Структура, консистенция и рисунок сыра характеризуют правильность прохождения биохимических и физико-химических процессов при вы¬работке сыра и, следовательно, качество готового продукта.
Структура
Под структурой плотного продукта подразумеваются размеры и про¬странственное расположение отдель¬ных частиц или компонентов. Разме¬ры структурных элементов и их рас-положение определяются различными методами. Структура продукта (сыра), изучаемая с помощью опти¬ческого микроскопа, называется мик¬роструктурой, а с помощью электрон¬ного микроскопа — ультраструктурой или субмикроструктурой.
Каждый вид сыра имеет свою — ха¬рактерную для него — микрострукту¬ру, но в целом у всех сычужных сыров она состоит из одних и тех же струк¬турных элементов. К ним относятся макрозерна, имеющие включения в виде микрозерен и отделенные друг от друга прослойками с макропусто¬тами. Макрозерна представляют со¬бой сырные зерна, полученные после разрезки и обработки сгустка и соеди¬ненные между собой при формовании и прессовании сыра. Размер макрозерен определяется видом сыра — в мягких сырах он в 2-3 раза больше, чем в твердых. В результате прессования сырные зерна деформируются, поэто¬му в корковом слое они сплющиваются и имеют более вытянутую форму, чем в центральной части. Сырные зер-на, прилегающие к глазкам, тоже силь¬но деформированы.
Прослойки между макрозернами состоят из белково-сывороточного вещества и образуются в результате слияния оболочек сырных зерен, при¬легающих друг к другу. Толщина про¬слоек в твердых сырах в среднем рав¬на 11 мкм (в мягких 30-35 мкм). В про¬цессе созревания она несколько уменьшается, но прослойки обнару¬живаются в сырах любого возраста.
В макрозернах содержатся раз¬личные включения — микрозерна. К ним относятся жировые микрозерна, кристаллические отложения солей кальция и колонии микроорганизмов. Жировые микрозерна — это жировые капли диаметром около 11 мкм, представляющие собой молочный жир, деэмульгированный в процессе выработки и созревания сыра. Кри-сталлические отложения солей каль¬ция (кристаллические микрозерна) обнаружены во всех твердых сырах. Это фосфат кальция, отщепленный от параказеина в процессе созревания. Отложения солей имеют округ¬лую форму и размер около 19 мкм, в процессе хранения сыров их размер увеличивается. Основная масса со¬лей кальция располагается по про¬слойкам между макрозернами, мень¬шая в макрозернах. В мягких сырах отложений солей кальция меньше и их гранулы мельче, чем в твердых сырах.
В сырах часто встречаются микро¬пустоты угловатой и овальной формы. Они располагаются обычно на стыке нескольких макрозерен (в мягких сы¬рах они часто находятся внутри мак¬розерен). Их появление обусловлено образованием газов в процессе созре¬вания сыра. Накопление газов в мик¬ропустотах приводит к формированию глазков. Средний диаметр микропус¬тот в твердых сырах равен 160 мкм (53-745 мкм), в мягких сырах они бо¬лее крупные.
Таким образом, мягкие сыры ха¬рактеризуются более крупными струк¬турными элементами по сравнению с твердыми сырами, но в них меньше отложений солей кальция и чаще встречаются микропустоты внутри макрозерен.
Формирование структуры сыров начинается во время разрезки и обра¬ботки сгустка, формования, прессо¬вания и посолки, а завершается в про¬цессе созревания сыра. От структуры сыра зависят его структурно-механи¬ческие показатели (связность, твер¬дость, пластичность и др.), которые определяют консистенцию, внешний вид, рисунок и в некоторой степени вкус сыра.
Консистенция
Консистенция — важный элемент в органолептическом восприятии, полу¬чаемом при употреблении плотного пищевого продукта. Она включает та¬кие понятия, как мягкость, жесткость, зернистость, связность, пластичность и т.д. Консистенция формируется в процессе созревания продукта. Пос¬ле прессования связность и твердость сырной массы невысоки. В первой половине созревания сырная масса уплотняется, но уплотнение и усушка массы по слоям головки происходят неравномерно — в периферической части они идут в большей степени, чем в центральной. Затем во второй поло¬вине созревания плотность и твердость массы несколько понижаются вследствие ферментативного распа¬да белков. В конце созревания процес¬сы уплотнения и разрушения структуры проходят с одинаковой интенсив-ностью, и сыр приобретает опреде¬ленные структурно-механические свойства — плотность, твердость, пла¬стичность и т.д.
Консистенция того или иного сыра определяется в первую очередь его структурой — размерами и распреде¬лением макро- и микрозерен, а также прослоек. Другими факторами, влияющими на консистенцию сыра, явля¬ются скорость и степень распада бел¬ков, состав не распавшегося параказеинового комплекса (содержание в нем кальция), количество и состояние в сырной массе влаги, жира и т.д.
Состав параказеинового комплек¬са обусловливает способность сыр¬ной массы связывать и удерживать влагу. Она тем выше, чем больше каль¬ция в комплексе — и наоборот. Содер¬жание кальция в комплексе зависит от количества накопившейся в сырной массе молочной кислоты. При значи¬тельном количестве кислоты процесс отщепления кальция от комплекса идет активно, масса плохо набухает и приобретает колющуюся и крошливую консистенцию.
При недостаточной кислотности отмечаются избыточная связность сырной массы и резинистая, ремнистая консистенция сыра. Таким об¬разом, для получения сыра хороше¬го качества нежелательны как изли¬шек, так и недостаток молочной кис¬лоты.
Большое влияние на консистенцию сыра оказывают состояние влаги в сыре, ее связь с сухим веществом. С уменьшением активной кислотности (рН) и переходом белков из нераство¬римого состояния в растворимое в сыре увеличивается количество свя¬занной влаги, а свободной — уменьшается. Это способствует повышению влагоудерживающей способности сырной массы и улучшению консис¬тенции сыра.
Рисунок
В процессе созревания сыра вследствие биохимических реакций выделяются газы — углекислый газ, водород, аммиак и др. Частично газы выделяются наружу, частично задер-живаются в сырной массе, образуя глазки.
Аммиак образуется при дезаминировании аминокислот. Часть его всту¬пает в соединение с кислотами, часть накапливается в свободном состоянии и улетучивается, о чем свидетельству¬ет запах аммиака в сырохранилищах. Водород выделяется в процессе маслянокислого брожения, а также в ре¬зультате деятельности бактерий груп¬пы кишечных палочек. Он плохо ра¬створяется в сырной массе, легко диффундирует через неплотные уча-стки, поэтому не задерживается в сыре. Однако при энергичном маслянокислом брожении образуется боль¬шое количество водорода, что может привести к получению неправильного рисунка и к вспучиванию сыра.
Углекислый газ по сравнению с другими газами выделяется в значи¬тельно больших количествах (содер¬жание СО2 составляет 60-90% от ко¬личества всех газов). Он образуется при сбраживании лактозы и солей мо¬лочной кислоты (лактатов) ароматообразующими молочнокислыми, пропионовокислыми, маслянокислыми бактериями, бактериями группы ки-шечных палочек, а также при декарбокилировании аминокислот и жирных кислот. Углекислый газ сравнительно хорошо растворяется в сырной мас¬се, однако его образуется настолько много, что он создает перенасыщен¬ный раствор и при благоприятных ус¬ловиях начинает выделяться. Газ скап¬ливается в микропустотах сырной массы, постепенно расширяет их, превращая в глазки. При быстром вы¬делении СО2 таких центров скопления будет очень много, и тогда глазки об¬разуются мелкие и в большом количе¬стве (Голландский и Костромской сыры). При медленном выделении СО2 — например, в Советском сыре — глаз¬ки образуются крупные и в малом ко¬личестве.
В мелких и полутвердых сырах ри¬сунок образуется при развитии ароматообразующих молочнокислых бакте¬рий (Leuc. dextranicum, Lac. diacetilactis и др.). Как показывает опыт, сыр, выработанный с использо¬ванием одной культуры Lac.lactis не имеет рисунка. Ароматообразующие бактерии сбраживают лактозу, в ре¬зультате чего образуются разнообраз¬ные продукты и углекислый газ.
В сырах с высокой температурой второго нагревания образование глаз¬ков обуславливают пропионовокислые бактерии, сбраживающие лакто¬зу, молочную кислоту и ее соли.
Газообразование, вызванное бак¬териями группы кишечных палочек, характеризуется получением сетчато¬го или рваного рисунка. Бактерии дан¬ной группы сбраживают лактозу с об¬разованием большого количества уг¬лекислого газа. Маслянокислое бро¬жение приводит к образованию в сыре крупных глазков неправильной формы или же пустот щелевидной формы. Маслянокислые бактерии сбраживают лактозу, молочную кислоту и лактаты с выделением углекислого газа, водорода и масляной кислоты.
