Формирование структуры, консистенции и рисунка сыра

 

Структура, консистенция и рисунок сыра характеризуют правильность прохождения биохимических и физико-химических процессов при вы­работке сыра и, следовательно, качество готового продукта.

Структура

Под структурой плотного продукта подразумеваются размеры и про­странственное расположение отдель­ных частиц или компонентов. Разме­ры структурных элементов и их рас­положение определяются различными методами. Структура продукта (сыра), изучаемая с помощью опти­ческого микроскопа, называется мик­роструктурой, а с помощью электрон­ного микроскопа - ультраструктурой или субмикроструктурой.

Каждый вид сыра имеет свою - ха­рактерную для него - микрострукту­ру, но в целом у всех сычужных сыров она состоит из одних и тех же струк­турных элементов. К ним относятся макрозерна, имеющие включения в виде микрозерен и отделенные друг от друга прослойками с макропусто­тами. Макрозерна представляют со­бой сырные зерна, полученные после разрезки и обработки сгустка и соеди­ненные между собой при формовании и прессовании сыра. Размер макрозерен определяется видом сыра - в мягких сырах он в 2-3 раза больше, чем в твердых. В результате прессования сырные зерна деформируются, поэто­му в корковом слое они сплющиваются и имеют более вытянутую форму, чем в центральной части. Сырные зер­на, прилегающие к глазкам, тоже силь­но деформированы.

Прослойки между макрозернами состоят из белково-сывороточного вещества и образуются в результате слияния оболочек сырных зерен, при­легающих друг к другу. Толщина про­слоек в твердых сырах в среднем рав­на 11 мкм (в мягких 30-35 мкм). В про­цессе созревания она несколько уменьшается, но прослойки обнару­живаются в сырах любого возраста.

В макрозернах содержатся раз­личные включения - микрозерна. К ним относятся жировые микрозерна, кристаллические отложения солей кальция и колонии микроорганизмов. Жировые микрозерна - это жировые капли диаметром около 11 мкм, представляющие собой молочный жир, деэмульгированный в процессе выработки и созревания сыра. Кри­сталлические отложения солей каль­ция (кристаллические микрозерна) обнаружены во всех твердых сырах. Это фосфат кальция, отщепленный от параказеина в процессе созревания. Отложения солей имеют округ­лую форму и размер около 19 мкм, в процессе хранения сыров их размер увеличивается. Основная масса со­лей кальция располагается по про­слойкам между макрозернами, мень­шая в макрозернах. В мягких сырах отложений солей кальция меньше и их гранулы мельче, чем в твердых сырах.

В сырах часто встречаются микро­пустоты угловатой и овальной формы. Они располагаются обычно на стыке нескольких макрозерен (в мягких сы­рах они часто находятся внутри мак­розерен). Их появление обусловлено образованием газов в процессе созре­вания сыра. Накопление газов в мик­ропустотах приводит к формированию глазков. Средний диаметр микропус­тот в твердых сырах равен 160 мкм (53-745 мкм), в мягких сырах они бо­лее крупные.

Таким образом, мягкие сыры ха­рактеризуются более крупными струк­турными элементами по сравнению с твердыми сырами, но в них меньше отложений солей кальция и чаще встречаются микропустоты внутри макрозерен.

Формирование структуры сыров начинается во время разрезки и обра­ботки сгустка, формования, прессо­вания и посолки, а завершается в про­цессе созревания сыра. От структуры сыра зависят его структурно-механи­ческие показатели (связность, твер­дость, пластичность и др.), которые определяют консистенцию, внешний вид, рисунок и в некоторой степени вкус сыра.

Консистенция

Консистенция - важный элемент в органолептическом восприятии, полу­чаемом при употреблении плотного пищевого продукта. Она включает та­кие понятия, как мягкость, жесткость, зернистость, связность, пластичность и т.д. Консистенция формируется в процессе созревания продукта. Пос­ле прессования связность и твердость сырной массы невысоки. В первой половине созревания сырная масса уплотняется, но уплотнение и усушка массы по слоям головки происходят неравномерно - в периферической части они идут в большей степени, чем в центральной. Затем во второй поло­вине созревания плотность и твердость массы несколько понижаются вследствие ферментативного распа­да белков. В конце созревания процес­сы уплотнения и разрушения структуры проходят с одинаковой интенсив­ностью, и сыр приобретает опреде­ленные структурно-механические свойства - плотность, твердость, пла­стичность и т.д.

Консистенция того или иного сыра определяется в первую очередь его структурой - размерами и распреде­лением макро- и микрозерен, а также прослоек. Другими факторами, влияющими на консистенцию сыра, явля­ются скорость и степень распада бел­ков, состав не распавшегося параказеинового комплекса (содержание в нем кальция), количество и состояние в сырной массе влаги, жира и т.д.

Состав параказеинового комплек­са обусловливает способность сыр­ной массы связывать и удерживать влагу. Она тем выше, чем больше каль­ция в комплексе - и наоборот. Содер­жание кальция в комплексе зависит от количества накопившейся в сырной массе молочной кислоты. При значи­тельном количестве кислоты процесс отщепления кальция от комплекса идет активно, масса плохо набухает и приобретает колющуюся и крошливую консистенцию.

При недостаточной кислотности отмечаются избыточная связность сырной массы и резинистая, ремнистая консистенция сыра. Таким об­разом, для получения сыра хороше­го качества нежелательны как изли­шек, так и недостаток молочной кис­лоты.

Большое влияние на консистенцию сыра оказывают состояние влаги в сыре, ее связь с сухим веществом. С уменьшением активной кислотности (рН) и переходом белков из нераство­римого состояния в растворимое в сыре увеличивается количество свя­занной влаги, а свободной - уменьшается. Это способствует повышению влагоудерживающей способности сырной массы и улучшению консис­тенции сыра.

Рисунок

В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы - углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично газы выделяются наружу, частично задер­живаются в сырной массе, образуя глазки.

Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его всту­пает в соединение с кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чем свидетельству­ет запах аммиака в сырохранилищах. Водород выделяется в процессе маслянокислого брожения, а также в ре­зультате деятельности бактерий груп­пы кишечных палочек. Он плохо ра­створяется в сырной массе, легко диффундирует через неплотные уча­стки, поэтому не задерживается в сыре. Однако при энергичном маслянокислом брожении образуется боль­шое количество водорода, что может привести к получению неправильного рисунка и к вспучиванию сыра.

Углекислый газ по сравнению с другими газами выделяется в значи­тельно больших количествах (содер­жание СО2 составляет 60-90% от ко­личества всех газов). Он образуется при сбраживании лактозы и солей мо­лочной кислоты (лактатов) ароматообразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группы ки­шечных палочек, а также при декарбокилировании аминокислот и жирных кислот. Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной мас­се, однако его образуется настолько много, что он создает перенасыщен­ный раствор и при благоприятных ус­ловиях начинает выделяться. Газ скап­ливается в микропустотах сырной массы, постепенно расширяет их, превращая в глазки. При быстром вы­делении СО2 таких центров скопления будет очень много, и тогда глазки об­разуются мелкие и в большом количе­стве (Голландский и Костромской сыры). При медленном выделении СО2 - например, в Советском сыре - глаз­ки образуются крупные и в малом ко­личестве.

В мелких и полутвердых сырах ри­сунок образуется при развитии ароматообразующих молочнокислых бакте­рий (Leuc. dextranicum, Lac. diacetilactis и др.). Как показывает опыт, сыр, выработанный с использо­ванием одной культуры Lac.lactis не имеет рисунка. Ароматообразующие бактерии сбраживают лактозу, в ре­зультате чего образуются разнообраз­ные продукты и углекислый газ.

В сырах с высокой температурой второго нагревания образование глаз­ков обуславливают пропионовокислые бактерии, сбраживающие лакто­зу, молочную кислоту и ее соли.

Газообразование, вызванное бак­териями группы кишечных палочек, характеризуется получением сетчато­го или рваного рисунка. Бактерии дан­ной группы сбраживают лактозу с об­разованием большого количества уг­лекислого газа. Маслянокислое бро­жение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы или же пустот щелевидной формы. Маслянокислые бактерии сбраживают лактозу, молочную кислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и масляной кислоты.