На главную >> Записи >> Синерезис

Часть первая.
Прежде всего вспомним, что изготовление сыра – это процесс отделения жидкого от твердого, процесс избавления от лишней влаги. Сделать первый шаг, запустить этот процесс, позволяет коагуляция белка и образование сгустка (геля). После превращения молока в гель при изготовлении сыров кислотной или ферментативной коагуляции сгусток подвергается различным видам обработки с целью отделения жидкой фазы. Образованный под действием кислоты или фермента сгусток довольно стабилен, если его оставить в покое, но если его подвергнуть внешнему давлению или разрезать, параказеиновая матрица перестраивается благодаря различным взаимодействиям между белками, выделяя жидкую водную фазу геля, которая называется сывороткой. Этот процесс и называется синерезис. Так как процесс сыроделия, в основном, и есть процесс удаления влаги, неудивительно, что многие операции предназначены как раз для того, чтобы способствовать синерезису. По сути синерезис – это все, что происходит от момента окончания первой стадии коагуляции белка под действием фермента и до окончания изготовления сыра. Контроль синерезиса означает контроль над содержанием влаги в сыре. В свою очередь, содержание влаги оказывает определяющее влияние на качество сыра, его текстуру и ароматические/вкусовые характеристики. Коротко, чем больше содержание влаги, тем быстрее сыр созревает и тем менее он стабилен, устойчив к воздействиям окружающей среды. Чем выше влажность сыра, тем больше вероятность возникновения посторонних, неприятных запахов. Конечно, вся микрофлора, присутствующая в сыре, вносит свой вклад в его созревание. Но деятельность микроорганизмов простирается настолько далеко, насколько это позволяет состав и, прежде всего, влажность сырного теста. Контроль над синерезисом полностью в руках сыродела. И, через контроль над синерезисом – получение сыра нужного состава, аромата, вкуса, качества.

Главные параметры, в зависимости от изменения которых изменяется степень синерезиса, это нарезание (дробление) сгустка, температура нагревания зерна, степень развития кислотности, перемешивание смеси зерна и сыворотки, прессование и посол. Мельче режем сгусток, выше греем зерно, даем развиться большему количеству кислоты, интенсивнее перемешиваем, сильнее прессуем и больше солим – все это ведет к лучшему синерезису и меньшей влажности сыра.

Состав молока также влияет на синерезис, но не слишком сильно. Увеличение содержания жира в молоке замедляет синерезис в некоторой степени и увеличивает способность сырного зерна к удержанию влаги. Жировые шарики создают препятствия для движения влаги, и по этой причине увеличение содержания жира в молоке увеличивает выход на величину примерно в 1,2 раза большую, чем масса добавленного жира. Установлена также прямая зависимость синерезиса от содержания белка в молоке. Но, поскольку содержание жира и белка в молоке меняется одновременно в зависимости от периода лактации, эти влияния компенсируют друг друга. Кроме того, нормализация молока перед изготовлением сыра для приведения его к определенному соотношению белок:жир снижает влияние состава молока на синерезис.

В общем случае, чем больше времени дается на вторую стадию образования сгустка, а именно, построение пространственной структуры геля, чем больше времени проходит от точки флокуляции до начала нарезания сгустка, тем более при прочих равных условиях затруднен синерезис.
Добавление небольших количеств хлорида натрия в молоко (как это делается, например, при изготовлении египетского сыра Домиати (Egyptian Domiati) улучшает синерезис, но увеличение количества хлорида натрия опять-таки ведет к ухудшению синерезиса.

Небольшие изменения в скорости синерезиса наблюдаются также в зависимости от изменения периода лактации, возможно из-за изменения концентрации ионов Са++.
Молоко коров, больных маститом, дает сгусток с замедленным синерезисом.

Предварительная обработка молока тоже может влиять на синерезис. Чрезмерное нагревание (например, пастеризация при высоких температурах) ведет к денатурации сывороточных белков, что ухудшает образование сгустка под действием фермента и снижает скорость синерезиса. При этом уменьшение синерезиса зависит почти линейно от степени денатурации лактоглобулина. Гомогенизация цельного молока значительно ухудшает синерезис вследствие уменьшения размеров жировых шариков и значительной степени замещения естественных мембран жировых шариков казеином. Покрытые казеином жировые шарики включаются в структуру геля и препятствуют синерезису.
Общее мнение состоит в том, что концентрация молокосвертывающего фермента оказывает незначительное влияние на синерезис. Хотя в некоторых случаях и отмечалось небольшое увеличение синерезиса при увеличении дозировки фермента.

Повышение температуры нагревания зерна сильно увеличивает синерезис. Температура, до которой нагревается сырное зерно, это одна из главных характеристик каждого вида сыра и должна соответствовать тому, какой тип стартерных культур используется для развития кислотности.
Способность вырабатывать кислоту у некоторых видов лактококков значительно снижается при температурах между 35°С и 42°С и поэтому чрезмерное нагревание при использовании таких видов молочнокислых бактерий может оказать отрицательное влияние на синерезис из-за снижения кислотности. Слишком быстрое нагревание зерна может привести к образованию корочки на его поверхности, «завариванию» зерна, и значительно ухудшить удаление влаги.
Перемешивание смеси зерна с сывороткой в процессе нагревания до некоторой степени увеличивает синерезис пропорционально интенсивности перемешивания. Перемешивающие инструменты способствуют равномерному нагреванию зерна, предотвращают слипание зерна и вызывают соударения зерен между собой, со стенками сыродельной ванны и самим перемешивающим инструментом. Все это ведет к лучшему синерезису. Однако, вначале перемешивание не должно быть слишком интенсивным, т.к. не сформировавшееся в должной степени зерно будет терять в сыворотку жир и белок, что приведет к уменьшению выхода сыра.

Перемешивание зерна после слива сыворотки, как это делается в случае изготовления некоторых видов Чеддара или сыра Колби, способствует синерезису.

Прессование сыра после слива большей части сыворотки улучшает синерезис так же, как и операция чеддаризации.

Добавление хлорида натрия к сырному зерну вызывает значительное истечение сыворотки, но изменение количества добавленной к зерну соли вряд ли подходит как метод контроля влажности потому, что соль оказывает значительное влияние на все без исключения свойства сыра, помимо его влажности.
Вторая часть. Немного подробней о том, что уже было сказано выше.
Для изготовления каждого сыра используются определенные температуры нагревания потому, что температура влияет на рост стартерных культур, развитие кислотности и синерезис сырного зерна. Все это в свою очередь определяет развитие текстуры сыра и его ароматического и вкусового профиля в процессе созревания.

Температура нагревания сырного зерна – важнейший параметр контроля синерезиса и, таким образом, содержания влаги в сыре. Повышение температуры нагревания увеличивает синерезис. Для сыров с высокой влажностью, таких как Камамбер или Бри, температуры нагревания зерна низкие (31-33°С). Для сыров со средней влажностью, таких как Чеддар или Гауда, температуры средние (36-40°С). Для сыров с низкой влажностью, таких как сыры типа «грана», или альпийских сыров (например, Грюйера), применяются высокие температуры (50-55°С).

Температуры нагревания зерна связаны с видом используемых стартерных культур. Мезофильные культуры оптимально развиваются при температуре 26-30°С и могут производить кислоту и выживать при температурах до 40°С в зависимости от штамма. Синерезис напрямую зависит от кислотности. Образование кислоты стартерными бактериями при оптимальных для каждого штамма температурах способствует синерезису, но повышение максимальных температур выше оптимальных для жизни бактерий значений ухудшает образование кислоты и отрицательно влияет на синерезис. Сыворотка уходит с поверхности сырного зерна. Таким образом, при прочих равных условиях, чем мельче мы нарезаем сгусток, тем больше площадь поверхности, через которую сыворотка может уходить и меньше расстояние, которое влаге нужно пройти от центра зерна до поверхности, и тем больше степень синерезиса. И наоборот, для сыров с высокой влажностью, таких, например, как Камамбер, сгусток или нарезается крупно или даже крупные части сгустка без нарезания вычерпываются из ванны в форму.

Температура нагревания зерна оказывает влияние на буферную способность сыра. Вместе с увеличением синерезиса с сывороткой уходит и молочная кислота, что уменьшает соотношение молочная кислота : белок. Уменьшение этой пропорции ведет к большей буферной способности сыра, к более высоким значениям рН.

Температура нагревания зерна прямо и косвенно влияет на протеолиз белка молокосвертывающим ферментом. Использование высоких температур частично или почти полностью деактивирует остаточный молокосвертывающий фермент в сырном зерне. А слишком большое количество остаточного молокосвертывающего фермента в сыре может приводить к протеолизу этим ферментом при выдержке и, как следствие, к размягчению сырного теста. Чем ниже рН при сливе сыворотки, тем больше остаточное содержание молокосвертывающего фермента в сыре и выше степень протеолиза под действием этого фермента при созревании.

Влияние температуры нагревания на образование кислоты определяется степенью растворения коллоидного фосфата кальция. При большей кислотности растворимость коллоидного фосфата кальция растет и большее его количество удаляется при сливе сыворотки. Чем меньше рН (выше кислотность) и меньше содержание кальция, тем менее пластичным, более крошащимся будет сыр, и наоборот, сыры с более высоким рН (меньшей кислотностью) и более высоким содержанием кальция более пластичны.

Высокие температуры уничтожают потенциально опасные бактерии и снижают риск порчи сыра. Гигиеническая безопасность сыра Эмменталь, изготовленного из сырого молока, сравнима с тем же сыром, сделанным из молока пастеризованного, благодаря высокой температуре нагревания сырного зерна и другим факторам, включающим выдержку в течение как минимум 4 месяцев.
Температура нагревания зерна оказывает влияние на активность собственных ферментов молока и ферментов, выделяемых стартерными бактериями. Эти ферменты производят и расщепляют аминокислоты, создавая вещества, влияющие на аромат и вкус сыров.

Развитие кислотности способствует синерезису вследствие снижения общего отрицательного заряда казеина до достижения его изоэлектрической точки, облегчая таким образом связывание молекул белка между собой.

Увеличение концентрации ионов Са++ в молоке в общем случае усиливает синерезис и увеличение это легко достигается добавлением хлорида кальция. Однако добавление хлорида кальция может, напротив, ухудшать синерезис при определенных значениях рН и слишком большом количестве добавленного хлорида, это проявляется особенно сильно, когда время от образования до нарезания сгустка достаточно велико. Это связывают со взаимодействием ионов Са++ с отрицательно заряженными глютаматом и аспартатом в цепи молекулы казеина, что ведет к общему увеличению положительного заряда и ухудшению синерезиса.

Протеолиз, вызываемый ферментами, вырабатываемыми психотропными микроорганизмами, заметно ухудшает синерезис, в то время как протеолиз, вызываемый плазмином, практически не оказывает влияние на отделение сыворотки.