Производство большинства сортов сыра включает в себя следующее:
1. Пастеризация молока убивает почти все присутствующие микроорганизмы, включая вредные патогенные бактерии, вызывающие заболевания, такие как туберкулез и лептоспироз, а также другие нежелательные микроорганизмы, такие как дрожжи и кишечная палочка, которые могут изменять характеристики сыра путем образования двуокиси углерода и нежелательного протеолиза.
2. Подкисление молока важно для правильного выделения сыворотки из образующегося сыра-творога и для контроля роста многих нежелательных бактерий. Обычно это достигается путем добавления молочнокислых бактерий, которые превращают лактозу в в молочную кислоту.Большинство сортов сыра возможно приготовить без добавления "закваски", которая представляет собой культуру тщательно отобранных бактерий, продуцирующих молочную кислоту. Большие объемы закваски, необходимые для производства сыра, готовятся в специальных емкостях для закваски, в которых молоко подвергается термической обработке для уничтожения нежелательных бактерий, спор и фагов и охлаждается примерно до 22°C, температура, подходящая для выращивания закваски. Перемешивают замороженную закваску, и ферментация продолжается примерно от 6 до 16 часов. (Этот процесс аналогичен тому, который используется для производства йогурта.) Необходимое количество закваски зависит от различных сортов сыра, но для чеддера обычно требуется от 1,25 до 2,0% от объема молока предполагаемого для производства сыра. Количество образующейся молочной кислоты и влажность в готовом сыре регулируют последующую скорость биохимических изменений, которые происходят во время созревания сыра.
3. Коагуляция казеиновой фракции молока с образованием геля может быть достигнута путем снижения рН молока и добавления "сычужного фермента", смеси, содержащей специфический протеолитический фермент. Наиболее часто используемый сычужный фермент содержит фермент химозин, либо в виде экстракта телячьего сычуга, либо в виде рекомбинантного продукта. Другие типы сычужного фермента получают из других источников животного происхождения, микроорганизмов или растений. Четырьмя основными группами казеина являются αs1-, αs2-, β- and κ-caseins. Эти фосфопротеины удерживаются вместе микрокластерами кальция и фосфата и существуют в молоке в виде мицелл диаметром около 100 нм, содержащих сотни молекул каждого типа казеина. Считается, что более гидрофобные участки этих фосфопротеинов расположены внутри мицеллы, а более гидрофильные участки κ-казеина - снаружи. Считается, что отрицательно заряженный карбоксильный конец молекул κ-казеина выступает "волоскообразно" из мицеллы и отталкивает другие мицеллы казеина (стабилизация заряда). В кроме того, волоскоподобные макропептидные части κ-казеина не способны к взаимопроникновению (стерическая стабилизация). Считается, что эти два механизма позволяют мицеллам оставаться в растворе в виде коллоидных частиц. Добавление сычужного фермента (включает любую из ряда кислых протеиназ) приводит к частичному протеолизу κ-казеина путем расщепления связи Phe105-Met106 .Высвобождение гидрофильного карбокси-концевого пептида (гликомакропептида) приводит к дестабилизации мицелл, которые становятся менее отрицательно заряженными и более гидрофобными. Затем эти мицеллы агрегируют (в присутствии кальция и при температуре выше 15°С) с образованием коагулята. Сычужный коагулят состоит из непрерывной матрицы из нитей мицелл казеина, которые включают жировые шарики, воду, минералы и лактозу и в которых удерживаются микроорганизмы.
4. Синерезис, или усадка, коагулята в значительной степени является результатом продолжающегося действия сычужного фермента. Это приводит к потере сыворотки и ускоряется при нарезке, перемешивании, варке, солении или прессовании творога, а также при увеличении количества кислоты, вырабатываемой закваской, и постепенно увеличивается во время приготовления сыра. В результате творожная масса сжимается и влага непрерывно удаляется во время приготовления.
5. Соль добавляют в сыр в качестве консерванта, а также потому, что она влияет на текстуру и вкус готового сыра, контролируя рост микробов и активность ферментов. Соль можно добавлять либо непосредственно в творог после стекания сыворотки и перед формованием или прессованием в форму, либо путем погружения сформованного сырного блока в соляной раствор на несколько дней после изготовления. Добавление соли в нарезанный творог вытягивает больше сыворотки из творожного сырка, и часть соли диффундирует в творог. рН творога, время контакта, размер и структура частиц соли - все это важно для определения того, сколько соли поглощается творогом. Соль также участвует в физических изменениях растворимости и конформации сырного белка, которые влияют на реологию и текстуру сыра. Еще одна важная функция соли в сыре - придание вкуса.
6.1 Тепловая обработка. Нагрев творожной массы в любое из нескольких различных периодов времени при производстве определенных сортов сыра, таких как чеддер, моцарелла или Эмменталер, заключается в том, чтобы избирательно остановить рост определенных типов бактерий и, следовательно, повлиять на процесс созревания сыров. Это также изменяет состав и текстуру сыра, увеличивая синерезис без повышения кислотности.
6.2 Растягивание творожной массы является важной операцией для производства нескольких видов сыра, в
частности для пасты филата, наиболее известной из которых является моцарелла. Традиционно творог погружали в горячую (около 80 ° C) воду, и жидкую массу сыра растягивали в жгуты, чтобы выровнять белковые волокна, а затем переливали в емкость для охлаждения. Затем сыр погружали в рассол. Крупномасштабное производство означает, что для растяжки используются специальные машины.
6.3 Чеддеринг - это мягкая форма растягивания, при которой творожную массу насыпают горкой и держат в тепле, чтобы она текла под действием силы тяжести. Его периодически переворачивают, чтобы снова текло. Во время этого процесса рН творога падает, и сыворотка продолжает выделяться. Опять же, при крупномасштабном производстве это делается на больших машинах.
6.4 Промывка творога либо в чане для сыра, либо после размягчения помогает удалить больше лактозы, которая изменяет рН сыра. Это также уменьшает синерезис и важно при производстве таких сыров, как Колби, Гауда и Эгмонт.
7. Придание сыру окончательной формы шариков, приплюснутых сфер, дисков, цилиндров или прямоугольных кубиков является традиционным, но для некоторых сортов, например, камамбера, это влияет на процесс созревания. Некоторые сыры прессуются в формах (в настоящее время изготавливаемых из пластика или нержавеющей стали) под сывороткой в течение короткого времени, в то время как другие прессуются при высоком давлении в течение нескольких часов.
8. Созревание или дозревание. Созревание сыра включает в себя три основных биохимических события. (i) Гликолиз: Лактоза метаболизируется до молочной кислоты, которая затем может быть катаболизирована (расщеплена на более мелкие молекулы) с образованием уксусной и пропионовой кислот, двуокиси углерода, сложных эфиров и спирта под действием ферментов микроорганизмов, содержащихся в молоке, включая добавленную закваску. (ii) Липолиз: Липиды расщепляются с образованием свободных жирных кислот, которые затем могут катаболизироваться с образованием кетонов, лактонов и сложных эфиров под действием ферментов натурального молока , а также тех, которые добавляются для придания вкуса в определенные сорта сыра, например Романо, Блю Вен и фета. (iii) Протеолиз: белки (казеины) постепенно расщепляются с образованием пептидиоаминокислот ферментами коагулянта, ферментами натурального молока и ферментами заквасочных бактерий и других добавляемых микроорганизмов, например плесневых грибов, таких как Penicillium camemberti, используемых при производстве камамбера, и Penicillium roqueforti, используемых при производстве сыров с голубыми прожилками, таких как Рокфор и Стилтон. Ферменты этих видов плесени обычно приводят к высокому уровню протеолиза в этих видах сыра. Количество присутствующей кислоты оказывает заметное влияние на уровень протеолиза, наблюдаемый в получаемом сыре. Активность фермента-коагулянта, количество фермента, остающегося в твороге, и, как следствие, степень протеолиза зависят от количества кислоты, образующейся на начальных стадиях производства сыра. рН также контролирует уровень влажности, что, в свою очередь, влияет на протеолиз в сыре. Конечный рН творога и скорость снижения рН определяют степень растворения коллоидного фосфата кальция в твороге. Это изменяет восприимчивость казеинов к протеолизу в процессе производства и влияет на реологические свойства (такие как текстура) сыра. Расщепление белков до пептидов (протеолиз) превращает эластичный творог без запаха в сыр с желаемой текстурой и вкусом. Дальнейший протеолиз приводит к образованию аминокислот, а дальнейший биохимический гликолиз и гидролиз приводят к образованию аминов, альдегидов, спиртов и сернистых соединений, которые придают сыру аромат.
9. Упаковка. Многие сыры производятся и выдерживаются в больших блоках (например, по 20 кг) и экспортируются как таковые. Когда они продаются в супермаркетах, их обычно нарезают на блоки соответствующего размера и либо упаковывают в термоусадочную пленку в атмосфере углекислого газа, который растворяется в сырной массе, либо запаивают в вакууме в специальную "сетчатую" упаковку "сверху и снизу". Последующая анаэробная среда предотвращает рост плесени на поверхности сыра. Многие сыры, такие как бри и камамбер, готовы к продаже после созревания и упакованы в специальную аэрирующую упаковку и в пористые коробки.
