Усвояемость молочного жира человеческим организмом составляет примерно 95 %.
Лактоза (молочный сахар) – дисахарид, единственный углевод, получаемый новорожденными млекопитающими. Играет важнейшую роль в кальциевом обмене и является незаменимым источником энергии. Лактоза не такая сладкая, как сахароза, и хуже растворяется в воде. Именно молочный сахар является основным источником питания молочнокислых бактерий, в процессе жизнедеятельности которых лактоза сбраживается, превращаясь в галактозу и глюкозу. Под воздействием молочных дрожжей лактоза распадается на спирт и углекислый газ.
Кроме лактозы, в молоке также содержатся аминосахара, связанные с белками. Они стимулируют процесс размножения микроорганизмов, присутствующих в молоке. Усвояемость лактозы организмом человека составляет 99 %.
Молоко содержит около 1 % минеральных веществ. В основном они представлены средними и кислыми солями фосфорной кислоты. Кроме того, в молоке присутствуют и соли органических кислот, главным образом лимонной и казеиновой.
Избыточное содержание в молоке солей приводит к нарушению коллоидной системы белков, которые в конечном итоге выпадают в осадок. Этот процесс используется для коагуляции белков при изготовлении сыров.
Козье молоко
Козье молоко отличается от коровьего меньшим содержанием глобул протеина. В нем достаточно много белка альбумина, тогда как в состав коровьего молока входит в основном белок казеин. Данный состав козьего молока, обуславливающий его легкую усвояемость, позволяет использовать его в диетическом и детском питании. Однако из-за высоких показателей гомогенизации при приготовлении сыров достаточно трудно отделить твердую фракцию от жидкости. Именно по этой причине из козьего молока чаще всего производят мягкие сыры, отличающиеся высоким содержанием сыворотки.
Процесс формирования сгустка из козьего молока и дальнейшая его обработка требуют аккуратности и внимания, чтобы избежать потери мелкого сырного зерна вместе с отцеженной сывороткой.
Наилучшими породами коз, из молока которых вырабатывают самые вкусные сыры, считаются альпийская, зааненская и нубийская. При этом козы зааненской породы отличаются большими надоями, однако их молоко имеет достаточно сильный характерный привкус. У коз альпийской и нубийской пород молоко лишено запаха и имеет сладковатый вкус.
В состав козьего молока входит 87,5 % воды, 0,7 % белка альбумина, 3 % белка казеина, 4 % лактозы, 4,2 % жира, 0,6 % соли.
Овечье молоко
Овечье молоко считается самым питательным продуктом натурального происхождения. В нем велико содержание белков и витаминов. Твердой фракции в овечьем молоке в 2 раза больше, нежели в коровьем или козьем. Именно по этой причине оно считается самым продуктивным при изготовлении сыров.
В состав овечьего молока входит 79,6 % воды, 1,1 % белка альбумина, 4,6 % белка казеина, 4,7 % лактозы, 9 % жира, 1 % соли.
Овечье молоко получают в период лактации, продолжительность которого составляет около 150 дней. Самые большие надои животные дают на третий месяц лактации. Иногда этот показатель достигает 40 % от общего объема получаемого молока.
Молочная продуктивность напрямую зависит от породы овец, а также от применяемых кормов и условий содержания. Больше всего молока дают животные восточно-фризской породы.
При изготовлении овечьих сыров требуется в 3 раза меньше фермента для свертывания молока. Калье необходимо нарезать большими кусками и аккуратно, не перемешивая, перекладывать в формы. В противном случае велика вероятность потери жиров и белка вместе с сывороткой, что приведет к тому, что сыр будет сухим. При прессовке таких сыров используется малый вес, а соли в них добавляют значительно меньше, чем при использовании коровьего или козьего молока.
Сырое молоко
В ряде случаев при изготовлении сыров используют непастеризованное, сырое молоко. Сразу после дойки парное молоко фильтруют и охлаждают. Таким образом в нем сохраняется естественная структура и присутствуют все изначальные компоненты. Непастеризованное молоко более всего подходит для производства сыра, поскольку оно хорошо сворачивается, формируя качественный, плотный сгусток.
Сыры, изготовленные из непастеризованного молока, отличаются более выраженным запахом и вкусом. В них лучше протекает процесс созревания. Кроме того, такие сыры хорошо хранятся.
Однако при использовании непастеризованного молока для производства сыра не следует забывать о том, что в нем нередко могут присутствовать патогенные микроорганизмы. Попадают они в молоко при несоблюдении норм гигиены. Особенно опасно молоко, полученное от больных животных. По этой причине, если качество молока не выяснено, его лучше подвергнуть пастеризации.
Пастеризованное молоко
Процесс пастеризации предусматривает нагревание молока с последующим быстрым его охлаждением. Данная процедура позволяет уничтожить патогенные микроорганизмы, присутствующие в молоке. Однако, к сожалению, вместе с ними погибают и полезные бактерии. Кроме того, при пастеризации уничтожаются энзимы, играющие огромную роль в процессе усвоения человеческим организмом лактозы и витаминов, содержащихся в молоке.
Несмотря на все негативные факторы, белок, присутствующий в пастеризованном молоке, пригоден для изготовления сыра. Из-за отсутствия в таком молоке микроорганизмов молочнокислые бактерии заквасок приходится добавлять в него искусственно.
Следует помнить, что для производства сыров подходит лишь молоко, температура пастеризации которого не превышала 75 °C. Молоко, продающееся в магазинах, обычно пастеризуется при 85 °C и для изготовления сыров непригодно. Объясняется это тем, что при температуре 80 °C происходит процесс денатурации белка, который уже не способен сформировать плотный сгусток.
Как пастеризовать молоко
Молоко, предназначенное для изготовления сыра, можно пастеризовать в домашних условиях. Сделать это достаточно просто, однако необходимо соблюдать ряд нехитрых правил:
1. Влить молоко в эмалированную кастрюлю или емкость из нержавеющей стали. Нельзя использовать для пастеризации алюминиевую посуду, поскольку под воздействием высокой температуры алюминий начинает взаимодействовать с молоком, образуя вредное вещество – гидроксид алюминия.
2. В емкость большего объема налить воду, поместить в нее кастрюлю с молоком. Сооруженную таким образом водяную баню поставить на огонь.
3. Нагреть молоко до температуры 75 °C. Выдержать его в течение 20 минут при температуре 75 °C. В случае если температурный режим был нарушен в меньшую сторону либо период выдержки был уменьшен, патогенные микроорганизмы могут остаться в молоке. Если температурный режим нарушается в большую сторону, изменяется структура белка, и творожный сгусток, полученный из такого молока, будет непригоден для изготовления сыра. Не стоит также забывать о том, что высокие температуры негативно сказываются на вкусовых качествах молока.
4. Быстро охладить молоко, поместив кастрюлю с ним на лед или в емкость с холодной водой.
5. Хранить пастеризованное молоко следует в холодильнике. Использовать его для приготовления сыра необходимо в кратчайшие сроки.
Гомогенизированное молоко
Нередко для улучшения качества молока проводят его гомогенизацию. Данный процесс предусматривает пропускание молока через очень мелкое сито под определенным давлением, что приводит к дроблению жировых шариков, присутствующих в нем. В результате жир распределяется в жидкости равномерно. В гомогенизированном молоке никогда в естественных условиях не отделяются сливки. Подходит оно лишь для приготовления мягких сыров. Для того чтобы активизировать процесс образования сырного зерна, в гомогенизированное молоко добавляют хлористый кальций.
Закваски
Сыр представляет собой не что иное, как сквашенное молоко с последующим отцеживанием сыворотки, обработкой полученного сгустка и его выдержкой. Для того чтобы правильно сквасить молоко, используют молочнокислые бактерии. Если оставить его скисать в теплом помещении без применения заквасок, процесс произойдет после попадания в него различных бактерий из воздуха. Таким образом можно получить домашнюю простоквашу.
Для изготовления молочнокислых продуктов, таких как кефир, йогурт, снежок, сыр и др., используются лишь закваски из культур бактерий определенного вида.
В процессе жизнедеятельности бактерий сыр становится сыром. Под их воздействием формируется кислотный баланс, появляется способность к созреванию. Во многом благодаря бактериям сыры приобретают специфический вкус и запах.
Важным фактором является повышенная кислотность сыра, благодаря которой не только предотвращается развитие патогенных микроорганизмов, способных нанести сыру непоправимый ущерб, но также увеличивается способность ферментов к свертыванию молока и регулируется содержание в сырной массе кальция.
В настоящее время при изготовлении сыра используются закваски двух видов:
1. Материнская закваска, которую получают из чистой культуры молочнокислых бактерий определенного вида, выращенной в молоке. Для того чтобы сохранить закваску, в нее следует периодически добавлять молоко. Однако она часто перекисает, а кроме того, в нее попадают "дикие" бактерии из воздуха.
2. Сухие закваски прямого внесения. Это культура молочнокислых бактерий, высушенная при больших отрицательных температурах, имеющая порошкообразную консистенцию. Сухие закваски добавляются в молоко в сухом виде. После этого в течение 30–40 минут происходит процесс размножения молочнокислых бактерий.
Мезофильные закваски
Такие закваски, оптимальная температура для роста которых составляет 26–30 °C, применяются для получения сыров с максимальной температурой нагревания не выше 40 °C. Мезофильные закваски используются при изготовлении бри, валансе, камамбера, феты, маасдама, гауды, эмменталя, пармезана, чеддера и др.
При применении мезофильных заквасок важно следить за тем, чтобы температура молока при их внесении и дальнейшем процессе производства сыра находилась в диапазоне 25–30 °C.
В сыроварении в настоящее время используются в основном 2 штамма мезофильных бактерий – Lactococcus lactis ssp. lactis и Lactococcus lactis ssp. cremoris. Следует помнить, что данные закваски не применяются при изготовлении таких сыров, как моцарелла и сулугуни.
С недавнего времени в сыроварении все большей популярностью начала пользоваться арома-мезофильная закваска, которую применяют при изготовлении сыров с интенсивным запахом. В такой закваске, помимо перечисленных бактерий, присутствуют также Lactococcus lactis ssp. diacetylactis или Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris.
Бактерии мезофильных заквасок в процессе жизнедеятельности приводят к выделению большого объема углекислого газа и диацетила.
Термофильные закваски
В отличие от мезофильных бактерии термофильных заквасок активно размножаются при повышенной температуре (30–40 °C), не погибая даже при ее увеличении до 65 °C. Чаще всего термофильные закваски применяются при получении сыров, характеризующихся высокой температурой второго нагревания. К ним относятся итальянские вытяжные сорта, например реджиано, романо, проволоне, моцарелла, а также многие швейцарские сыры.
В настоящее время в сыроварении используются штаммы таких бактерий, как Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulbaricus и Lactobacillus helveticus. Оптимальная температура для их жизнедеятельности, а значит, для выделения молочной кислоты, составляет 35–41 °C.
Нередко термофильные закваски используют вместе в мезофильными при изготовлении сыров, технология производства которых предусматривает повторное нагревание. К таким сортам относятся, к примеру, романо, провалоне, эмменталь и др.
Термин "термофильная закваска" может обозначать как штамм одной бактерии, так и смесь нескольких штаммов.
Как правильно использовать закваски
Сухие закваски представляют собой порошок, напоминающий сухое молоко. При их производстве соблюдаются условия стерильности, а процесс их высушивания происходит при температуре –45 °C.
В продажу закваски поступают в герметичной упаковке. После вскрытия пакета обращаться с его содержимым следует очень бережно. Закваски хранят в закрытом гриппер-пакете не дольше двух лет, в морозилке при температуре не выше –8 °C. При необходимости закваску достают из упаковки чистой сухой ложкой. После этого пакет закрывают и убирают обратно в морозилку. Все эти меры предосторожности направлены на то, чтобы не допустить попадания в закваску чужеродных культур и примесей.
Перед внесением закваски молоко подогревают до необходимой температуры. Затем емкость снимают с огня и всыпают в нее нужное количество порошка культуры. За 2–3 минуты закваска успевает напитаться влагой. После этого молоко перемешивают с помощью шумовки движениями, направленными вверх-вниз, что позволяет затронуть весь объем молока. Процесс перемешивания в среднем должен длиться около минуты. Категорически не рекомендуется взбивать молоко или перемешивать его слишком быстро. Это может привести к нарушению его структуры.
После окончания процедуры перемешивания кастрюлю накрывают крышкой и оставляют в теплом помещении на время, предусмотренное технологией приготовления конкретного сорта сыра. За этот период молочнокислые бактерии размножатся, создав тем самым оптимальную среду для действия сычужного фермента или пепсина.
Молокосвертывающие ферменты (коагулянты)
Процесс превращения жидкого молока в гелеобразную субстанцию (в сгусток) называют коагуляцией. Сгусток представляет собой твердую фракцию молочных белков, находящихся в связанном состоянии. Также в нем присутствуют растворенные жиры. В процессе дальнейшего приготовления сыра сгусток отделяют от жидкости, которую называют сывороткой.
Как уже говорилось ранее, в молоке содержатся такие белки, как альбумин и казеин. При этом доля казеина среди других белков в некоторых случаях достигает 80 %. Он входит в состав больших мультимолекулярных соединений молока, которые носят название мицелл. Казеин бывает разных видов. Так, например, существует к-казеин, который находится на поверхности белковых шариков (мицелл). В жидком молоке он предотвращает процесс склеивания их друг с другом.
Под воздействием ферментов происходит свертывание (коагуляция) молока. Процесс приводит к изменению мицелл, когда в присутствии ионов кальция к-казеин преобразуется в пара-к-казеин и макропептиды. Пара-к-казеин прикрепляется к ядру мицелл, тогда как макропептиды уходят в водяную составляющую молока. В результате образуется сыворотка (жидкая фракция). Тем временем мицеллы, лишившись к-казеина, склеиваются друг с другом, формируя сгусток (твердую фракцию).
Вещества, которые вызывают формирование сгустка, то есть участвуют в процессе отделения твердой фракции молока от жидкой, называют коагулянтами. В качестве коагулянтов прежде применялся лишь сычужный фермент – вещество, получаемое из желудков телят (химозин). В настоящее время могут быть использованы разные вещества, такие как уже описанный ранее сычужный фермент, пепсины, микробиальный ренин, рекомбинированный химозин и др.
Телячий сычужный фермент (сычуг)
Сычуг – это выделенный из желудков телят молокосвертывающий фермент химозин. В продажу он может поступать как в порошкообразном или пастообразном, так и в жидком виде. Существует также химозин, получаемый искусственным путем. Как натуральный, так и искусственный фермент химозин более всего годится для изготовления твердых и полумягких сортов сыра.
Пепсины
Пепсины – ферменты, получаемые из экстрактов желудков домашнего скота и птицы. В основном в сыроварении используются коровий, свиной и куриный пепсины. Следует отметить, что эти ферменты весьма нестабильны и чувствительны к воздействию кислот. По этой причине пепсины не рекомендуется использовать в чистом виде для коагуляции. Коровий пепсин в смеси с химозином часто применяют для получения рассольных сыров, таких как сулугуни и брынза.
Микробиальный ренин (микробиальный пепсин)
Некоторые виды плесневых и дрожжевых грибков в процессе своей жизнедеятельности способны продуцировать ферменты, которые можно применять для коагуляции молока. Чаще всего для этих целей используют фермент, полученный из грибка Rhizomuco meihei. Поскольку данный фермент неживотного происхождения, его широко применяют для получения вегетарианских сыров.
Рекомбинированный химозин
С развитием генетики стало возможным внедрить ген телячьего химозина в геном микроорганизмов хозяев (Kluyveromyces lactis, Aspergilleus niger, Escherichia). В итоге они получили способность продуцировать в процессе ферментации протеин, являющийся аналогом телячьего химозина (рекомбинированный химозин). У данного коагулянта есть ряд неоспоримых достоинств – его можно использовать для производства тех же сортов сыра, для которых применяется натуральный сычужный фермент, но при этом он не имеет животного происхождения. Таким образом, сыры, произведенные с участием рекомбинированного химозина, являются вегетарианскими.
Как правильно выбрать коагулянт
Следует знать, что для получения твердых и полумягких сыров можно применять лишь натуральный химозин (сычужный фермент) либо рекомбинированный химозин. Технология изготовления таких сыров предусматривает действие коагулянта совместно с заквасками молочнокислых бактерий в процессе формирования сырной массы.
Рассольные и свежие сыры можно изготавливать с помощью любого коагулянта.
Как правильно добавить коагулянт в молоко
Домашнее производство обычно не предусматривает больших объемов изготавливаемого сыра, а потому коагулянты используются здесь в очень малых дозах. Избыточное добавление энзима может негативно сказаться на качестве сыра.
Для того чтобы правильно добавить коагулянт, сперва нужно наполнить стакан на 1/4 чистой водой и растворить в ней необходимое количество сухого или жидкого фермента. После этого содержимое стакана вливают в емкость с молоком и тщательно перемешивают его. Движения должны быть направлены вверх-вниз, чтобы захватить весь объем молока. Не допускается быстрое перемешивание и взбивание молока, которое может привести к разрушению его структуры.
После перемешивания емкость с молоком накрывают крышкой и оставляют в теплом месте, до тех пор пока молоко не свернется и не произойдет чистое отделение сгустка.
Какие факторы влияют на коагуляцию молока
Существует несколько факторов, которые могут оказать ощутимое влияние на интенсивность и продолжительность процесса свертывания молока:
Температура молока. Хотя оптимальная температура для коагуляции молока составляет 40 °C, для проведения этой процедуры его нагревают лишь до 30 °C. Объясняется это тем, что данная температура наиболее благоприятна для развития кисломолочных бактерий заквасок. Следует отметить, что при температуре ниже 18 °C процесс коагуляции невозможен, поскольку ферменты становятся неактивными. Прекращается он и при температуре, превышающей 55 °C, поскольку происходит денатурирование фермента. Именно по этим причинам оптимальной для коагуляции считается температура в диапазоне от 20 до 40 °C.