что такое протеолиз в сыроделии
Что такое протеолиз в сыроделии
Созревание сыра. Общие понятия
Я буду продолжать делить статьи по теории сыроделия на две части, как я начал это делать в статье «Сыр и соль».
Созревание сыра. Общие понятия. Первая часть – изложение темы максимально просто.
Принципиально любой сыр является готовым к употреблению продуктом сразу же после изготовления. Но ведь сыр делается в первую очередь для того, чтобы сохранить молоко. Поэтому смысла в том, чтобы съедать сыр сразу же после того, как он сделан, не много. А с другой стороны, сыр, как и вино – чем старше, тем лучше. Свежие сыры обычно небогаты вкусовыми оттенками. Выдержанные же, напротив, удивляют разнообразием запахов и вкусов. И еще, при выдержке сыра 60 дней и дольше, всегда значительно уменьшается содержание в нем потенциально вредных микроорганизмов. Значит, сыры надо выдерживать, это хорошо абсолютно во всех смыслах.
Итак, выдерживая сыры, мы решаем одновременно две задачи. Сохраняем на длительное время молоко и получаем очень вкусный продукт. Решение этих задач начинается уже в процессе сыроделия, начиная с контроля микробиологического состава молока. Управление микробиологическим составом молока и затем сыра на всех этапах его изготовления – это первое условие для успешной выдержки. Получение сыра с нужными физическими параметрами, такими как влажность, кислотность, содержание соли и др. – это второе неотъемлемое условие для того, чтобы сыр мог нормально созреть.
Сыры выдерживаются для созревания от 2-х недель до более чем 3-х лет. В процессе созревания сыра происходят несколько основных видов биохимических превращений, изменяющих физические свойства, вкус и ароматы сыров:
Перечисленные выше процессы возможны благодаря тому, что в сыре присутствуют:
Я не буду здесь приводить схемы биохимических реакций, и писать уравнения. Думаю и так понятно, что выдержка сыра не менее, если не более важная часть его изготовления, чем все, что этой выдержке предшествует. Не стоит считать, что вы уже сделали сыр, пока не закончилось его созревание.
Большое значение имеет влажность окружающей среды, в которой зреет сыр. Недостаточная влажность приведет к пересыханию и растрескиванию корки и к снижению влажности в самом сырном тесте ниже уровня, необходимого для деятельности полезных бактерий и ферментов. Так же недостаток влаги не даст нормально развиваться вторичной микрофлоре плесневый и мытых (слизневых) сыров. Избыточная же влажность может привести к образованию ненужных плесеней, к размягчению сырной корки и порче сыра.
Созревание сыра. Общие понятия. Вторая часть – более запутанная.
Микробиологические изменения при созревании сыров включают продолжающуюся на ранних стадиях выдержки деятельность стартерных молочнокислых бактерий. Эта деятельность продолжается до тех пор, пока концентрация соли в водной фазе сыра не достигнет предельного для жизнедеятельности этих бактерий уровня. При сухом посоле предельная для стартерных бактерий концентрация соли в водной фазе достигается быстрее, чем при мокром посоле. После этого в большинстве сыров начинают развиваться не стартерные молочнокислые бактерии, иногда включающие гетероферментативные лактобациллы. Они могут содержаться в молоке и выживать при пастеризации или проникать из окружающей среды в процессе изготовления сыра. Это означает, что даже если в качестве стартерных микроорганизмов были использованы только не газообразующие бактерии, газообразование может иметь место при выдержке. Не стартерные молочнокислые бактерии так же способны влиять на вкус сыров. Конечное содержание не стартерных бактерий зависит от первоначального их содержания в молоке, скорости охлаждения сформированного сыра и температуры выдержки.
Уже в процессе изготовления сыра задаются условия, которые будут определять, какие именно микроорганизмы будут преимущественно развиваться при созревании. Степень высушивания сырного зерна, скорость образования и количество кислоты влияют на основные четыре параметра, определяющие свойства сыра: содержание соли в водной фазе сыра, содержание влаги, содержание жира в сухом веществе и рН. Содержание соли в водной фазе и рН – два наиболее значимых фактора для развития микроорганизмов. Дополнительно на микробиологический состав сыра влияют наличие органических кислот и температура при созревании.
Вода является непременным условием развития всех микроорганизмов, а контроль количества воды, пригодного для их роста – эффективным способом контроля микробиологической среды сыра. Изменения количества пригодной для использования микроорганизмами воды достигается удалением избыточной воды и добавлением соли. Активность воды при этом более важный фактор, чем ее количество. Что такое активность воды ( Aw ) я рассказывал ранее. Этот термин является ключевым для понимания взаимодействия воды и микроорганизмов.
Максимально требовательны к величине Aw бактерии, затем идут дрожжи и минимально чувствительны к уменьшению активности воды плесени. На начальных стадиях изготовления сыра при Aw близкой к 0,99 условия благоприятны для роста и жизнедеятельности большинства микроорганизмов, имеющихся в сыре. После слива сыворотки, посола и в процессе созревания, когда Aw снижается до уровня около 0,92, деятельность стартерных молочнокислых бактерий практически прекращается, однако, многие вторичные микроорганизмы, включая не стартерные молочнокислые бактерии, продолжают развиваться.
Оптимальный рН для развития большинство бактерий близок к нейтральному (рН=7). При рН=5 и ниже, их рост значительно замедляется. Вследствие биохимических процессов в сыре накапливаются органические кислоты, наличие которых ведет к снижению рН до уровня 4,5 – 5,3 и невозможности выживания чувствительных к кислотности микроорганизмов. Основные органические кислоты, которые образуются в сыре это молочная, уксусная и пропионовая. При этом пропионовая кислота является наиболее сильным ингибитором роста микроорганизмов, следом идет уксусная и затем молочная. Но гораздо большее, по сравнению с другими кислотами, количество молочной кислоты делает именно молочную кислоту основным веществом, влияющим на микроорганизмы. Исключение составляет Швейцарский сыр, в котором концентрация пропионовой кислоты может быть больше, чем молочной.
Температура при созревании это один из важных параметров, изменяя который сыродел может контролировать микробиологический состав сыров. Температура выдержки сыра является компромиссом между созданием комфортных условий для протекания биохимических реакций созревания, роста вторичной микрофлоры и сдерживанием развития потенциальных патогенов и бактерий, приводящих к порче сыров. Большинство сыров выдерживаются при температурах 6 – 15С. Более высокие температуры ускоряют созревание, но искажают физические и вкусовые свойства сыра.
Что такое протеолиз в сыроделии
Невзирая на то, что искусство сыроделия существует уже 6–7 тысяч лет, изготовление сыра со стабильными свойствами и качеством стало возможным далеко не сразу.
Устно, а позднее, письменно передаваемые из поколения в поколение рецептуры сыров не могли обеспечить сохранность способов приготовления сыра, поскольку не было подходящих терминов для обозначения стадий процесса. Отсутствие точных знаний о входящих в состав сыра ингредиентах, о физических и химических реакциях, от которых зависит качество конечного продукта, делало процесс изготовления сыра скорее искусством, чем наукой. К середине XIX в. подход к сыроделию не слишком отличался от описанного Туссером в 1557 г. Ситуация изменилась под влиянием исследований Пастера, Конна, Сторча, Хансена и Ллойда. В результате сделанных ими открытий рецептура стала давать воспроизводимые результаты. Это четыре великих открытия, совершенно изменившие сыроделие.
● Применение пастеризации. В 1857 г. Пастером был описан метод тепловой обработки продукта для уничтожения патогенных микроорганизмов, который стал использоваться при подготовке молока.
Разумеется, кипячение молока, предназначенного для выработки йогурта и мягких сыров, практиковалось на протяжении столетий, но необходимый контроль данного процесса стал применяться гораздо позднее. Многие сыроделы полагают, что низкие температуры обработки позволяют получить продукт лучшего качества, однако безопасность для здоровья людей и стабильное качество сыров может обеспечить только пастеризация. Поэтому на большинстве крупных предприятий сыр вырабатывается из молока, прошедшего температурную или аналогичную ей обработку. Такой подход применяют не везде и далеко не все производители сыров, но там, где в производстве сыров используется сырое молоко, местные власти все чаще выражают опасение, что изготовленные таким способом сыры небезопасны для здоровья потребителей. Во Франции совершенно официально делают множество сыров из непастеризованного молока, и некоторые гурманы считают только такие сыры настоящими. В США только за продажу непастеризованного молока в некоторых штатах можно легко угодить в тюрьму. Спорят о пастеризации горячо и много. Ясно только одно, что после открытия Пастера появилась возможность влиять на микробиологическую чистоту молока. А значит, появилась и уверенность в том, что из этого молока в итоге получится.
● Введение в молоко чистых культур микроорганизмов (заквасочных культур), заменивших использование кислого молока или сыворотки от предыдущей выработки. Только использование чистых бактериальных культур позволяет заранее знать, каким ароматом и вкусом будет обладать сыр и может дать гарантию отсутствия патогенной микрофлоры в сыре. При любом другом способе введения молочнокислых бактерий трудно или невозможно сказать заранее, каким будет сыр. И рано или поздно заражение конечного продукта неизбежно произойдет.
● Выделенный Хансеном в 1870 г. экстракт сычуга теленка и последующая его стандартизация дали возможность получать более качественные сырные сгустки, не содержащие опасных микроорганизмов, имеющихся в телячьем сычуге.
Сейчас уже широко используются молокосвертывающие ферменты неживотного происхождения, полученные разными способами. Это дает не только возможность получения вегетарианского сыра, когда животных не убивают ради получения сычуга – применение разных ферментов расширяет вкусовую гамму сыров. Открытие в конце 20-го века двух стадий образования сгустка из молока под действием молокосвертывающего фермента и разработанный на основе этого открытия флокуляционный метод контроля влажности сгустка дал сыроделам возможность изготовления сыров с точно заданной влажностью.
● С изобретением Ллойдом способа определения кислотности появилась возможность ее контроля на всех стадиях процесса. Это открытие позволило сыроделам квалифицированно контролировать процесс изготовления сыра. А за счет применения более стандартного сырья производители получили возможность повысить качество сыров. Инструментальный контроль кислотности на каждой стадии изготовления сыра может позволить получать каждый раз одинаковый по своим свойствам продукт.
После совершения этих четырех открытий и последующих углублений знания о молоке и сыре сыроделие перестало быть магией и превратилось в ремесло, доступное всем, а не только избранным. Что, конечно же, не отменяет ни в коей мере необходимости в грамотности ремесленника, без которой никакого ремесла и быть не может.
Глава 1. Первое превращение молока. Образование сгустка
Что нужно сделать для того, чтобы молоко стало сыром? Просто отделить основные твердые компоненты – жир и белок – от жидкости. Для этого существуют два основных способа и несколько их вариантов.
Первый и самый простой – повысить кислотность молока. В самом примитивном варианте, дать молоку скиснуть. Это наблюдали все практически без исключения. Оставили молоко в тепле – и вот через некоторое время оно становится густым, а еще немного погодя само по себе делится на сгусток и зеленоватую сыворотку. Остается только откинуть всю массу на дуршлаг, дождаться пока стечет вся жидкость – и вот мы получили сыр. Мягкий кисломолочный сыр. Такой способ называется кислотной коагуляцией белка или просто кислотной коагуляцией. Но это не совсем то, что нам нужно, чтобы почувствовать себя настоящими сыроделами. Сыр же должен быть «желтый, твердый и с дырками»? Поэтому пока оставим более подробное рассмотрение первого способа и перейдем ко второму. Но к первому еще вернемся и я расскажу, что на самом деле он позволяет делать отличные сыры, а не только густую простоквашу. Но сначала посмотрим, как получается твердый «желтый с дырками» сыр.
Для получения таких сыров используется второй способ – ферментативная коагуляция. Название способа говорит о том, что в нем используется специальное вещество, которое называется в общем случае «молокосвертывающий фермент» или просто «фермент». Без этого специального вещества сыры ферментативной коагуляции не получить. Фермент еще называют «энзим», также в литературе встречается название «ренет», которое является производным от английского слова «rennet», что в переводе и означает «молокосвертывающий фермент». Слово «ренин», которым иногда называют молокосвертывающие ферменты, это не более, чем искаженное от «rennet».
Молокосвертывающих ферментов множество. Они имеют разное происхождение и называют их по-разному. Но правильное общее название для всего множества – молокосвертывающий фермент. Не «сычужный фермент» и не «ренин» и т.д. Хотя эти названия и применимы для отдельных видов молокосвертывающих ферментов.
Что же происходит в молоке при внесении в него фермента? Все основные белки молока в обычном его жидком состоянии существуют в виде микроскопических частиц – мицелл. Основные белки молока называются «казеины». Их, в свою очередь, три вида: альфа-, бета– и каппа-казеины. Зачем это знать? Дело в том, что белковые (казеиновые) мицеллы – это не просто соединенные вместе белки, а белки, соединенные вместе определенным образом. Внутри каждой мицеллы находятся альфа– и бета-казеины, а каппа-казеин образует вокруг них оболочку. И не просто оболочку, а оболочку с торчащими наружу кусками молекул, делающими мицеллу похожей на маленького ежа с растопыренными иголками. И каждая иголка несет на себе отрицательный электрический заряд. Одноименно заряженные ежи-мицеллы отталкиваются друг от друга. Это отталкивание не дает им соединиться вместе, и именно поэтому молоко остается жидким коллоидным раствором и ничего в нем в обычном состоянии в осадок не выпадает. Между казеиновыми мицеллами плавают шарики жира (жировые глобулы). Они больше мицелл и значительно легче воды. Поэтому и всплывают вверх, образуя слой сливок, если молоко длительное время оставить без перемешивания. Подробно о молоке и его составе отдельный большой рассказ. А сейчас о превращении молока в сыр.
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
9.5. МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ СЫРА В ПРОЦЕССЕ СОЗРЕВАНИЯ
При созревании происходит формирование органолептических показателей сыра за счет биохимических превращений лактозы, белков и молочного жира под действием заквасочной микрофлоры и ферментов.
Изменение лактозы. Под действием молочнокислых бактерий глюкоза, которая образуется при гидролизе лактозы, превращается в молочную кислоту. Процесс этот идет непрерывно с момента внесения в молоко закваски молочнокислых микроорганизмов, продолжается при формовании, прессовании и поселке сыра, а также на первом этапе созревания.
В состав закваски вводят кислотообразующие и ароматообразующие бактерии. Ароматообразующая микрофлора является источником ароматических веществ (эфиры, спирты и некоторые карбонильные соединения), а также углекислого газа, без которого невозможно образование нормального рисунка сыра. При отсутствии в составе заквасок ароматообразующей микрофлоры, как правило, сыр получается без рисунка, ухудшается его консистенция из-за чрезмерно высокой кислотности. Ароматообразующие бактерии, преобразуя часть лактозы в побочные продукты брожения, являются регуляторами активной кислотности сырной массы, уменьшают выход молочной кислоты.
Гибель молочнокислых бактерий сопровождается автолизом клеток и высвобождением внутриклеточных ферментов (эндоферментов), обладающих наиболее сильной протеолитической активностью и более широкой специфичностью действия по сравнению с ферментами, которые выделяют бактерии в прижизненный период. Эндоферменты молочнокислых бактерий осуществляют в основном протеолиз молочного белка. Таким образом, молочнокислое брожение подготавливает почву для последующего превращения белковых веществ в процессе созревания сыра.
Изменение белковых веществ. В образовании специфического вкуса и аромата сыров изменения, которые претерпевают белковые вещества, имеют первостепенное значение. В процессе созревания проходит ферментативный гидролиз параказеина под действием сычужного фермента или его аналогов и ферментов молочнокислых бактерий. Причем преобладающее значение имеют ферменты молочнокислых бактерий (85%).
В зависимости от создаваемых в сырной массе условий процесс протео- лиза может протекать с преимущественным накоплением конечных продуктов распада- дипептидов, аминокислот и продуктов их декарбоксилирования и дезаминирования.
Образующийся в процессе дезаминирования аммиак насыщает сырное тесто и придает ему пикантную остроту. Декарбоксилирование аминокислот протекает с отщеплением углекислого газа, который участвует в образовании рисунка сыра. При накоплении аминов сырная масса приобретает щелочные свойства. По мере накопления в сырах свободных аминокислот усиливается и специфический острый сырный вкус. Такое состояние характерно для полнозрелых сыров и соответствует высоким органолептическим свойствам, в частности вкусу и аромату.
Изменение молочного жира. Липолиз происходит в сырах во время созревания и влияет на формирование специфических органолептических показателей сыра. Как правило, степень липолиза жира в сырах из пастеризованного молока ниже, чем в сырах из сырого молока, что частично объясняется потерей активности липазы молока во время пастеризации.
Для усиления выраженности вкуса и аромата сыров пониженной жирности рекомендуется часть сливок, используемых для нормализации молока, гомогенизировать, что позволит ускорить процесс гидролиза жира.
Большое значение на формирование органолептических показателей сыров оказывает состав заквасочной микрофлоры. Установлено, что сыры лучшего качества получены при использовании заквасок, обладающих высокой липо- литической и фосфолипазной активностью. Закваски, содержащие в своем составе Lac. lactis subsp. cremoris + Leuconostoc, образовывали в сыре больше СЖК, чем закваски, содержащие Lac. lactis subsp. cremoris + Lac. lactis subsp. lactis biovar diacetilactis.
Липолиз необходим для формирования органолептических показателей твердых сыров, но он не должен превышать определенного уровня. Повышение липолиза выше критического уровня вызывает такие пороки, как прогорклый вкус и запах, нечистый, фруктовый, салистый привкусы.
Трансформация белка в сырах в процессе созревания и формирование вкуса и консистенции сыров
Белок в сыре (казеин) образует его структуру, создавая каркас, внутри которого заключены частицы жира и влаги.
Свежевыработанный сыр обладает резинистой консистенцией без специфического сырного вкуса и запаха. При созревании сыра в нем под влиянием молочнокислых микроорганизмов и их ферментов происходит разложение белков, молочного сахара и частично молочного жира с образованием более простых соединений, участвующих в формировании вкусового букета сыра, типичной консистенции и рисунка.
Важной частью процесса созревания сыра является протеолиз, представляющий собой многостадийный процесс распада белков сырной массы на растворимые в воде белковые вещества – от высокомолекулярных полипептидов до аминокислот. Благодаря протеолизу размягчается структура сырного теста, улучшается биологическая усваиваемость содержащегося в сыре белка, формируется специфический вкус сыра. В разных видах сыров протеолиз происходит по разным путям, зависящим от состава используемой заквасочной микрофлоры и особенностей технологического процесса, в результате подбора которых формируются специфические особенности готового продукта – вкус и консистенция.
Для того, чтобы получить сыр с определенными свойствами, молоко перерабатывают по технологии, особой для каждого вида сыра.
СЫРЫ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ВТОРОГО НАГРЕВАНИЯ (терочный, альпийский, швейцарский, пармезан).
Целью создания таких сыров была переработка молока, полученного в пастбищный период года, и длительное сохранение сыра в нерегулируемых температурных условиях.
Однако сразу после выработки, сыр был не пригоден для употребления в пищу, т.к. обладал излишне плотной, резинистой, трудноразжевываемой консистенций и пустым вкусом. Для улучшения органолептических показателей сыр подвергался созреванию.
Основной микрофлорой сыров с высокой температурой второго нагревания являются термофильные молочнокислые стрептококки и палочки.
Разрушение белков сырной массы, являющихся образователями структуры сыра на более мелкие фрагменты, приводит к размягчению консистенции сыра. Отличительным свойством ферментов, выделяемых молочнокислыми палочками, является то, что они вызывают разрушение белка в сыре с отщеплением коротких пептидных фрагментов и свободных аминокислот.
Значительное расщепление белка до короткоцепочечных пептидов и свободных аминокислот сказывается на вкусе сыра, т.к. эти фрагменты белка обладают выраженным вкусом. При содержании в сыре в значительных количествах пептидов, у сыров появляется горький вкус, при большом содержании аминокислот – специфический сырный, острый и пряный вкус.
Однако, высокая температура, применяемая для обсушки зерна при производстве сыров с высокой температурой второго нагревания, сдерживает рост заквасочных бактерий. Следствием этого является малое количество бактерий, накапливающихся в сырной массе и, соответственно, малое количество ферментов, выделяющихся в сырную массу и способствующих ее созреванию. Малое количество ферментов не может привести к значительному разрушению белкового каркаса и значительному размягчению консистенции сыра. Поэтому созревание таких сыров растянуто по времени (от 9 мес до 3 и более лет).
Сыры с высокой температурой второго нагревания долго созревают и в конце созревания сохраняют плотную консистенцию, но приобретают выраженный сырный, пряный вкус.
СЫРЫ С НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ ВТОРОГО НАГРЕВАНИЯ (голландский, гауда, чеддер, буковинский, российский, маасдам).
Данные сыры можно производить на протяжении всего года. Они имеют более короткий, в сравнении с сырами с высокой температурой второго нагревания, срок созревания и требуют хранения в контролируемых условиях при пониженных температурах, обладают нежным вкусом и мягкой консистенцией и годны к употреблению в пищу вскоре после выработки.
Примером подобных сыров являются голландский сыр, технология которого была создана для переработки молока коров, пасущихся на равнинных пастбищах Голландии и отличающегося по своим свойствам от молока с альпийских лугов. Такое молоко из-за меньшего содержания белка, более высокой кислотности и бактериальной загрязненности трудно переработать в сыр типа швейцарского. Альтернативой было получение сыра с более высоким содержанием влаги и более мягкой консистенцией. Проблемы с хранением произведенного сыра не возникало, т.к. производство сыра велось в заселенной местности с развитой торговой инфраструктурой (торговые лавки, холодные подвалы для хранения, дорожные и водные торговые пути), что способствовало сохранению и быстрой реализации произведенного сыра.
Основой технологии голландского сыра является небольшая обсушка сырного зерна, посредством нагревания его до температуры 38-42°С. Полученный в результате сыр содержит достаточное количество влаги, что изначально придает ему умеренное плотную консистенцию.
Отсутствие значительного температурного воздействия при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания благоприятствует росту мезофильной заквасочной микрофлоры. Содержание бактериальных клеток в таких сырах в начале этапа созревания в несколько раз выше, чем в сырах с высокой температурой второго нагревания. Соответственно, большим будет и количество ферментов, участвующих в созревании сыра. Поэтому голландский, и другие сыры с низкой температурой второго нагревания, довольно быстро созревают (срок созревания от 2 до 6 мес).
Ферменты в сырах с низкой температурой второго нагревания имеют свою специфику действия. Источником ферментов в сырной массе, как сказано ранее, является бактериальная закваска. Для изготовления сыров с низкой температурой применяется закваска из мезофильных молочнокислых лактококков, иногда с добавлением некоторого количества мезофильных молочнокислых палочек. Ферменты, выделяемые мезофильными молочнокислыми бактериями, вызывают расщепление белка в основном на крупные пептиды, которые практически не имеют вкуса. Отщепление коротких пептидов и свободных аминокислот, влияющих на вкус сыра, ферментами мезофильных молочнокислых бактерий незначительно.
В результате указанных выше причин, сыры с низкой температурой второго нагревания обладают довольно эластично-пластичной консистенцией и мягким вкусом.
СОЗРЕВАЮЩИЕ СЫРЫ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫЕ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ ВТОРОГО НАГРЕВАНИЯ (брынза, плесневые сыры с плесенью внутри сырной массы (рокфор, дор-блю))
Данные сыры были созданы как продукты для ежедневного потребления (брынза) или как деликатесные продукты (сыры с благородными плесенями). Общим для данных сыров является способность к длительному хранению при пониженных температурах за счет высокого содержания в них соли и молочной кислоты.
Созревание данных сыров происходит за счет ферментов мезофильных молочнокислых лактококков и, дополнительно, в плесневых сырах, за счет ферментов, выделяемых благородными плесенями.
Специфика расщепления белка в брынзе сходна таковой в сырах с низкой температурой второго нагревания. В результате сыр брынза характеризуется умеренно плотной консистенцией и кисломолочным вкусом.
В плесневых сырах расщепление белков на начальной стадии созревания также идет за счет ферментов молочнокислых бактерий. На поздних стадиях созревания в этих сырах происходит рост плесневых грибов, выделяющих в сырную массу большое количество ферментов широкого спектра действия, расщепляющих белок на фрагменты большой, средней, короткой длины и свободные аминокислоты. В результате происходит как размягчение консистенции сыра за счет обширного разрушения белковой матрицы, так и образование острого сырного вкуса за счет накопления в сырной массе большого количества короткоцепочечных пептидов и свободных аминокислот.
РОЛЬ СЫЧУЖНОГО ФЕРМЕНТА В ПРОЦЕССЕ ПРОТЕОЛИЗА
В протеолитических процессах, происходящих в сырах наряду с ферментами заквасочных бактерий участвует и молокосвертывающий (сычужный) фермент.
Интенсивность протеолитического действия сычужного фермента в сыре зависит от его количества, остающегося в сырной массе к концу выработки сыра и от условий в сырной массе во время созревания (температура, кислотность, содержание воды и соли), которые могут сдерживать или стимулировать протеолитическую активность сычужного фермента.
В сырах с высокой температурой второго нагревания роль молокосвертывающего фермента минимальна вследствие воздействия высокой температуры второго нагревания.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ БЕЛКА В ЗРЕЛЫХ СЫРАХ
Содержание белковых веществ, образующихся в сыре в результате протеолиза, было исследовано в ГНУ ВНИИМС при помощи метода гель-фильтрации высокого разрешения. В результате были получены графики молекулярно-массового распределения (хроматограммы), характеризующие состояние белка в разных видах зрелых сырах (рис. 1, 2, 3). Высоты пиков на графиках пропорциональны содержанию белковых веществ в сыре.
Анализ полученных хроматограмм подтверждает описанные выше факты причин формирования видовых свойств для разных видовых группах сыров.
На графике массово-молекулярного распределения продуктов протеолиза у сыров с низкой температурой второго нагревания (рис. 2) наблюдается высокий пик в области полипептидов с большой длиной цепи. Наличие значительного количества этих азотистых соединений в сырах с низкой температурой второго нагревания является результатом деятельности молокосвертывающих ферментов.
У сыров с высокой температурой второго нагревания высота пика высокомолекулярных полипептидов, заметно ниже (рис. 1), у сыров с низкой температурой второго нагревания. Причиной этому является инактивация сычужного фермента под действием высокой температуры второго нагревания, и утрата им способности к расщеплению белка. В сырах с высокой температурой второго нагревания, в результате деятельности ферментов термофильных молочнокислых палочек, заметная доля продуктов распада белка, приходится на аминокислоты. На диаграмме массово-молекулярного распределения для данных сыров (рис. 1) наблюдаются значительные по высоте пики, лежащие в области свободных аминокислот.
На хроматографическом анализе сыров с голубой плесенью и брынзы, также обнаруживается малое количество длинноцепочечных полипетидов, являющихся результатом деятельности сычужного фермента (рис. 2 и 3). Это связано с ингибирующим действием соли на активность сычужного фермент. В данных сырах массовая доля поваренной соли настолько высока, что она оказывает значительное подавляющее действие на протеолитическую активность сычужного фермента. Протеолиз в данных сырах происходит в основном под действием микробных протеолитических ферментов. Под действием ферментативных систем плесневых грибов, белки в плесневых сырах распадаются как «вширь» (с образованием большого количества пептидов), так и «вглубь» (с высвобождением значительного количества аминокислот), как это видно из диаграмм массово-молекулярного распределения на рис. 3.
Большим разнообразием продуктов протеолиза отличается сыр маасдам. Этот сыр, технология которого разработана сравнительно недавно, сочетает мягкую пластичную консистенцию сыров с низкой температурой второго нагревания и выраженный насыщенный вкус сыров с высокой температурой второго нагревания. Это было достигнуто путем использования при производстве сыра маасдам смешанной закваски из мезофильных и термофильных молочнокислых бактерий. В результате в сыре маасдам накапливается как пептидный азот, так и свободные аминокислоты.
На диаграмме массово-молекулярного распределения продуктов протеолиза сыра маасдам (рис. 2), видны результаты протеолитической деятельности и мезофильных молочнокислых бактерий (пики в области пептидов) и термофильных молочнокислых бактерий (пики в области аминокислот).
Свириденко Ю.Я., Мягконосов Д.С., Абрамов Д.В., Делицкая И.Н., Мордвинова В.А.
ГНУ ВНИИ маслоделия и сыроделия Россельхозакадемии, г. Углич