Производство сыра можно условно разделить на две стадии. Первая стадия включает весь процесс обработки молока и сгустка, включая фор­мование и посолку сыра, вторая стадия - созревание сыра.

Наиболее важный процесс при изготовлении сыра - свертывание молока сычужным ферментом. От скорости образования, структурно-ме­ханических и синеретических свойств сычужного сгустка зависят конси­стенция, рисунок, внешний вид и другие показатели сыра.

Сычужное свертывание молока проходит две стадии:

· ферментатив­ную;

·  коагуляционную.

На первой стадии под действием сычужного фер­мента происходит разрыв чувствительной к нему пептидной связи в полипептидной цепи χ-казеина. В результате этого χ-казеин распадается на нераство­римый (чувствительный к ионам кальция) пара-χ-казеин и растворимый гликомакропептид. Гликомакропептиды χ-казеина имеют высокий отрицательный заряд и обладают сильными гидрофильными свойствами. При их отщеплении от χ-казеина снижается электрический заряд на поверхности казеино­вых мицелл, частично теряется гидратная оболочка, в результате чего снижа­ется устойчивость казеиновых мицелл и они коагулируют, т. е. наступает вторая стадия коагуляции. Коагуляция белков наступает лишь после рас­щепления 80 - 90% χ-казеина, находящегося на поверхности мицелл. Дестабилизированные казеиновые час­тицы сначала образуют агрегаты и цепочки. При достижении «критичес­ких» размеров цепочки соединяются между собой продольными и попе­речными связями и образуют сплошную пространственную сетку, в пет­лях (ячейках) которой заключена дисперсионная среда.

Важной операцией при изготовлении сыра является обработка сгуст­ка. Цель ее состоит в том, чтобы удалить из сгустка избыток сыворотки и оставить такое ее количество, которое необходимо для дальнейшего те­чения биохимических процессов и получения сыра определенного типа и качества. Изменяя содержание сыворотки в сырном зерне, регулируют микробиологические процессы при созревании сыра.

Каждый вид сыра должен содержать оптималь­ное количество сыворотки в сырной массе. При выработке твердых сы­ров объем удаляемой сыворотки должен быть больше, чем при произ­водстве мягких сыров. На скорость и степень выделения сыворотки влияют следующие фак­торы: состав молока, пастеризация, кислотность и др.

Сырную массу при формовании соединяют в монолит, придают ему форму сыра и осуществляют дальнейшее выделение сыворотки. При са­мопрессовании и прессовании сырная масса уплотняется, удаляется сво­бодная сыворотка, захваченная во время формования, образуются мик­роструктура и замкнутая поверхность сыра. Размеры сыра, способ фор­мования, продолжительность прессования и величину давления выби­рают в зависимости от вида вырабатываемого сыра.

Во время формования и прессования сыра молочнокислый процесс продолжается, объем микрофлоры увеличивается, следовательно, повы­шается кислотность сырной массы и происходит ее обезвоживание. Тем­пература сыра во время технологических операций должна быть в преде­лах 18 - 20°С. Более низкая температура замедляет молочнокислый про­цесс и выделение сыворотки, что может отрицательно сказаться на каче­стве готового продукта. После прессования сыр должен иметь не только оптимальное содержание влаги, но и уровень активной кислотности (низ­кая и излишне высокая кислотность ухудшает качество сыра). Поэтому влажность и рН сыра после прессования устанавливают в зависимости от вида вырабатываемого сыра.

Одним из важнейших технологических факторов, влияющих на ка­чество сыра, является степень его посолки.

Во время посолки, вследствие разности концентрации хлорида натрия, происходит диффузия соли в сыр из рассола с одновременным выделени­ем из него влаги. Процесс диффузии соли происходит медленно, поэтому по слоям сыра она распре­деляется неравномерно. Выравнивание концентрации соли по слоям происходит через 1,5 - 3 мес., в зависимости от вида сыра.

Каждый вид сыра должен содержать оптимальное количество соли. На количество соли влияют содержание влаги в сыре, его размеры, способ и продолжительность посолки, концентрация, температура рассола и другие факторы. С повышением концентрации рассола увеличивается содержа­ние соли и уменьшается содержание влаги в сыре после посолки. Концентрация рассола ниже нормы приводит к набуханию (ослизнению) поверхности сыра. Для твердых сыров концентрация хлорида натрия в рас­соле должна быть не ниже 20%, для мягких и рассольных 16 - 18%. Температуру рассола необходимо поддерживать в пределах 8 - 12°С. С повышением температуры рассола (выше 12°С) увеличивается содер­жание хлорида натрия и уменьшается количество влаги в сыре. При этом могут создаваться условия для размножения стафилококков и образования ими энтеротоксинов, что представляет опасность с точки зрения пищевых отравлений.

Температура ниже 8°С способствует набуханию сыра и торможению молочнокислого процесса при созревании.

Лактоза в процессе созревания сыров подвергается воздей­ствию молочнокислых бактерий и довольно быстро, через 5 - 10 дней, пол­ностью сбраживается. Основной продукт сбраживания лактозы - молоч­ная кислота.

Титруемая кислотность сыров возрастает быстро в первые часы и дни после выработки, в дальнейшем она повышается очень медленно. В кон­це созревания кислотность может понизиться вследствие накопления щелочных продуктов распада белков.

Кроме титруемой кислотности в течение технологического процесса изменяется и водородный показатель.

В процессе созревания количество молочной кислоты умень­шается, так как она превращается в другие продукты. Молочная кислота может подвергаться пропионовокислому, маслянокислому и другим ви­дам брожения, вступать в реакции с солями, белками и т. д.

Биохимические изменения белков лежат в основе созревания сыров. Под действием сычужного фермента, плазмина и ферментов мо­лочнокислых бактерий белки сырной массы распадаются с образовани­ем многочисленных азотистых соединений. Главным источником протеолитических ферментов, а следовательно, и основным фактором созревания сыра являются молочнокислые бакте­рии.

В процессе созревания сыра пара-казеин постепенно распадается на растворимые в воде белковые вещества (высокомолекулярные полипеп­тиды), затем на средне- и низкомолекулярные полипептиды и пептиды.

Степень рас­пада белков при созревании сыров характеризуют путем определения содержания в них азотистых соединений. Состав образующих­ся продуктов распада белков в мягких и твердых сырах различен. Он обус­ловливается видом используемой при созревании микрофлоры, режима­ми тепловой обработки сырного зерна, содержанием в сыре влаги, соли и т. д.

Степень зрелости сыров условно выражают в процентах (в виде отно­шения растворимого азота к общему азоту) или в градусах Шиловича (в градусах буферности). Чем глубже происходит распад белков, тем выше буферность и степень зрелости сыра.

При распаде белков в сырах накапливаются свободные аминокисло­ты. Качественный и количественный состав сво­бодных аминокислот зависит от вида, влажности, возраста сыра, состава бактериальных заквасок и других факторов.

Во всех сырах происходит гидролиз жира, катализи­руемый липолитическими ферментами. Однако степень распада жира в твердых и мягких сырах неодинакова. В мягких сырах гидролиз протека­ет более интенсивно, в твердых - значительно слабее (за исключением швейцарского и советского сыров, в которых жир существенно изменя­ется).

В мягких и полутвердых сырах гидролиз жира зависит от развития поверхностной микрофлоры. Плесневые грибы, некоторые дрожжи и бактерии сырной слизи активно гидролизуют жир. Вследствие этого в сырах накапливается значительное количество жирных кислот, среди которых летучие кислоты имеют важное значение для образования вкуса и аромата продукта. В зрелых мягких сырах содержание жирных кислот в корке и внутри сыра различно. Некоторые мягкие сыры (рокфор и др.) созревают при участии вносимой в них плесени, которая вырабатывает активные липазы, гидролизующие жир не только на поверхности, но и внутри сыра.

Во всех видах сыров обнаружены свободные жирные кислоты - мас­ляная, валериановая, капроновая, каприловая, каприновая. В твердых сы­рах их содержание незначительно, в мягких сырах многие из них обус­ловливают характерные острый вкус и запах.

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимают под сыропригодностью молока?

2. Назовите основные стадии сычужного свертывания молока.

3. Перечислите основные факторы, влияющие на отделение сыворотки от сгустка при его обработке. Как изменяется рН сыра в процессе созревания?

4. Чем различаются процессы распада белков при созревании твердых и мягких сыров?

5. Как определяют степень зрелости сыров по Шиловичу?

6. Расскажите об изменении жира в процессе созревания сыров.

7. Дайте характеристику структурных элементов микроструктуры сыров.

8. Каким образом формируется консистенция сыров?

9. Расскажите о механизме формирования рисунка сыра.