Мікробіологія сиру

8.

Мікробіологія с и р у.

План лекції

1. Умови розвитку мікроорганізмів при виробництві та дозріванні сиру.

2.Джерела мікрофлори сиру. Сиропридатність молока

3. Мікрофлора заквасок для різних видів сирів.

4.Особливості мікробіологічних процесів при виробництві та дозріванні різних видів сирів.

5.Вади сиру.

6.Мікробіологічний контроль виробництва сирів

. Залежно від якості вихідного молока, технологічних процесів виробництва сири розділяються На тверді, м’які, розсольні, і плавлені.

Тверді  сири  ( «Український», «Карпатський», «Швейцарський», «Радянський», «Російський», «Голландський», «Латвійський», «Львівськй», «Буковинський», «Пікантний», «Пармезан», «Чеддер», «Гауда»  і ін.) – це сири які визрівають під дією мікроорганізмів заквашувальних культур та ферментів, з високою та низькою температурою обробляння сирного зерна, з подальшим пресуванням.  Ці сири містять у сухій речовині від 20 до 50 % жиру, від 42 до 55 % вологи, від 1 до 3,5 % солі. Дозрівають сири від 1 до 6 місяців.

Тверді сири в свою чергу поділяються на:

 - тверді сири з високою температурою другого нагрівання ( сири типу швейцарського («Швейцарський», «Ементальський» або «Ементаль», «Радянський», «Алтайський» та сири з підвщеним рівнем молочнокислого бродіння «Російський» та «Чедер» ін);

- тверді сири з низькою температурою другого нагрівання (сири типу голландського:  «Голландський», «Косторомський», «Пошехонський», «Естонський», «Буковинський», «Ярослвський», «Гауда», «Едам»; та інші).

- тверді сири, що дозрівають за участю мікрофлори сирної слизі, яка розвивається на його поверхні (сири «Смоленський», «Латвійський» та «Пікантний»)

М’які сири  – це сири, отримані ферментативним або кислотним згортанням молока, видаленням сирної маси, з послідуючим її обробки та з або без дозрівання. Тому мякі сири є свіжі або незрілі («Любительськй», «Крестьянський», «Останкінський», «Вершковий», та «Адегійський») та зрілі сири («Рокфор», «Камамбер», «Бри», «Аматорський», «Смоленський» та ін). Зрілі мякі сири поділяються на:

- сири, що дозрівають  за участю мікрофлори сирної слизі (сири типу дорогобужського );

 - сири, що дозрівають за участю плісняви на його поверхні («Камамбер», «Бри»);

 - сири, що дозрівають за участю плісняви в його товщі («Рокфор»).

М’які сири характеризуються мякою консистенцією та виробляються без додаткових обробок (без другого нагрівання та пресування сирного зерна), можеть бути без кірочки, або з природньою кіркою (пліснява кірка чи з поверхневим шаром сирної слизі).

 Ці сири виробляють із вмістом у сухій речовині від 40 до 50 % жиру, від 46 до 80 % вологи, від 1 до 5 % солі. Тривалість дозрівання від 7 до 60 діб (зрілі м’які сири) або без дозрівання (свіжі м’які сири).

Розсольні сири ( «Грузинський», «Осетинський», «Бринза», «Сулугуні»,  та ін.) роблять із вмістом у сухій речовині від 40 до 45 % жиру, від 35 до 53 % вологи, від 1 до 7 % солі. Тривалість дозрівання від 1 до 60 діб.

Плавлені сири («Радянський», «Голландський», «Російський», «Янтар», «Дружба», «Хвиля» і ін.) готують із суміші одного або кількох видів сирів шляхом   м т т  сухій речовині від 20 до 55 % жиру, від 40 до 52 % вологи, від 2 до 3 % солі. Розрізняють сири плавлені скрибкові, які маєють консистенцію від пластичної до крихкої та придатні до нарізування та сири плавлені пастоподібні, які мають мазку консистенцію. Залежно від особливостей технології виробництва плавлені сири є: копчені, без копчення, з харчовими чи смаковими добавками або солодкі.

Інша класифікація сирів, в залежності від виду мікрофлори, яка використовується  при їх виробництві:

- сири, виготовлені з використанням мезофільних молочнокислих бактерій («Голландський», «Російський», «Пошехонський», «Костромський», «Чеддер», «Ярославський», «Естонський», «Буковинський»);

- сири, виготовлені з використанням мезофільних та термофільних молочнокислих бактерій («Швейцарський», «Радянський», «Алтайський», «Єментальський», «Український», «Карпатський»);

- сири, виготовлені з використанням пліснявих грибів, які розвиваються на його поверхні (сири «Бри», «Камамбер»);

- сири, виготовлені з використанням пліснявих грибів, які розвиваються в його товщі (сир «Рокфор»);

- сири, виготовлені з використанням мікрофлори сирної слизі, що розвивається на його поверхні (сири «Смоленський», «Латвійський» та «Пікантний»);

- сири, виготовлені з використанням біфдобактерій або ацидофільних бактерій.

В залежності від способу дозрівання сири паділяються на:

- сири, які  дозрівають з участю бактерій;

- сири, які дозрівають з участю плісняві;

- недозрівші сири;

- сири, що дозрівають у розсолі.

По вмісту жиру в сухій масі сири поділяють на цільні (не меньше 45% жиру в сухій масі), жирні (не меньше 40%) та напівжирні (не меньше 20%). Крім того, випускають сири частково знежирені (10 – 25 % жиру в сухій масі) та нежирні (до 10% жиру).

Сири розрізняють за фізико-хімічними і органолептичними показниками, за формою, розміром і масою.

Умови розвитку мікроорганізмів при виробництві та дозріванні сиру.

На якість сиру значною мірою впливає раціон годування молочних корів. Негативно впливає підвищена кількість жому, гички, барди, макухи. При використанні пасовищ, де є надлишок рослин полину, суріпиці, м’яти, кислих злаків, сир отримується низької якості, із специфічним запахом цих рослин.

Від вмісту жиру і білка в молоці залежить вихід сиру. Високий вміст альбуміну в молоці, який коагулює при нагріванні, є небажаним. Тому при виробництві сиру молоко використовувати тільки через 10 днів після отелу корів. Не можна використовувати для виробництва сиру і молоко, яке отримане за 2 – 3 тижні до запуску.

Велике значення у виробництві сиру мають солі молока, особливо кальцію. Вирішальне значення має санітарна якість молока. Непридатне для виробництва сиру молоко із домішками маститного.

 Джерела первинної мікрофлори сиру.

Надходження мікрофлори в сир із зовнішніх джерел обмежено коротким періодом його виробництва до формування. Після формування сиру всі зміни мікрофлори відбуваються внаслідок розвитку тих мікробів, що потрапили при його утворенні. Тільки м’які сири, що дозрівають за участю цвілі, і напівтверді сири, що дозрівають при участі мікрофлори поверхневого  слизу, відрізняються від інших сирів тим, що на їх поверхні розвиваються цвілі, дріжджі  і бактерії —вже після формування.

Розрізняють чотири джерела мікрофлори всіх сирів: молоко, сичуговий фермент, бактеріальна закваска,  устаткування і апаратура.

Технологія сирів включає наступні основні операції: дозрівання і пастеризацію молока, підготовку до згортання і згортання молока, обробку і друге нагрівання згустку, формування, пресування, посолку і дозрівання сиру.

Але при виробництві різних видів сирів ці технологічні прийоми різні (ступінь зрілості молока, температура згортання і другого нагрівання, розміри сирного зерна, ступінь зневоднення сирної маси і т. п.) і призначені для створення оптимальних умов розвитку визначених груп мікроорганізмів.

Дозрівання молока та його підготовка до згортання. Свіжевидоїне молоко (парне і охолоджене) не можна використовувати для виробництва сирів, тому що воно погано згортається під дією ферментів і, знаходячись у бактерицидній фазі, є несприятливим середовищем для розвитку молочнокислих бактерій. Тому при виробництві сирів молоко піддають попередньому дозріванню, тобто витримці при певній температурі, при цьому змінюються деякі фізико-хімічні властивості молока та склад його мікрофлори.

Так, при дозріванні молока, в результаті часткового розпаду білків, в ньому накопчуються необхідні для росту і розмноження молочнокислих бактерій азотисті речовини. Головним чином активними стають молочнокислі стрептококи, які і відіграють важливе значення при виробництві сирів.

Для дозрівання сире молоко хорошої якосоті витримують 10 – 15 годин при температурі 8 – 12ºС, що призводить до розвитку і накопичення молочнокислої мікрофлори, підвищенню кислотності молока, збільшення в’язкості, зниженню окилювально-відновного потенціалу, зменшенню дисперсності казеїну. Зрілість молока визначають по пробі на редуктазу. В результаті розвитку молочнокислих бактерій відбувається знебарвлення метиленового синього чи зміна кольору резазурину.

В сирому молоці крім молочнокислих бактерій, можуть зустрічатися і небажані при виробництві сиру, пептонізуючі бактерії (мамококи та мікрококи), дріжджі, спори пліснявх грибів, бактерії групи кишкової палички, маслянокислі бактерії. Крім того, дуже важливим є те, що при довготривалому зберіганні сирого молока при низьких температурах  розвиваються психрофільні та прсихротрофні мікроорганізми, протеолітичні та ліполітичні ферменти яких впливають на технологічні властивості молока та викликають його вади (прогіркле молоко).

Тому при виробництві більшості видів сирів молоко пастеризують. Після пастеризації молоко піддають дозріванню із застосуванням заквасок молочнокислих бактерій. В пастеризоване охолоджене до 8 – 10ºС молоко додають закваску, яка складається з 0,5 – 0,8 %  чистих культур молочнокислих стрептококів та 0,1 – 0,3% молочнокислих паличок, витримують протягом 8 – 10 годин при температурі 20 – 22 °С до кислотності 20 – 21 °Т.

При виготовленні  сирів використовують не тільки молоко, що піддавали дозріванню, але і суміш незрілого і зрілого молока. Зріле молоко зазвичай додають до свіжого в кількості від 15 до 40 %. Якщо зріле молоко не використовують негайно, то його охолоджують і зберігають при температурі 8 °С.

Для виготовлення різних сирів потрібне молоко неоднакового ступеня зрілості, що визначають по титруємій кислотності. Кислотність молока перед згортанням для твердих сирів з низькою температурою другого нагрівання повинна бути 17 – 19 °Т, для сирів з високою температурою другого нагрівання – 18–20, для розсольних сирів –20–21, для бринзи – 22–23 °Т. У зрілому молоці, підготовленому для виробництва сиру, повинне міститися від 3 до 15 млн клітин у 1 см3 молочнокислих бактерій.

Згортання молока та обробка згустку. Сири, що готуються згортанням молока сичужним ферментом, називають сичужними на відміну від кисломолочних, при виготоленні яких згусток утворюється під впливом молочної кислоти, що виділяється при молочнокислому бродінні. Застосовують в більшості випадків сичужне згортання молока. Тривалість згортання при виготовленні всіх сичужних сирів складає від 20 до 60 хв, а для більшості видів — від 30 до 40 хв.

Для кожного виду сиру згусток повинен бути певної консистенції, що залежить від швидкості згортання молока: чим повільніше відбувається процес згортання тим слабша консистенція отриманого згустку, і навпаки.

Для прискорення згортання молока, його нагрівають до 32 – 35 °С, а пастеризоване молоко охолоджують до цієї температури. При цьому швидко розмножуються мезофільні молочнокислі бактерії, збільшується кислотність молока і прискорюється його згортання, тому що оптимальним значенням рН для дії сичужного ферменту є 5,9—6,0.

Згусток обробляють з метою часткового видалення сироватки (вологи) і створення оптимальних умов для розвитку мікробіологічних і біохімічних процесів у згустку, зерні і в готовому сирі в перший період його дозрівання. Процес виділення сироватки (вологи) згустком називають синерезисом.

Для прискорення і більш повного виділення сироватки згусток розрізають, вимішують отримане сирне зерно і повторно нагрівають. Сирне зерно збагачується мікрорганізмами, що захоплюються білком при згортанні молока. Тому, концентрація молочнокислих бактерій у згустку в 4 – 8 разів більше, ніж у сироватці. Надалі різниця між концентраціями збільшується, тому що в сирних зернах вони розмножуються набагато швидше, ніж у сироватці. Це пояснюється буферними властивостями білка, що захищає бактерії від шкідливого впливу молочної кислоти, яка накопичилась при молочнокислому бродінні.

Друге нагрівання. Для більш повного видалення сироватки проводять друге нагрівання сирної маси при низькій температурі 40 – 43ºС (для твердих сирів типу голландського) або при високій температурі 56 – 60 °С (для великих сирів типу швейцарського і радянського).

При низькій температурі кількість мезофільних молочнокислих стрептококів практично не змінюється, і при наступних технологічних операціях вони продовжують швидко розмножуватися. При нагріванні сирного зерна до 56 – 60°С розвиток мезофільних молочнокислих стрептококів пригнічується, частина їх відмирає, при подальшому виготовленні сиру активізується розвиток термофільних молочнокислих паличок і стрептококів.

Формування та Пресування сиру. Формування сирної маси проводять з метою надання сиру форми, що відповідає тому або іншому видові. Пресуванням видаляють залишки сироватки і досягаються визначеної щільності сиру. Тривалість пресування 2 – 3г.

Під час формування і пресування в сирній масі продовжуються процеси бродіння молочного цукру з поступовим наростанням кислотності і подальшого зневоднення сирної маси й одночасним її ущільненням.

Так як, сирну масу пресують в підогрітому стані, то і під пресом вона має температуру благоприємну для розвитку молочнокислих бактерій. Мікробіологічні процеси в сирній масі в період пресування перебігають активно, що призводить до значного збільшення кількості молочнокислих стрептоткоків. 

Дуже важливим фактором, що впливає на якість сиру в період формування і пресування, є температура сирної маси. Вибір температури залежить від якості вихідного молока і виду сиру, що виробляють. Її підтримують на рівні 18 – 20 °С при формувані і 16 – 20 °С при пресуванні сиру.

М’які і сири, що самопресуються, пресують при високій температурі (20° С). Тверді сири можна пресувати при більш помірній температурі (15 – 16 °С). Однак, якщо якість молока гарна, рекомендується пресувати сири при високій температурі, щоб підсилити мікробіологічні процеси. При низькій температурі пресують сири, виготовлені з незрілого, а також менш доброякісного молока, коли можливе спучування сирної маси.

У процесі пресування під дією сичужного ферменту і бактеріальних ферментів відбувається частковий протеоліз казеїну, що призводить до збільшення кількості розчинних азотистих з’єднань, які є джерелом азотного харчування молочнокислих бактерій і стимулюють їх розмноження.

Посолка сиру. СІль впливає на формування смаку, запаху і консистенції. Вміст повареної солі в різних зрілих сирах коливається від 1,2 до 7 %. При посолці сиру в розсолі відбувається видалення молочного цукру із сиру, спочатку з його поверхневого шару, а потім з більш глибоких шарів, а в сирну масу надходить сіль. У результаті цього бактеріологічні процеси сповільнюються, що має важливе значення для боротьби з раннім спучуванням сиру, викликаним бактеріями групи кишкової палички.

При частковій посолці в зерні і досолюванні в розсолі спостерігається затримка росту мікроорганізмів вже в перші 2 години після внесення солі.

У випадку високої концентрації солі (вище 3,7 %) може цілком пригнічуватися розвиток молочнокислих бактерій і знижуватися кислотність сиру, тобто підвищується величина рН. У такому середовищі можуть розвиватися небезпечні для людини токсигенні стафілококи. Тому для запобігання їхнього розвитку рекомендують використовувати в складі заквасок солестійкі штами молочнокислих бактерій, що можуть розвиватися при концентрації солі до 6 %. Після рівномірного розподілу солі в сирній масі бактеріологічні процеси знову відновлюються.

Дозрівання сиру. Сир після пресування і посолки являє собою резинисту масу без смаку і вираженого малюнка. Властиві даному сирові хімічний склад і органолептичні показники, здобуваються в результаті глибоких біохімічних і фізичних змін його компонентів у процесі дозрівання.

Прийнято вважати, що дозрівання сирів починається з моменту посолки. Зміни, що почалися в молоці, продовжуються під час згортання й обробки сирної маси у ванні аж до формування і пресування.

Мікрофлора більшості видів свіжих сирів майже цілком складається з молочнокислих бактерій. При цьому в першій стадії дозрівання переважають молочнокислі стрептококи, а в другий — палички.

Мікробіологічні процеси при дозріванні сиру

Сири після соління непридатні до вживання. Специфічних властивостей він набуває в порівняно теплих приміщеннях (підвалах), де сири витримують (дозрівають) до 10 днів (закусочний) до 8-10 міс. (швейцарський).

На даний час вважається, що дозрівання більшості сирів проходить за участю Сичугового ферменту і молочнокислих бактерій, які вже з моменту пресування складають основну мікрофлору сирів.

Сичуговий фермент викликає початкове розкладання білків (до пептонів), а більш глибокий їх розпад (до амінокислот і аміаку) проходить під дією ферментів, які виділяються молочнокислими бактеріями.

Смак і запах сиру обумовлюється продуктами розпаду білків, молочного цукру і жиру, які утворюються під дією ферментів молочнокислих бактерій і сичугового ферменту. В міру розвитку молочнокислих бактерій створюються все більш несприятливі умови для життєдіяльності гнильних бактерій (основна кількість їх гине) і бактерій групи кишкових паличок. Однак кишкові палички гинуть не повністю, тому що рН сиру не досягає критичної для них величини (близько 4,5).

По мірі дозрівання сирів настає відмирання молочнокислих бактерій, спочатку стрептококів, а потім і паличок.

Через кілька місяців в процес формування сирів (швейцарського, радянського) включаються пропіоновокислі бактерії, які зброджують молочну кислоту в пропіонову і оцтову з виділенням діоксиду вуглецю. Газ розчиняється в сирній масі і після її насичення утворює глазки, причому чим більше газу, тим більші їх розміри. В еластичній масі глазки мають округлу форму і надіють певного малюнку продукту. В крихкій масі сиру глазки мають неправильну форму, а іноді проявляють навіть тріщини. При попаданні в сир бактерій із групи кишкової палички (ешерихії) і маслянокислих утворюється водень, який не розчиняється у воді. Накопичення такого газу призводить до появи тріщин. За виглядом малюнка на розрізі сиру  в деякій мірі можна судити про хід мікробіологічних процесів у сирі.

Тверді сири типу голландського, напівтверді і м’які сири дозрівають при 12- 150С. У перші дні дозрівання сирів при наявності лактози і відносно високому рН (вище 5) можливий розвиток бактерій групи кишкових паличок. Причому ослаблення молочнокислого процесу по тій чи іншій причині сприяє посиленню розвитку кишкових паличок, що може стати причиною раннього здуття сиру.

Тверді сири з високою температурою другого нагрівання дозрівають при 22—25°С. Ця температура сприяє розвитку термофільних молочнокислих паличок і стрептококів. Після зброджування лактози і закінчення молочнокислого процесу в міру дозрівання і підвищення рН у сирах цієї групи можуть створюватися умови для розвитку маслянокислих бактерій.

У зрілих сирах усіх видів, в результаті розкладання білків (а у цвілевих сирах також жиру) накопичуються водорозчинні речовини і значно підвищується осмотичний тиск, що пригнічує розвиток багатьох мікроорганізмів, у тому числі патогенних бактерій, і обумовлює стійкість сиру при зберіганні.

Мікроорганізми, які приймають участь в утворенні малюнка.

Малюнок сиру, якщо він не пустотний (як у латвійського) є результатом життєдіяльності бактерій, здатних утворювати газ (вуглець, водень) при зброджуванні лактози і солей молочної кислоти.

Глазки утворюються головним чином під дією ароматоутворюючих молочнокислих бактерій. Крім них в утворенні малюнка сиру ( особливо радянського) беруть участь також пропіоновокислі бактерії.

Неможна відкидати участь в утворенні малюнка і бактерій групи кишкової палички, однак позитивний вплив вони мають лише при незначному вмісті їх у сирі. При наявності великої кількості кишкових паличок утворюються глазки неправильної форми (рвані, щілиноподібні). При наявності маслянокислих бактерій також утворюються неправильний малюнок.

Мікроорганізми, які приймають участь в утворенні смаку.

Смак сиру утворюється в результаті накопичення продуктів розпаду молочного цукру (молочна, оцтова, пропіонова кислоти, вуглекислота, масляна кислоти) і білків (амінокислот).

У радянському і швейцарському сирах, які мають найбільш виражений смак, спостерігається підвищений вміст летких кислот при наявності більш глибокого розпаду білків. Характерний солодкуватий смак обумовлений амінокислотою проліном, а гострота смаку-накопиченням в ньому летких і розчинних у воді кислот.

Повноцінність смаку створюється при дозріванні сирів. В цьому процесі велику роль відіграють ферменти відмираючих при дозріванні сиру молочнокислих бактерій, а також  пропіоновокислі бактерії, які повільно розвиваються. Тому для отримання високоякісних сирів з вираженим смаком необхідно, щоб процес дозрівання закінчився повністю.

3. Мікрофлора заквасок для різних видів сирів.

Закваски для твердих сирів.

Для твердих сирів з високою температурою другого нагрівання ( сири типу швейцарського («Швейцарський», «Ементальський» або «Ементаль», «Радянський», «Алтайський» та ін) до складу закваски вводять штами молочнокислих лактобактерій Lactoвacillus helveticus таабо Lactobacillus delbrueckii і Lactoвacillus lactis, які володіють термостійкістю, також вводять штами мезофільних молочнокислих стрептококів та культури пропіоновокислих бактерій Propionibacterium. shermanii. Крім того, до складу заквасок також можуть вводити і інші культури молочнокислих мікроорганізмів, таких як Streptococcus termophillus.

Для сирів швейцарської групи використовують культури пропіоновокислих бактерій Propionibacterium shermanii та молочнокислі палички Lactoвacillus helveticus таабо Lactobacillus delbrueckii. Пропіоновокислі бакетерії не тільки зброджують цукри, а і перетворюють молочну кислоту в пропіоновокислу та оцтову з утворенням вуглекислого газу, що збагачує смакові якості цього сиру та сприяє утворенню вічок. Міжнродна назва швейцарського сиру  — ементльський, на імя альпійської долини, яка є батьківщиною цього сиру.

Для твердих сирів з низькою температурою другого нагрівання (сири типу голландського  «Голландський», «Косторомський», «Пошехонський», «Естонський», «Буковинський», «Ярослвський», «Гауда», «Едам» та ін та інші) в закваску вводять, у якості основних, кілька штамів мезофільних молочнокислих стрептококів Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris, а як обов’язкові компоненти — ароматоутворюючі бактерії Lactococcus diacetylactisта Leuconostoc  dextmnicum. Крім того можуть використовувати і інші культури молочнокислих мікроорганізмів, в тому числі і термофільних таких як Streptococcus termophillus і Lactoвacillus helveticus.

Для виготовлення твердих сирів з добревираженими округлими вічками використовують закваски типу LD, які характеризуються швидким газоутворенням та вираженим ароматоутворенням. До складу цих заквасок входять гомоферментативні мезофільні молочнокислі стрептококи (Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris), гетероферментативниймезофільний  молочнокислий стрептокок Lactococcus diacetylactis та  гетероферментативний Leuconostoc cre­moris, Leuconoctoc lactis. У цих заквасках простежується тенденція Lactococcus diacetylactis домінувати над іншими мікроорганізмами, він слабкий кислотоутворювач, проте здатний продукувати велику кількість діацетилу  та інтенсивно утворювати СО2, що так необхідно при формуванні аромату сиру та вічок великих розмірів.

Для твердих сирів в яких допустимі не добре виражені вічка, використовують виробничі закваски типу L,  до складу яких крім штамів мезофільних молочнокислих мікроорганізмів (Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris), вводять штами мікроорганізмів роду Leuconostoc(Leuconostoc cremoris, Leuconostoc  lactis, Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum), які утворюють незначну кількість молочної та оцтової кислот та   характеризуються повільним та слабким  газо — та ароматоутворенням. Поряд з молочною кислотою ці мікроорганізми у складі закваски продукують ароматчні речовини (диацетил, ацетоін) із солей лимонної кислоти, летучі кислоти і СО2.

Для твердих сирів, в яких не допустимі вічка, до складу заквасок  включають культури лише мезофільних молочнокислих стрептококів (Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris). Такі закваски називаються нульовими або закваски типу 0. Мікроорганізми, що входять до складу цих заквасок є активними кислотоутворювачами і характеризуються  мінімальним газоутворенням, крім того вони не зброджують лимонну кислоту та її солі, так як насслідок не надають готовому продукту специфічного смаку та аромату.

Закваска для твердих сирів з підвищеним рівнем молочнокисло бродіння («Російський», «Чедер»). Виготовляють їх також з використанням низької температури другого нагрівання. Особливісь технології цих сирів в тому, що сирне зерно після другого нагрівання витримують для продовження молочнокислого бродіння тому ці сири мають ніжну пластинчасту («Російський») або м’яку, мазку («Чедер») консстенцію

Для «Російського» сиру використовується  закваска із штамів молочнокислих та ароматоутворюючх стрептококів в кількості 0,7 – 1,2%. Для Чедера — закваска із штамів Str. cremoris, Str. lactis, Lbm. plantarum в кількості 1,5 – 2,0%.

Закваска для твердих сирів із слизистою поверхнею ( сири типу латвійського («Латвійський», «Пікантний» та ін) складається з мезофильних молочнокислих стрептококів. Однак у дозріванні даних сирів важливу роль відіграє мікрофлора слизу на поверхні сиру, яку складають Brevibacterium linens, плісняві гриби, спороутворюючі молочні дріжджі і дріжджі роду Mycoderma. Ці мікроорганізми у виді заквасок у сирну масу не вносять, вони потрапляють на поверхню з зовнішнього середовища.

Ці сири мають сильновиражений (злегка амічний) запах та гострим самком, що є наслідком життєдіяльності мікрофлори на поверхні сиру і не є вдою, а навпаки свідчить про достатню витримку та дозрівання сиру і є знаком хорошої його якості.

Закваски для м’яких сирів

Для м’яких сирів використовують закваски типу L, до складу яких входять штами мезофільних молочнокислих мікроорганізмів (Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris) та штами мікроорганізмів роду Leuconostoc(Leuconostoc cremoris, Leuconostoc  lactis, Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc dextranicum) або закваски типу LD, до складу яких  входять штами мезофільних молочнокислих мікроорганізмів (Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris) та штами гетероферментативних Leuconostoc cremoris і Lactococcus diacetylactis, Leuconoctoc lactis, рідше нульові закваски.

До складу заквасок для мяких пліснявих сирів («Закусочний», «Камамбер», «Брі»), крім молочнокислих мезофильних стрептококів, використовують плісняві гриби Penicillium album і Penicillium candidum. При цьому конідії плісняви наносять на поверхню сиру шляхом її зрошення. Для пліснявих сирів, типу рокфору (сири з блакитною пліснявою), використовують мікроаерофільну плісняву Penicillium rogueforti. Такі сири характеризуються вкрапленням зеленувато — блакитною пліснявою в товщі сирної маси. Це надає сиру особливого пекантного смаку та аромату. З метою створення умов для розвитку цвілі в середині сиру, голівку проколюють спеціальними голками з пліснявою, роблячи 30—60 наскрізних проколів.

4.Особливості Мікробіологічних процесів при виробництві та дозріванні різних видів сирів.

Тверді сири з низькою температурою другого нагрівання(40 – 42 ºC).

Основними факторами, які визначають особливості мікробіологічних процесів при виробництві та дозріванні сирів цієї групи є:

- використання бактеріальних заквасок, які складаються з мезофільних молочнокислих стрептококів Lactococcus lactis,  Lactococcus сremoris (нульові закваски або закваски типу 0);

- температура другого нагрівання сирного зерна 32 – 42 ºС (в залежності від виду сира та здатності сирного зерна до зневоднення );

- відповідний рівень рН сирної маси на кожному етапі виробництва: після пресування 5,2 – 5,9, в зрілому сирі – 5,2  – 5,4;

- помірне використання повареної солі при виробництві сиру (від 1,5 до 2,5 %);

- використання кількох низьких температурних режимів дозрівання (10 – 12º С та 14 – 16ºС).

Тверді сири з високою температурою другого нагрівання (54 – 58º C).

Основними факторами, які визначають особливості мікробіологічних процесів при виробництві та дозріванні сирів цієї групи є:

- використання бактеріальних заквасок із мезофільних, термофільних молочнокислих стрептококів та молочнокислих паличок (закваски типу О, L, LD ) та штами Streptococcus thermophilus;

- використання чистих культур пропіоновокислих бактерій та активне пропіоновокисле бродіння при дозріванні сирів;

- температура другого нагрівання сирного зерна  47 – 58 ºС (в залежності від виду сира та здатності сирного зерна до зневоднення );

- низька вологість сиру після пресування (38 – 42 %);

- відповідний рівень рН сирної маси на кожному етапі виробництва: після пресування 5,5 – 5,8, в трьох добовому сирі – 5,3 – 5,4,  в зрілому сирі – 5,5  – 5,7;

- незначне використання повареної солі при виробництві сиру (від 0,5 до 2,0 %);

- використання кількох низьких температурних режимів дозрівання (10 – 12 °С та 20 – 25 °С).

Мякі сири. Основними факторами, які визначають особливості мікробіологічних процесів при виробництві та дозріванні сирів цієї групи є:

Для незрілих та зрілих мяких сирі:

- використання бактеріальних заквасок із мезофільних молочнокислих стрептококів та молочнокислих паличок (закваски типу О, L, LD ) та  штами Streptococcusthermophilus.

- відсутність другого нагрівання та пресування сирного зерна (самопресування на 4 – 8 годин  при 18 – 20  ˚С);

- велике за розмірами сирне зерно (більше ніж при виробництві твердих сирів);

- висока вологість сирного зерна (60 % і більше) та наявність великої кількості молочногоцукру (лактози);

- соління в розсолі з концентрацією 20 – 22 %, при температурі 12 – 13 ˚С протягом 2 – 3 годин.

Для зрілих мяких сирів:

- дозрівання при участі плісняви (як на поверхні так і в товщі сиру) та мікрофлори сирної слизі (для зрілих сирів);

- відповідний рівень рН сирної маси на початку дозрівання 4,7 – 4,9, в кінці дозрівання 6,0 – 6,5 ;

- дозрівання в камері з температурою 12 – 15˚ С  та відносною вологістю повітря  в ній 80 – 85%.

Мякі сири без дозрівання після посолки та обсушки поверхні одразу направляють в реалізацію.

М’які кисломолочні сири

Ці сири готують із сирної (творожної) маси, у якій молочнокислий процес вже закінчився; дозрівають вони під дією немолочнокислої мікрофлори.

Процес дозрівання цих сирів починається із поверхні і поступово розповсюджується всередину. При цьому проходить пептонізація сирної маси. Внаслідок аеробних умов і кислої реакції на поверхні сиру спочатку бурхливо розвивається мікодерма і біла молочна плісень (Oidium lactis). Під дією протеолітичних ферментів цих мікроорганізмів розкладаються білки поверхневого шару, що призводить до поступового зниження кислотності.

В результаті нейтралізації кислоти створюються сприятливі умови для розвитку протеолітичних бактерій, які значно підвищують процес дозрівання.

З метою покращення смаку і прискорення процесу дозрівання на поверхню сиру наносять (оприскуванням) чисті культури протеолітичних бактерій (червоних бактерій) і плісеней, які беруть участь у дозріванні закусочного сиру.

Плавлені  сири

Сир плавлений – це сир вироблений із сировини для плавленого сиру шляхом теплової обробки з додаванням солей-плавлення.

Плавлені сири виробляються головним чином із зрілих сирів, тому їх основна мікрофлора складається із молочнокислих бактерій (паличок і стрептококів, які витримують пастеризацію. Крім того, часто зустрічаються анаеробні спороутворюючі бактерії, які викликають здуття сиру при їх зберіганні.

Так як плавлені сири не містять цукру, то у них можуть розвиватися тільки бактерії, які зброджують солі молочної кислоти (лактати). Найбільшу небезпеку для якості плавлених сирів представляють спороутворюючі маслянокислі бактерії, які витримують температуру плавлення і зброджують лактати.

В результаті розвитку маслянокислих бактерій в плавлених сирах виникає вада – здуття, боротьба з якою пов’язана з великими труднощами. Для попередження виникнення здуття плавлених сирів необхідно відбирати для плавлення сири, які не містять маслянокислих бактерій.

5. Вади  сирів.

Вади консистенції.

Крихка (крошлива) консистенціявиникає при переробці молока підвищеної кислотності та внаслідок надмірно активного розмноження молочнокислих бактерій і молочнокислого бродіння. Через надлишок молочної кислоти параказеїн погано набухає, сирна маса має недостатню зв’язаність, легко ламається і кришиться. При газоутворенні тісто розколюється, у сирі виникають тріщини (колюща консистенція, або самокіл). У випадку пересушування сирного зерна з’являються внутрішні і зовнішні розриви сирної маси – свищі.

Щільна або тверда  консистенція  сиру  обумовлена надмірною обробкою сирного зерна та повільним розвитком мікробіологічних та біохімічних процесів, та супроводжується слабким розщепленням білків та недостатнім накопиченням в сирі водорозчинних продуктів протеолізу. Вада виникає в сирах з низьким вмістом вологи, внаслідок недотримання концентрації солі в розсолі, при низьких температурах дозрівання та при довготриалому зберіганні сиру без покриття.

Резинистая консистенція з’являється при недостатньому розвитку молочнокислих бактерій, недостачі молочної кислоти в сирній масі. Вада обумовлена зайвою обсушкой сирного зерна і низьким вмістом вологи в сирі після пресування.

Мірами попередження пороків консистенції є наступні: вироблення сиру зі зрілого молока визначеної кислотності, використання доброякісних бактеріальних заквасок, забезпечення оптимальних режимів технології, що забезпечують інтенсивне молочнокисле бродіння.

Вади малюнку.

Відсутність малюнку аба сліпий сирхарактеризується відсутністю малюнка, що є показником слабкого розвитку ароматоутворюючих молочнокислих стрептококів у дрібних сирах і пропіоновокислих бактерій у швейцарському і радянському сирах. Причинами цієї вади є переробка незрілого молока, внесення малої дози бактеріальної закваски, низька температура посолу і дозрівання сирів, високий вміст солі в розсолі.

Рідкий і дрібний малюнок спостерігається при переробці молока підвищеної кислотності, при низькій температурі дозрівання сиру, а у великих сирах — при пригніченні розвитку пропіоновокислих бактерій внаслідок пересолу сиру.

Спучування сирів відбувається в результаті виділення газів (С2 і Н2) у надлишковій кількості. Збудниками раннього спучування є бактерії групи кишкових паличок. Вада виникає в перші дні дозрівання, а іноді в процесі пресування сиру. Появі вади сприяють в’ялий молочнокислий процес, високе значення рН, низька концентрація солі в сирі і висока температура в посолочному відділенні. Для попередження раннього спучування сирів необхідно використовувати бактериальночисте молоко, активну закваску, створювати оптимальні умови для розвитку молочнокислих бактерій.

Збудниками пізнього спучування сирів є маслянокислі бактерії Cl. thyrobutyricum, що розвиваються в сирі, який дозріває, після припинення молочнокислого процесу і при підвищенні рН сиру внаслідок накопичення продуктів белкового розпаду при дозріванні сиру. Маслянокислі бактерії в сир потрапляють з молоком при годівлі корів неякісним силосом. Для пізнього спучування характерний неправильний щелевидный малюнок сиру, розм’якшена, губчата консистенція, різкий запах масляної кислоти, неприємний солодкуватий і навіть салистий смак.

У великих сирах маслянокисле бродіння часто приводить до утворення великих, неправильної форми вічок і щелевидних порожнеч, а також до появи надмірно великих вічок, так називаного бичачого ока.

Для боротьби з пізнім спучуванням застосовують штами Lac. lactis, що виробляють низин. При цьому до складу закваски вводять також низиностійкі штами Lac. lactis, Lac. cremoris і ароматоутворюючих стрептококів. Як антагоністів маслянокислих бактерій і кишкових паличок використовують біологічно активні штами Lbm. plantarum.

Вади смаку і запаху.

Гіркий смаксиру пов’язаний з накопиченням у ньому пептонів і гірких пептидів внаслідок розвитку мамококів і мікрококів, які потрапляють в молоко при антисанітарних умовах його одержання і при низькій температурі дозрівання сиру.

Прогірклий смак обумовлений низькомолекулярними жирними кислотами (головним чином масляною кислотою), що утворюються при розщепленні жиру ліпазами флюоресцюючих, маслянокислих бактерій і пліснявих грибів.

Салисті смак і запах з’являються в сирах при розвитку маслянокислих бактерій, що окисляють жир з утворенням оксикислот і альдегідів, що мають салисті смак і запах.

Аміачні смак і запах виникають у сирах, що дозрівають при зайвому розвитку мікрофлори сырного слизу.

Кислий смаксира виникає при надлишку молочної кислоти и характерний для незрілих сирів. Його причинами можуть бути використання молока підвищеної кислотності, інтенсивне розмноження молочнокислих бактерій, використання виликої дози закваски і надто високий рівень активної кислотності сиру після пресування. Крім того, ця вада може виникати при низьких температурах дозрівання сирів або принедостатньому періоду дозрівання. Для попередження вади необхідно дотримуватися  технологічних режимів виробництва сиру та його дозрівання.

Слабовиражений смак — причиною вади є застосування малоактивних бактеріальних заквасок мікроорганізмів, що володіють низькою здатністю до кислотоутворення, розщепленню лактози і протеїнів. У великих сирах, також викликається слабким розвитком пропіоновокислих бактерій при порушенні технологічних режимів.

Запах сірководню — збудником вади є ентерококи  Ent. faecalis, що розкладають сірковмісні амінокислоти з утворенням сірководню, що різко погіршує якість сиру. Виникненню вади сприяють низька кислотність і слабкий сирий посол. Для попередження вади необхідно  інтенсифікувати молочнокислий  процес: застосовувати активну закваску, скоротити тривалість посолу, підвищити температуру дозрівання сиру.

Вади кольору і зовнішнього вигляду.

Коричневі плями виникають на кірці сиру при розкладанні амінокислоти тирозину. Ваду викликають мікрококи і Proteus vulgaris. Мікрококи, розкладаючи білок до пептонів, підлужнюють субстрат і створюють сприятливі умови для розвитку гнильних бактерій Pr. vulgaris, що викликають більш глибокий розпад білкових речовин. Мікрококи і гнильні бактерії підсилюють розвиток один одного.

Свищ характеризується утворенням усередині сиру порожнеч, а потім зовнішніх отворів, через які проникають повітря і мікроорганізми. Спочатку розмножуються цвілі і дріжджі, що розщеплюють білки, що створює сприятливі умови для розвитку гнильних бактерій, які підсилюють розкладання білків. З’являються цвілеві і гнильні запах і смак.

Причиною вади є пересушування, погана вязкість сирного зерна й обсіменіння сиру мікрофлорою. Для попередження вади необхідне дотримання технології сиру і санітарних правил.

Виразка кірки викликається цвіллю роду Oospora і виявляється у виді сухих ранок діаметром 1—8 мм і великих мокрих виразок, що проникають у підкірковий шар. У результаті утворення лужних продуктів білкового розпаду створюються умови для розвитку гнильних бактерій.

Для попередження виразки кірки застосовують покриття з антисептичними речовинами (сорбіновая кислота й ін.).

Підкіркова цвіль — збудниками є Penicillium glaucum і інші цвілі, що розвиваються в підкірковому шарі сиру при порушенні цілісності кірки. Ця вада виникає при недотриманні умов догліду за сиром при його солінні та дозріванні, що сприяють утворенню тріщин чи відкритих порожнин в продукті. Для попередження вади проводять дезінфекцію приміщення, застосовують покриття з антисептиками.

6. Контроль технологічного процесу виробництва сиру. На заводах, які виробляють сир проводять наступні види мікробіологічного контролю: мікробіологічний контроль сировини, яка надходить на завод, санітарно-гігієнічний контроль умов виробництва та технологічних процесів і готової продукції.

У сирому молоці, що надходить на завод, крім редуктазної проби і визначення наявності інгібуючих речовин один раз у 10 днів, а в разі потреби і частіше проводять визначення загального числа спор мезофільних анаеробних лактатвмісних бактерій, ставлять сичужно-бродильную пробу і пробу на бродіння.

До об’єктів контролю санітарно-гігієнічних умов виробництва відносять устаткування й апаратуру, посуд, інвентар, руки і спецодяг працівників, воду, повітря, а також матеріали виробництва. З матеріалів виробництва в сироварінні досліджують сичучний фермент, при цьому визначають загальну кількість мікроорганізмів, присутність бактерій групи кишкових паличок і наявність анаеробних клостридій. Показник КУО не повинний перевищувати 6 тис., кишкові палички й анаеробні клостридії не повинні виявлятися відповідно в 3 і в 1 г сичужного порошку.

При контролі технологічних процесів виробництва сиру досліджують сире молоко, призначене для виготовлення сиру, проводять контроль пастеризованого молока, досліджують також закваску. Сир після пресування контролюють на наявність бактерій групи кишкових паличок один раз у 10 днів. Сир наприкінці дозрівання — досліджують на виявлення бактерій групи кишкових паличок, а при спучуванні визначають загальну кількість спор мезофильних анаеробних лактатзброджуючих  бактерій. Контроль якості закваски здійснюють щотижня за органолептичними показниками, активності закваски, відсутності забруднення сторонньою мікрофлорою, наявності ароматоутворюючих бактерій (для дрібних сирів).

Питання для самоконтролю.

1. Які джерела потрапляння мікроорганізмів у сир?

2. Які закваски застосовують у виробництві твердих сирів з високою та низькою температурою другого нагрівання?

3. Плісняві гриби яких видів використовують при виробництві м’яких сирів?

4. Які мікроорганізми входять до складу слизу твердих сирів?

5. Як змінюється мікрофлора твердих у процесі їх дозрівання?

6. Розвиток яких мікроорганізмів обумовлює утворення малюнку в твердих сирах?

7. Якими способами можна прискорити процес дозрівання сирів?

8. Назвіть вади консистенції, малюнка, смаку, запаху, кольору і зовнішнього вигляду сирів

9. За якими показниками контролюють якість сирів?

Ви прочитали: "Мікробіологія сиру"
Читати далі

Лекції