Учебно-методический комплекс дисциплины «Биотехнология производства молочных продуктов» для специальности «5В070100»-«биотехнология» Учебно-методические материалы (стр. 9 )

Каждый отдельный вид микробов при производстве  различных сыров проходит собственный цикл развития от свертывания во время подготовки сырной массы до конца общего процесса созревания. Если даже взаимообусловленные изменения жизнеспособности имеющихся видов происходят одновременно, то минимум и максимум количества микроорганизмов отдельных видов очень редко достигаются одновременно. Большей частью во времени развитие микроорганизмов происходит последовательно.

Во время свертывания и созревания у видов или групп микроорганизмов каждого вида сыра происходит динамический подъем и спад в рамках общей популяции микроорганизмов. Целенаправленная деятельность микроорганизмов во время изготовления и созревания сыра оказывает существенное влияние на его свойства. На развитие, включая подъем или спад соответственных групп микроорганизмов в сырах, во время изготовления и созревания  влияют следующие факторы: сыропригодность  молока (брожение и предрасположение), температура и влажность воздуха на отдельных стадиях производства; время отделения сыворотки и содержание сыворотки в сыре; величина рН внутри и на поверхности сыра; содержание соли и посолка в солильном бассейне; окислительно-восстановительный потенциал внутри сыра; биокатализаторы, образуемые микроорганизмами.

Микробиологические процессы при производстве мелких сыров основано на трех основных моментах:

-молочнокислое брожение с помощью молочнокислых стрептококков - условие для образования глазков и собственно созревания;

-образование глазков с помощью цитратсбраживающих стрептококков;

-основной период созревания – протеолитическое расщепление продуктов распада белка, образовавшихся в результате  воздействия сычужного фермента и молочнокислых стрептококков и палочек.

Преобладающей микрофлорой мелких сыров являются молочнокислые стрептококки. Как у большинства видов сыра, процесс производства начинается с молочнокислого брожения. С  этим  связано снижение величины рН, что способствует повышению эффективности действия сычужного фермента, ускорению синерезиса и ослаблению влияния возбудителя раннего вспучивания, а также  протеолитов.

В процессе молочнокислого брожения и размножения молочнокислых бактерий можно различить следующие фазы:

Первая начинается с добавления бактериальных заквасок и кончается перед свертыванием молока под действием сычужного фермента; бактерии в молоке  в сырной ванне размножаются медленно.

Вторая начинается с заметного кислотообразования и кончается выгрузкой сырной массы; в этот период количество молочнокислых стрептококков повышается до 50 млн в 1 г сыра после свертывания и до  500 млн в 1 г к моменту формования.

Третья (основная) характеризуется максимальной интенсивностью образования молочной кислоты, начинается приблизительно через 3 часа после внесения закваски в молоко и продолжается после формования и первого прессования. В этот период  обеспечить оптимальную кислотность среды. При замедленном, слабом нарастании кислотности следует опасаться раннего вспучивания и слишком мягкого теста, а при сильном кислотообразовании -  чрезмерно кислой реакции сырного теста с крошливой  консистенцией.

Четвертая стадия начинается в конце прессования. Увеличивающаяся концентрация молочной кислоты ведет к торможению молочнокислых стрептококков. Охлаждение сыра обуславливает ослабление отделения сыворотки. Для поддержания микробиологических процессов необходимо поддержание определенной температуры. Молочнокислые стрептококки во время прессования или в солильном бассейне достигают максимальной величины - млрд в 1 г сыра.

Пятая (последняя) стадия происходит в солильном бассейне и в первые дни в камере для созревания, в этот период сбраживается остаточная лактоза. Максимальное количество бактерий ( приблизительно млрд в 1г сыра) должно сохраниться несколько часов, чтоб ускорить брожение остаточной лактозы. С момента помещения сыра в солильный бассейн начинается постепенное уменьшение количества живых микроорганизмов, которые при дальнейшем созревании задерживается. Продолжительность последней фазы зависит главным образом от распределения бактерий в сырной массе. Интенсивное перемешивание во время и сразу после внесения закваски улучшает равномерное распределение бактерий.

Поверхностная микрофлора для большинства мелких сыров не имеет большого  значения. На их поверхности обнаруживают дрожжи, Geotrichum candidum солеустойчивые микрококки, Brevibacterium  linens и коринебактерии, так как смывается  в процессе созревания.

  При производстве крупных сыров  молочнокислое брожение протекает  при участии,  как молочнокислых стрептококков, так и молочнокислых палочек и пропионовокислых бактерий, входящих в состав закваски.

Температурные режимы производства (температура второго нагревания56-58оС, условия созревания) влияют на количество и  качественный состав микрофлоры. Общее количество ее в 1 г  2-суточного сыра  достигает более 1 млрд, затем оно постепенно снижается. В крупных сырах очень рано начинают действовать молочнокислые палочки. Если перед выемкой из сырной ванны в зерне содержится 95% молочнокислых стрептококков, то уже в суточном сыре из под пресса количество палочек составляет 80% всей микрофлоры.  Далее сыр постепенно охлаждается (при посолке) и вновь преобладает группа стрептококков. В дальнейшем крупные сыры помещают в бродильную камеру (22-25оС),  и опять изменяется соотношения групп молочнокислых палочек и стрептококков, количество их становится одинаковым. В бродильной камере интенсивно размножаются пропионовокислые бактерии. По истечении этого периода и до конца созревания преобладают молочнокислые палочки.

  Мягкие сыры в зависимости от применяемой  микрофлоры подразделяются на несколько групп: 

- первая группа сыров созревает при участии молочнокислой микрофлоры и  поверхностной слизи. К этой группе сыров относятся – дорогобужский, дорожный  нямуная, пятигорский и др. К микрофлоре созревания мягких сыров с образованием слизи относятся стрептококки, стрептобактерии, микрококки, бактерии, образующие красную слизь, дрожжи и Geotrichum candidum. Первые две группы микроорганизмов расположены преимущественно внутри сыра, последние две группы – на поверхности.  Микробиологические процессы этих сыров, характеризуются, прежде всего, интенсивным молочнокислым брожением в процесс изготовления и в первые дни созревания. Созревание этих сыров протекает быстрее, чем твердых сыров из-за высокого содержания влаги. В процессе выработка и формования  молочнокислое брожение  протекает  при участии молочнокислых стрептококков, максимум которого приходится на период формования (от 1до 10 млрд в 1г сыра), далее интенсивность брожения  вначале  медленно, а затем быстрее снижается.  Для этих сыров характерно  заметное образование слизи, обуславливающее сильное созревание снаружи внутрь. Повышенная влажность воздуха в помещении для созревания сыра, обработка поверхности  соленой  водой, содержащей бактерии, вырабатывающие красную  слизь, и растирание слизистых добавок ускоряют развитие бактерий, образующих красную и желтую слизь на поверхности сыра. В сырной слизи организмы, способствующие созреванию, представлены в большем количестве, чем внутри сыра. На  7 день созревания эти сыры содержали 2 млрд микроорганизмов (из них 19-27,1% дрожжей, 1-2,8% плесневых грибов, остаток состоял из бактерий, образующих красную слизь) в 1 г  красной слизи и только (384-568) 10 9 (из них 5-6% дрожжей и плесневого гриба) в 1 г сырной массы внутри. Через три недели это различие было еще  нагляднее. Итак, на поверхности было (24-27)10 9 в 1 г микроорганизмов (из них 98-99% бактерий, 0,05-1% дрожжей, 0,08-0,23% плесневых грибов), а  внутри менее чем 10  10 7.в 1г.

- вторая группа – сыры, созревающие с участием молочнокислых бактерий и поверхностной, белой плесенью и сырной слизи. К этим сырам относятся дорогобужский, латвийский, пикантный. Микробиологический процесс этих мягких сыров можно разделить на три фазы:

-первая фаза протекает в интервале от свертывания молока в сырной ванне, подготовки сырной массы вплоть до формования и посолки. Она характеризуется  скачкообразным увеличением количества молочнокислых стрептококков.

-во второй фазе происходит разрастание на поверхности сыра дрожжей и плесени Geotrichum candidum, усваивающих кислоту или нейтрализующих ее. во  время третьей фазы (10 суток при 15-19оС) в камере созревания  развивается плесень (Penicilium candidum или P. Camamberti) и в конце — бактерии, образующие красную слизь. Эти сыры созревают снаружи внутрь, причем процесс  созревания  поверхности  опережает созревание внутренней  части на 8-9 суток. Сразу после производства  внутри сыра  преобладают молочнокислые стрептококки и сохраняются 5-6 суток. Затем количество стрептококков постепенно уменьшается, и через 12 дней они составляют около 50% всей микрофлоры. При дальнейшем созревании их число продолжает уменьшаться. Стрептобактерии (Lb. casei и Lb. Plantarum)  появляются через 3-8суток, начинают быстро расти и на 12-13 день достигают максимального значения, соответствующего 25% всей микрофлоры, затем медленно снижаются (отмирают). Вначале на поверхности преобладают дрожжи Gandida vajida (mykoderma) и  Torulopsis. Они обволакивают сыр тонкой пленкой и нейтрализуют поверхность. Больше всего они распространяются на 2-5 сутки после формования сыра. Эта величина сохраняется до 9 дня, после чего их количество медленно снижается. 

  Geotrichum candida появляется через 2-3 дня на поверхности и достигает своего максимального количества приблизительно на 6 день после изготовления.

  Благородная плесень прорастает уже перед обработкой  в солильном бассейне и затем быстро обволакивает поверхность сыра. Важно, чтобы плесень могла развиваться своевременно и равномерно. Благородная плесень покрывает на 4-5 день после изготовления всю поверхность сыра. Максимальное развитие пленки плесневого гриба достигает на 9-10 день. На  13-15 су3тки ракзвитие плесени на поверхности  задерживается и даже прекращается. Поверхность  сыра начинает покрываться налетом слизи желто-красного цвета, микрофлора которой состоит из Bact. Linens, микрококков, дрожжей и др.