Значительную долю на рынке сыров занимают сыры с чеддеризацией сырной массы: Чеддер, Чешир, Дерби, Лестер, Ланкашир, Моцарелла, Проволоне, Качкавал, Сулугуни, Чечил, Халуми и др. Эти сыры пользуются большой популярностью во всем мире. Условно их можно разделить на две группы:

- с чеддеризацией сырной массы до формования;

- с чеддеризацией сырной массы после формования.

Сыры, вырабатываемые с чеддеризацией сырной массы до формования,  в свою очередь, подразделяют на: прессуемые (Чеддер и др.) и самопрессующиеся с  термомеханической обработкой сырной массы (Моцарелла и др.).

Рассмотрим некоторые технологические аспекты производства сыров с чеддеризацией.

В процессе чеддеризации сырной массы активно протекает молочнокислое брожение. Образующаяся при этом молочная кислота вызывает деминерализацию параказеина с образованием лактатов и фосфатов кальция, а сырная масса приобретает характерную для этих сыров слоисто-волокнистую структуру. Для интенсификации молочнокислого брожения необходимо создать определенные условия: температура, влажность, давление.

Значительную роль в нарастании кислотности сырного теста играет состав микрофлоры используемой закваски. Рекомендуемые бактериальные культуры: термофильный стрептококк, болгарская палочка, сырная палочка др.  Термофильные культуры составляют основу закваски для сыров с чеддеризацией, следовательно, оптимальной температурой чеддеризации будет 36-40⁰С. Повышенная влажность сырного теста также способствует активизации сбраживания лактозы в ходе чеддеризации.

Сплавление сырных зерен происходит под действием кислой среды и давления. В процессе чеддеризации сырное тесто разрезают на бруски, которые периодически переворачивают, в отдельных случаях - укладывают друг на друга в 2-3 слоя для создания повышенного давления и улучшения склеивания сырных зерен между собой. Следует помнить, что одно лишь создание давления без нарастания кислотности (рН выше 5,8) не позволит создать слоисто-волокнистую структуру. Молочная кислота, образующаяся в процессе ферментации, вступает в соединение с параказеинаткальцийфосфатным комплексом, отщепляя от него кальций.

Мицеллярный кальций связан с казеином. Снижение количества мицеллярного кальция увеличивает соотношение растворимого кальция и кальция, связанного с казеином, увеличивает степень гидратации казеина. Полный распад мицеллярной структуры и образование вторичной белковой сетки происходит в диапазоне рН от 5,8 до 5,0. В это время из мицеллы в определенной последовательности выходят оставшиеся казеиновые фрагменты, которые образуют белковые пряди (новый каркас) за счет нескольких видов межмолекулярных связей (кальциевые, дисульфидные, водородные и т.д.). Новая структура белка сохраняет прочность до определенного уровня рН (5,0-4,9). При более низких значениях рН сырная масса приобретает «творожистую» консистенцию. Когда в сырной массе остаётся около 25% Са, что соответствует рН=5,3-5,1 (параказеин близок к изоэлектрическому состоянию), то она приобретает слоисто-волокнистую структуру. Таким образом, можно утверждать, что активная кислотность регулирует процесс деминерализации параказеиновых мицелл.

Лоуренс Р. С. (1984) впервые предложил классифицировать сыры по двум показателям: рН и содержание кальция (рис.1).

Сыр Чеддер имеет более широкий диапазон рН и концентрации Са по сравнению с другими сырами (Швейцарский, Гауда, Чешир) [2].

Модель, предложенная Лоуренсом и его коллегами, показывает, что различия между традиционными сортами сыра основаны,  в значительной степени, на базовой структуре сыра. Эта базовая структура, в конечном итоге, определяется свойствами белковой матрицы, которые зависят от показателя pH сыворотки в момент отделения сгустка от сыворотки. Именно в этот момент в значительной степени определяется минеральный состав сыра, а также содержание остаточной лактозы. Остаточная лактоза будет влиять на снижение pH, повышение кислотности. Стоит обратить внимание, что буферная ёмкость сгустка также будет влиять на конечный показатель pH. Буферная ёмкость зависит от показателя pH сыворотки при сливе.

Мицелла казеина состоит из многочисленных субмицелл, которые скрепляются коллоидным фосфатом кальция. В процессе снижения pH коллоидный фосфат кальция становится растворимым. Проще говоря, концентрация связующего вещества между субмицеллами уменьшается. Поскольку фосфат кальция становится растворимым, мицелла казеина начинает свёртываться. Этот процесс можно контролировать с помощью измерения размера белковых частиц, используя электронную микроскопию.

Стоит обратить внимание на то, что это несколько упрощённое объяснение, так как множество свойств мицелл можно объяснить моделью “двойного связывания”, той, что была предложена Хорном Д. в 1998 году [1]. Мицеллы казеина формируются из двух связующих механизмов, а именно из гидрофобного притяжения и коллоидного соединения фосфата кальция.

Содержание минеральных веществ сыра в значительной степени определено количеством фосфата кальция, выделяемого из сгустка, которое, главным образом, зависит от pH сыворотки при сливе. На степень изменения рН влияет ряд факторов: видовой состав закваски; ее активность; время, прошедшее с момента внесения закваски; температура.

Сыры с высоким pH, такие как Швейцарский, содержат много минеральных веществ и белковые частицы состоят, в основном, из неповрежденных мицелл казеина. Электронная микроскопия показывает обширную матрицу белка, составленную из рядов белковых частиц. Такие сыры имеют относительно упругие свойства.

Напротив, у сыра Чешир - низкое содержание минеральных веществ и очень мелкие белковые частицы. У этого сыра фактически нет эластичности, он «рассыпчатый» и легко ломается. Электронная микроскопия показывает очень слабую внутреннюю матрицу белка.

При изготовлении сыров с волокнистой структурой скорость нарастания кислотности не должна быть слишком высокой в тот момент, когда сырная масса приобретает свойственную ей пластичность и текучесть, чтобы не придать сырному тесту чрезмерно выраженных кислотных свойств, приводящих к повышению клейкости. Чеддеризация в течение 2-3 часов считается оптимальной. Итальянские специалисты предлагают учитывать не столько продолжительность чеддеризации от момента слива зерна из сыроизготовителя до начала плавления, сколько время от момента внесения заквасочных культур в молочную смесь до начала плавления (оно должно составлять, по их рекомендациям, около 4-5 часов). Но это лишь общие рекомендации, и при выработке сыра надо учитывать целый ряд факторов: в первую очередь, необходимо ориентироваться на значение рН и органолептическую оценку готовности сырного теста (проба на плавление).

После окончания чеддеризации, в зависимости от вида вырабатываемого сыра, производят измельчение и формование сырной массы (Чеддер) или плавление (Моцарелла). При плавлении важным показателем является температура. При низких температурах вытягивания сгусток может разорваться, а не вытянуться, при избыточно высоких – потерять плотность. Чем выше массовая доля влаги сырного теста, тем ниже температуры, при которых образуется волокнистая структура.

Технологические особенности производства сыров с чеддеризацией сырной массы после формования:

- формование производят наливом;

- термообработка сыра проводится в специальных термостатах при температуре 35-40^οС и относительной влажности воздуха около 100% в течение 2-4 часов;

- в процессе термообработки сыры периодически переворачивают;

- физико-химические показатели сыра в конце термообработки: рН=5,3-5,4; массовая доля влаги 48-50%.

Таким образом, чеддеризация – довольно сложный процесс при производстве сыров, и необходимо соблюдать как общие принципы и рекомендации, так и специфические для каждого вида сыра, учитывая особенности сырья и условия производства. Понимание теоретических основ изменений, происходящих с компонентами молока в процессе производства сыров, знание технологических регламентов и использование собственного практического опыта позволит мастерам-сыроделам получить высококачественный продукт.

Список литературы:

1. Horne, D.S. (1998). Casein interactions: casting light on the Black Boxes, the structure in dairy products.  International Dairy Journal.  8, 171-177.

2. Lawrence, R.C., Heap, H.A. and Gilles, J. (1984). A controlled approach to cheese technology. Journal Dairy Science 67, 1632-1645.