Бактериальные закваски и плесени в сыроделии

При выработке сычужных сыров молочный сгусток образуется под действием молокосвертывающих энзимов, однако немаловажное значение имеет использование при свертывании молока микрофлоры заквасок. Микрофлора заквасок состоит из специально отобранных видов молочнокислых бактерий, которые вносят в молоко после пастеризации, уничтожающей большую часть природной микрофлоры молока.

Микрофлора заквасок выполняет в производстве сыра следующие функции:

· совместно с молокосвертывающими энзимами трансформирует основные компоненты молока в соединения, обусловливающие органолептические показатели сыра;

· ограничивает или подавляет размножение микрофлоры, способной ухудшать показатели реализации и безопасности сыра;

· создает в сыре условия, обеспечивающие трансформацию основных компонентов молока в нужном направлении;

· ускоряет синерезис сычужного сгустка, повышая его кислотность.

Микрофлора заквасок должна обладать следующими свойствами:

– сбраживать углеводы и цитраты молока с оптимальной скоростью и образованием нужных продуктов брожения;

– обладать определенной протеолитической и липолитической активностью, поскольку вкусовые и ароматические соединения сыров в основном образуются в результате энзиматического расщепления белков и липидов молока;

– не вызывать пороков сыра;

– сохранять свои свойства в течение установленных сроков хранения и применения в регламентированных нормативной документацией условиях;

– не содержать посторонних бактерий и бактериофагов, способных лизировать входящие в их состав микроорганизмы.

Кислотообразующая активность, характеризующая скорость сбраживания лактозы, – важнейший показатель заквасок, так как отклонение скорости кислотообразования во время выработки сыра в любую сторону от оптимального уровня наносит большой ущерб качеству продукта.

По физиологическому состоянию микрофлоры закваски можно разделить на консервированные, в которых микрофлора находится в состоянии анабиоза, и активные. Первые вырабатывают с использованием в качестве консервирующего фактора чаще всего дегидратации или замораживания. Такие закваски имеют высокую стойкость, что позволяет транспортировать их на большие расстояния. Вырабатывают также жидкие консервированные закваски, в качестве консервирующего фактора в них применяют 10-20 %-й раствор глицерола и высокие концентрации сухих веществ молока, но они обладают довольно низкой стойкостью в хранении и в России применяются крайне редко.

Активные закваски готовят путем реактивации и размножения до требуемого количества клеток микрофлоры консервированных заквасок. Реактивацию и размножение проводят в молоке или благоприятных для роста микрофлоры заквасок средах, которые готовят на молочной основе.

В настоящее время все чаще для накопления биомассы молочнокислых бактерий используют специальные лактозосодержащие среды, позволяющие отделить клетки от среды, поддерживать рН на заданном уровне, благоприятном для выращивания микроорганизмов, сконцентрировать биомассу отделением бактериальных клеток от культуральной среды, применить защитные среды и лиофилизацию для консервирования биомассы. Концентрация клеток, их активность в таких заквасках значительно выше, они лучше хранятся. Принято их называть бактериальными концентратами или бактериальными препаратами (БК или БП).

Концентрация жизнеспособных клеток микроорганизмов в бактериальных консервированных заквасках составляет обычно (1-2) · 10⁹ КОЕ/г или см³, в бактериальных препаратах и концентратах (100-150) · 10⁹ КОЕ/г или см³. При использовании бактериальных заквасок требуется несколько их пересадок в молоке, чтобы получить необходимое количество клеток лактобактерий, замена заквасок препаратами сокращает количество пересадок до одной.

Для улучшения технологических и органолептических качеств заквасок, а также с целью повышения их фагорезистентности обычно в их состав вводят несколько штаммов микроорганизмов. В зависимости от видового состава заквасок, применяемых в сыроделии, их принято условно делить на 3 группы:

– для сыров с низкой температурой второго нагревания;

В их состав входят мезофильные молочнокислые стрептококки: кислотообразующие (Str. lactis, Str. cremoris) и ароматобразующие (Str. citrovorus, Str. paracitrovorus, Str. diacetilactis, Str. acetoinicus). Ароматобразующие микроорганизмы отличаются от кислотообразующих способностью сбраживать лимонную кислоту и ее соли с образованием СО₂. Кроме того, Str. citrovorus и Str. paracitrovorus сбраживают 60-80 % глюкозы гетероферментативным путем, переводя ее в молочную кислоту и образуя в результате летучие кислоты. Гомоферментативные микроорганизмы Str. lactis и Str. cremoris сбраживают до 95 % глюкозы с образованием молочной кислоты. Применение бактериальных заквасок без ароматобразующих микроорганизмов приводит к получению сыра без рисунка (слепой сыр) с повышенной кислотностью и колющейся консистенцией. Выпадение из состава Str. lactis и Str. cremoris понижает активность закваски, приводит к излишне развитому рисунку в сыре и усилению развития вредной микрофлоры.

– для сыров с высокой температурой второго нагревания;

В эту группу заквасок обычно включают мезофильные молочнокислые палочки (L. рlantarum, L. casei), обладающие специфическим антагонистическим действием на маслянокислые бактерии, колибактерии и патогенную микрофлору. При выработке сыров с высокой температурой второго нагревания, которое задерживает рост мезофильных стрептококков, непременным компонентом заквасок являются термофильные молочнокислые бактерии (Str. thermophilus, L. helveticum, L. lactis). В формировании вкуса, аромата и рисунка сыров этой группы принимают участие пропионовокислые бактерии. Их также вводят в состав заквасок этой группы.

– для сыров типа чеддер.

В заквасках этой группы сыров применяются различные сочетания штаммов Str. lactis, Str. cremoris. Иногда к ним добавляют культуры молочнокислых палочек. Наличие в этих заквасках ароматобразующих стрептококков может привести к появлению трещин, пустот и образованию нетипичного вкуса сыра.

Перечисленные выше закваски применяются в производстве сыров, созревающих только при участии молочнокислых и пропионовокислых бактерий, т.е. сыров, у которых созревание проходит в анаэробных условиях.

Однако существуют группы сыров, где доминирующую роль в созревании играет аэробная микрофлора. Изменения в слоях сыра, контактирующих с воздухом, вызываемые поверхностной микрофлорой, в той или иной степени распространяются по всей массе сыра, что обусловливает специфические органолептические свойства таких сыров. Сыры, созревающие в аэробных условиях можно классифицировать следующим образом:

· полутвердые сыры, созревающие при участии естественно складывающегося сообщества микроорганизмов – «сырной слизи» (пикантный, латвийский, тильзит, брик);

· мягкие сыры, созревающие при участии микрофлоры сырной слизи (дорогобужский, дорожный, нямунас, лимбургский, трапист, мюнстер и др.);

· мягкие сыры, созревающие под воздействием плесневых грибов, размножающихся на поверхности сыра (русский камамбер, белый десертный, камамбер, бри и др.);

· мягкие сыры с плесенью, размножающейся по всей массе сыра (рокфор, голубой, голубой прожилочный, стильтон и др.).

Аэробные условия для таких сыров создаются тем, что их поверхность ничем не защищается от контакта с воздухом – для сыров, у которых развитие плесени проходит на поверхности головки, или за счет прокалывания головок – для сыров, у которых плесень развивается по всей массе.

В состав микрофлоры поверхностной слизи входит Bact. Lines. Микрофлора слизи образует большое количество щелочных продуктов распада белков, а также протеолитических ферментов, которые диффундируют внутрь сыра, снижают кислотность в поверхностных слоях и осуществляют гидролиз казеина с образованием специфических вкусовых и ароматических веществ.

В состав плесеней, развивающихся на поверхности сыра, входят Penicillium candidum и Penicillium album.

При созревании сыров типа рокфор применяется зелено-голубая плесень Penicillium roquforti, развивающаяся внутри головки сыра.