Микробиология сыра

Первичная микрофлора сыра

Процесс накопления первичной микрофлоры заканчивается в короткия период производства, и после формования все изменения микрофлоры внутри сыра происходят путем развития вторичной микрофлоры. Таким образом, сыр после формования является вполне замкнутой микробиологической системой. Поверхность сыра все время остается открытой для внешнего заражения и, поскольку достаточно увлажняется как изнутри, так иногда и извне (при обмывании сыра), вновь попадающие на нее зародыши могут находить благоприятные условия для своего развития. Но этот способ заражения имеет практическое значение только по отношению к плесеням и бактериям поверхностной слизи, особенно на мягких плесневых сырах, которые именно этим путем обычно обеспечиваются соответствующими культурами, и вновь возникающая таким образом микрофлора вегетирует лишь в тонкой поверхностной пленке. Таким образом, понятие первияной микрофлоры в точности совпадает с понятием первоначальной исходной микрофлоры, получаемой сыром в момент его образования.

Своеобразная особенность сыра - ограниченное число технически актуальных источников первичной микрофлоры. Таких источников, в сущности, только три (если исключить поверхностное загрязнение) - это молоко, сычужная закваска и бактериальная закваска, если последняя вообще добавляется.

Молоко

Это наиболее важный, в большинстве случаев единственный источник микрофлоры сыра, снабжающий его всеми как необходимыми, так и вредными элементами.

Молоко, употребляемое на производство сыра, должно обладать определенной степенью зрелости. Главный смысл этого требования заключается в том, что уже при обработке в котле известная степень интенсивности микробиологических процессов (в основном молочнокислого) является необходимым условием правильного хода этой обработки.

Повышение кислотности (как результат микробиологических процессов) выступает как главный фактор, ускоряющий и усиливающий стягивание сычужного сгустка и выделение из него сыворотка. Скорость повышения кислотности зависит, прежде всего, от объема и качества той микрофлоры, с которой молоко поступает в котел, то есть другими словами, от степени его микробиологической зрелости.

Степень зрелости молока устанавливается в зависимости от вида сыра или только по времени его выдержки при определенных температурных условиях (скрытая зрелость) или по степени повышения в нем кислотности (явная зрелость). Так, сыра гауда зрелость почти не должна выходить за пределы скрытой (кислотность 17-18 ^оТ); для швейцарских сыров требуется уже заметное повышение кислотности (18-20 ^оТ); еще большей степени явной зрелости требуют мягкие французские сыры и чеддар (до 22 ^оТ).

Этот способ оценки зрелости представляет лишь грубое, змпирическое приближение к определению микробиологической зрелости. Колебания кислотности в указанных границах в ничтожной степени отражают собой масштаб соответственных колебаний объема микрофлоры, так как они едва выходят за пределы начальной кислотности парного молока. Единственно надежный способ регулирования зрелости - фактическое определение объема микрофлоры.

Исследование Е. Хаглунда, Ч. Бартеля и Сандберга определенно установило прямую зависимость скорости созревания сыра от количества бактерий, содержащихся в молоке в момент его заквашивания сычужной закваской. Эта зависимость оказалась двойной: скорость созревания сыра повышается, с одной стороны, непосредственно от увеличения объема молочнокислой микрофлоры, с другой - вследствие повышения кислотности в результате этого увеличения.

Первичная микрофлора сыра, получаемая им из молока, составляет 2,5 - 5% его максимальной микрофлоры. Молоко даже без дополнительного обогащения его бактериальной закваской дает сыру такую же степень первичного заражения, какая наблюдается при производстве кисломолочных продуктов с применением заквасок. В этом - одна из причин мощного развития микробиологических процессов в самом начале созревания сыра. Этим же объясняется тот факт, что весьма многие виды сыра (голландский, бакштейн) для своего нормального созревания не требуют никакой дополнительной бактериальной закваски.

Преобладающий элемент микрофлоры молока - молочнокислая микрофлора (нередко приближается к 100%). В ней столь же решительно преобладает группа Str. lactis. Также присутствуют представители Bact. casei, хотя и в ничтожно малых количествах.

Основной фон остальной микрофлоры молока, употребляемого в сыроделии (кроме Str. lactis и Bact. casei), составляют различные цветные микрококки. Но роль этих бактерий практически равна нулю. Об этом говорит тот факт, что с первых же моментов созревания сыра эта группа совершенно теряется в массе господствующей микрофлоры (Str. lactis). Самое большое, что можно приписать им в этом отношении, - это некоторое участие в созревании самого молока, в смысле повышения усвояемости его белков для молочнокислых бактерий.. в сыре же это влияние едва заметно на фоне действия гораздо более сильного в этом отношении фактора - сычужного фермента.

Значительного развития микрококки достигают только в слизи, покрывающей поверхность некоторых сыров (камамбер, бакштейн).

Более существенный практический интерес представляет наличие в составе микрофлоры молока группы Coli - aerogenes. Эти микробы являются причиной порока сыроделия - вспучивания. Борьба с этим пороком затрудняется как распространенностью источника заражения, так и сравнительной стойкостью этих микробов по отношению к кислоте.

Наконец, к молоку как к единственному источнику сводится и первичное заражение сыра дрожжами и маслянокислыми бактериями.

Сычужная закваска (фермент)

Микробиологическое значение этого фактора определяется способом приготовления, технической формой сычужной заквски.

Сычужные препараты фабричного приготовления не могут иметь значения как источник первичной микрофлоры. Хотя эти препараты добываются из богатых микробами телячьих желудков, но в операциях обработки вся эта микрофлора, за исключением особо стойких видов, исчезает.

Так, порошковая закваска, микрофлора которой почти никогда не превышает 100 тыс. зародышей в 1 г, может дать на 1 мл заквашенного ею молока не более 1-2 зародышей. Несколько больший вес может иметь жидкая фаза этой закваски (экстракт), так как она, с одной стороны, содержит больше микробов, а с другой - вносится в большем количестве вследствие меньшего содержания фермента. Но в этом случае масштаб заражения при употреблениия такой закаски закваски не может превышать 500-1000 зародышей на 1 мл заквашенного молока.

Таким образом, с технической точки зрения микрофлору этого типа сычужных препаратов можно игнорировать как источник первичной микрофлоры сыров.

Бактериальные закваски

К этой группе источников относятся как бактериальные закваски в собственном смысле слова (естественные и культурные), так и культуры плесеней.

Довольно часто единственным действующим элементом этих заквасок является Str. lactis¹ даже тогда, когда употребляются естественные закваски, т.е., по существу, смешанные культуры. Только при производстве швейцарских сыров в качестве закваски используют Bact. casei, а для плесневых сыров в качестве дополнительной закваски служат специальные культуры некоторых гнилостных бактерий и определенных видов плесеней.

Как показали многочисленные опыты, введение в молоко заквасок, особенно культурных, в тех типах сыроделия, где оно не является необходимостью, во многих случаях дает заметный эффект как фактор, подавляющий случайные порочные отклонения от нормы и ускоряющий созревание. Последнее объясняется тем, что хотя обычно употребляемые стрептококковые закваски и не вносят в сыр никаких существенно новых элементов, но они все же значительно обогащают его в момент образования той активной микрофлорой, которую он получает из молока. Масштаб этого обогащения приблизительно можно определить следующим расчетом. Бактериальная закваска вносится обыкновенно в количестве от 0,5 до 2%; в среднем можно считать, что 1 мл еесодержит в этот момент 1,5 млрд. живых клеток Str. lactis; следовательно, при равномерном распределении в молоке она дает ему 7,5 - 30 млн. клеток. Таким образом, естественная микрофлора молока благодаря внесению закваски, почти удваивается, а иногда и утраивается. В том же отношении увеличивается и микрофлора сыра в момент его образования. Это увеличение настолько значительно, что не может остаться без влияния, по крайней мере, на начальную скорость процесса созревания, что должно отразиться и на последующих его фазах.

Если в производстве сыра из сырого молока бактериальная закваска в большинстве случаев играет роль лишь подсобного, регулирующего фактора, то при употреблении пастеризованного молока она становится почти единственным источником первичной микрофлоры сыра. В этом случае молоко может быть источником лишь Bacterium casei, который всегда сохраняется в остаточной микрофлоре после пастеризации, хотя и в весьма малых количествах. Но даже эти ничтожные количества имеют решающее значение, так как, с одной стороны, микробы этого типа принимают участие в созревании всех сыров, а с другой - в качестве бактериальной закваски (употребляется Str. lactis).

Если исходить из вышеприведенного масштаба обогащения молока микробами при внесении закваски и считать остаточную микрофлору пастеризованного молока практически равной нулю (в чисто количественном смысле), то можно принять, что первичная микрофлора сыра, получаемая им из закваски как единственного источника, по своему масштабу приближается к той, которую сыр получает из сырого молока при отсутствии закваски.