.
