Для чего нужен фермент для сыра
Ферменты и ферментные препараты в сыроделии
Свертывание молока – одна из важнейших технологических операций в сыроделии. От скорости образования и структурно-механических свойств сырного сгустка зависит структура, консистенция, рисунок и другие показатели готового продукта. Коагуляцию казеина осуществляют, как правило, под действием сычужного фермента или используют ферментные препараты, или под влиянием изменения кислотности.
Ферменты и ферментные препараты в сыроделии: как они действуют
Сычуг из желудка теленка молочного возраста содержит 88-98% химозина и 2-12% пепсина. В сычуге же взрослого животного содержание этих ферментов имеет практически обратную пропорцию. Таким образом, если именно химозин есть активной частью сычужного фермента, то
лучшим источником получения ферментных препаратов для сыроделия является сычуги двух-трехнедельных молочных телят.
Сычужный фермент дорого стоит, поэтому во всем мире его используют прежде всего для производства элитных сыров.
Пепсин активнее в зрелом молоке и при расщеплении казеина образует горькие пептиды. Поэтому в состав смеси сычужного фермента и говяжьего пепсина его добавляют всего 15%, и в чистом виде применяют преимущественно для производства кисломолочных сыров, срок реализации которых значительно меньше, чем возможное проявление горечи. Коагуляционная активность сычужного (телячьего) фермента и говяжьего пепсина и их смеси является максимальной при рН 6,5.
Куриный пепсин применяют для сыров со сроком хранения не более 2 недель. Сычужные ферменты свиней, козлят, ягнят, буйволов могут частично заменять сычужный фермент телят в соотношении 50:50 и 30:70.
Процесс сычужного свертывания молока
Суть процесса сычужного свертывания молока до сих пор полностью не выяснена. Известно лишь, что процесс коагуляции белка происходит поэтапно. Основной белок молока – казеин – состоит из нескольких фракций, из которых только одна – х-казеин – гидролизуется химозином. Гидролизу подвергаются одновременно многочисленные пептидные связи, и х-казеин расщепляется как в растворимой, так и в нерастворимой фракциях.
Как продукт гидролиза идентифицирован гликопротеид с содержанием углеводов до 28%. Нерастворимую фракцию, которая образуется в результате гидролиза х-казеина химозином, называют пара-х-казеином. Неглубокий гидролиз х-казеина химозином приводит к потере его защитного коллоидного действия в молоке.
Химизм воздействия сычужного фермента на казеин заключается в гидролизе его фосфоамидной связи (Р-N) без отщепления фосфорной кислоты. В то же время освобождаются щелочные гуанидиновые и фосфорные группы, в результате чего изоэлектрическая точка казеина смещается с рН 4,6 до рН 5,0-5,2, характерного для параказеина. В результате действия сычужного фермента появляются функциональные группы (ОН), которые и связывают ионы кальция, образуя «кальциевые мостики» между молекулами параказеина. За счет подобного агрегирования частиц параказеина и образуется белковый гель.
Итак, без наличия в системе ионов кальция агрегирование частиц параказеина осуществляться не может.
Если же происходит кислотное свертывания молока, то казеин выделяется в чистом виде без кальциевых солей при кислотности до 60-70 ° Т и концентрации водородных ионов, обеспечивающих активную кислотность, близкую к изоэлектрической точке (рН 4,7). При сычужном свертывании титруемая кислотность должна составлять 18-23 °Т, а концентрация водородных ионов – рН 6,2. В этих условиях казеин свертывается вместе с кальциевыми солями и образует плотный сгусток, из которого и формируют сыр. Итак, сгустки, полученные в результате кислотного и сычужного свертывания молока, существенно отличаются друг от друга.
Сычужный фермент используют для сыров с высокой температурой второго нагревания (типа Швейцарского), с длительным сроком созревания до полугода и более. Пепсины участвуют в дальнейшем расщеплении казеина в процессе созревания сыра, что значительно его ускоряет. Поэтому для производства твердых сыров используют ферменты только животного происхождения.
Ферментные препараты: рассчитываем дозу
Количество ферментного препарата, необходимое для коагуляции молока, определяют с помощью прибора ВНДИМС. Методика заключается в измерении значения деления на стенке специальной кружки вместимостью 1 дм³, что соответствует уровню коагулята, образованном после добавления в молоко 1 см³ ферментного препарата.
Количество ферментного препарата зависит от кислотности молока и фракционного состава его белков и влияет преимущественно на продолжительность свертывания молока. Избыточное количество фермента может нарушить процесс нормального обсушивания сырного зерна, а повышенное содержание пепсина может вызвать и появление горечи в сыре. Недостаточное содержание препарата тормозит процесс свертывания молока и удлиняет процесс обработки зерна, что обуславливает чрезмерные потери белка и жира.
При пониженной способности молока к свертыванию нужно в допустимых пределах увеличить дозу хлорида кальция и бактериальной закваски (биологическое обработки в таком молоке способствуют лучшей коагуляции), повысить температуру свертывания.
Доза сычужного фермента может составлять до 30 см³ в жидком состоянии в соотношении 1:10000 или 1:15000 на 100 кг молока. Для лучшего распределения сычужный фермент можно разбавлять двойным количеством воды. Следует учитывать, что после разбавления водой и под влиянием света фермент быстро теряет активность. Устойчивость сычужного фермента повышается при слегка кислой реакции среды, при наличии белков и при увеличении вязкости. Поэтому для повышения активности сычужный порошок лучше растворять в кислой (45-60 ° Т) пастеризованной при температуре 85 ° С, профильтрованной и охлажденной до 40 С сыворотке за 3 часа до применения. Температуру свертывания молока регулируют в пределах от 28 до 35 ° С в зависимости от вида сыра, времени года и технологических свойств молока.
Под действием сычужного фермента молоко может сворачиваться даже при достаточно низких температурах (12-15 ° С), хотя и медленнее. С повышением температуры активность сычужного фермента увеличивается и является максимальной при 40-41 ° С. С дальнейшим повышением температуры действие фермента снова замедляется вследствие его теплового разрушения и полностью прекращается при 65 ° С.
Итак, приходим к следующему выводу: тип образованного сгустка зависит от вида ферментного препарата, солевого баланса молока, температуры, активной кислотности молока, фракционного состава казеина, содержания других компонентов молока.
Например, плотность сгустка увеличивается при повышении температуры до 40 ° С и снижение значения рН. В творожную массу из молока переходит около 30% сычужного фермента, а после прессования в сырных головках остается около 5%.
Ферментные препараты: из чего изготавливают, как хранят
Для изготовления ферментов используют такое сырье животного происхождения, как слизистые оболочки сычуга крупного рогатого скота, свиных желудков, сычуги ягнят, козлят и молочных телят, а также желудки цыплят и кур. Слизистую оболочку желудков замораживают и хранят в таком виде до переработки. Сычужный фермент изготавливают на специальных предприятиях в виде порошка стандартной активности. Сухие ферментные препараты хранят в темном и сухом месте.
Для получения из фермента водного раствора высушенные сычуги измельчают, заливают подкисленным раствором поваренной соли и оставляют на несколько часов. После этого для отделения из раствора белков и фермента снова добавляют соль, полученный белковый концентрат отделяют с помощью центрифуги, высушивают вакуумированием и перемалывают с помощью специальной мельницы. К порошку добавляют такое же количество чистой поваренной соли, чтобы активность его достигла 100 тыс. ед. Сейчас разработаны новые технологии изготовления ферментных препаратов.
Сычужную активность устанавливают с помощью сборного молока, ведь способность к коагуляции молока отдельных коров неодинакова. В качестве единицы сычужной активности (RU), так называемую силу фермента, берут количество молока в кубических сантиметрах (см3), которое свернулось при температуре 35 °С в течение 40 мин. Например, если фермент имеет активность 150 тыс. ед., то это означает, что 1 г сычужного фермента сворачивается 150 тыс. г или 150 кг молока в течение 40 мин при температуре 35 ° С. Активность фермента снижается при повышении температуры его раствора более 35 ° С, а при температуре 65 ° С фермент полностью инактивируется.
Сухие промышленные ферментные молокосвертывающие препараты имеют такую стандартную активность: 50 тыс., 75 тыс., 100 тыс. и 150 тыс. ед.
Для определения продолжительности свертывания молока готовят раствор сухого молока высокого качества и добавляют хлорид кальция (СаСl2, концентрацией 0,5 г / дм3) в количестве 0,05% при рН 6,5.
Микробные ферменты
Микробные ферменты (протеазы) – это ферменты, локализирующиеся в клетках (эндоферменты), или экстрагирующиеся в культуральную среду (экзоферменты). Различают протеазы бактерий, плесневых грибов и дрожжей, а в каждой из этих трех групп – кислые, нейтральные и щелочные протеазы. Протеазы применяют только в технологии отдельных мягких сыров.
При увеличении объемов производства твердых сыров увеличивается потребность в ферментах животного происхождения. Было принято много попыток найти заменители сычужного фермента. Коагуляцию молока можно проводить с помощью большого количества протеаз, способных обеспечить гидролитическое расщепление c-казеина. Однако выполнение этих условий недостаточно для их широкого промышленного внедрения.
Заменители сычужного фермента должны иметь физико-химические и технологические свойства, которые соответствуют требованиям сыроварения. Нужно, в частности, чтобы протеолетическая активность фермента была не очень высокой, иначе может расщепляться избыточное количество пептидных связей с образованием значительного количества растворимых белков. Это, в свою очередь, приведет к образованию слабого сгустка и чрезмерных потерь сухого вещества, а процесс выделения сыворотки из сгустка замедлится. Кроме того, могут возникнуть недостатки вкуса и консистенции сыра в процессе созревания.
Заменители сычужного фермента применяют только для производства отдельных видов сыра (рассольных, с подплавлением сырной массы или для сырья в производстве плавленых сыров).
Классификация микробных протеаз основывается на виде источника, из которого выделяется фермент, и на оптимальном значении активной кислотности. Коммерческие ферменты микробного происхождения производятся из плесени Mucor miehei, Mucor pusillus, Endothia parasitica.
Микробные коагулянты – препараты Мейто и Милкозим (Япония), Фромаза (Франция), Суперен (США), Максирен (из дрожжей) и др. Их широко применяют в сыроварении благодаря более низкой цене по сравнению с традиционными ферментными препаратами. Однако при этом следует учитывать возможность появления в твердых сырах определенных недостатков вкуса и консистенции.
При использовании Фромазы и Мейто поверхность сыра иногда покрывается черной плесенью, а ферменты из дрожжей могут усиливать вспучивание сыра. Поэтому, чтобы защитить права потребителей, желательно было бы, чтобы производитель на этикетке указывал, какой фермент использован для производства сыра, а цена сыра должна быть соответствующей: с ферментами животного происхождения сыр должен быть дороже, а микробного – дешевле.
Большинство производителей ферментных препаратов упаковывают ферменты в пачки массой по 1 кг, что очень неудобно, технологически неудобно, потому что со временем препарат портится, его активность снижается. Фирма Мейто (Япония) одна из немногих выпускает фермент в маленьких баночках массой нетто по 100 г (на 10-15 т молока).
Препараты микробного происхождения выращивают на проросшей пшенице. Они содержат чистый химозин, что позволяет увеличить активность, в отличие от препаратов животного происхождения. Например, активность сычужного фермента 100 тыс. ед., пепсина – 80-100 тыс. ед., Тогда как активность Фромазы – 150 тыс. ед, Максирена – 250, Мейто – 330 тыс. ед.
Домашнее сыроварение простыми словами – ингредиенты, оборудование, технология
Готовить сыр дома – это потрясающее и интересное времяпрепровождение, часто перерастающее в любимое хобби, а позже в стиль жизни. И нам больно слышать, когда кто-то отвергает эту затею, считая, что это слишком сложно и требует много специфического оборудования. Уверяем вас, что это не так! Вы могли бы, вероятно, прямо сейчас приготовить простой мягкий сыр у себя на кухне, имея на вооружении только подручные средства и немного терпения. В этом материале мы постарались разобрать все основные аспекты домашнего сыроделия, от выбора ингредиентов и оборудования, до пошаговой технологии приготовления практически любого сорта сыра дома.
Ингредиенты и оборудование
Ингредиенты для приготовления сыра
В основе любого сыра лежит качественное молоко, коагулянт, сырная закваска и соль. Позже, когда вы начнёте совершенствоваться в сыроделии, вам могут понадобиться чистая культура плесени, хлорид кальция и другие добавки, необходимые для прокачки своего уровня сыровара. Давайте разбираться, для чего нужен каждый из этих ингредиентов и на что обратить внимание при его выборе.
Молоко
Молоко является краеугольным камнем сыроварения. От его качества зависит вкус и консистенция сыра, а также все стадии его производства. Для приготовления сыров в основном используется коровье, козье и овечье молоко. Лучшим для сыроделия является пастеризованное молоко, при этом предпочтительней длительный режим пастеризации, когда сырой продукт нагревается до 62-65°С и выдерживается при данной температуре 30 минут. К сожалению, большинство производителей нарушают режимы пастеризации, в результате чего молоко становится непригодным для приготовления сыра (ухудшается его способность к коагуции). По той же причине нельзя использовать ультрапастеризованное молоко.
При отсутствии надёжного поставщика пастеризованного молока лучшим решением будет воспользоваться услугами местных фермеров. Однако вы должны быть на все 110% уверены в его качестве. Сырое молоко должно быть от проверенных на болезни животных и храниться в идеальных условиях. Если вы не совсем уверены в качестве фермерского молока, его можно предварительно пастеризовать. Сырое, непастеризованное молоко должно созреть минимум 2-3 часа после дойки, прежде чем будет переработано на сыр, но использовать его нужно обязательно в течение 36-48 часов максимум. Во время сыроварения в такое молоко добавляется на 10-20% меньше закваски и коагулянта.
Коагулянт
Коагулянт – это фермент для сыра, способствующий свёртыванию белков и жиров молока в желеобразный сырный сгусток, который можно превратить в сырное зерно и прессовать. Обычно коагулянт называют сычужным ферментом, но это не совсем верно, так как сычужный фермент является лишь одной из разновидностей коагулянтов. Всего их четыре: химозин (сычужный фермент животного происхождения), пепсин (фермент животного происхождения), вегетарианский химозин (искусственно выращенный фермент из форм плесени) и микробиальный реннин (пепсин из водорослей и грибов). В рецептах сыра обычно указывается, какой из коагулянтов нужно использовать.
Закваска
Закваска для сыра (заквасочная культура) – это чистые штаммы молочнокислых бактерий. Они превращают молочный сахар в молочную кислоту, повышая кислотность сыра, что препятствует развитию в нём патогенных бактерий. Закваски для домашнего сыра могут содержать один штамм молочнокислых бактерий (моновидовые) или несколько таких штаммов (поливидовые). Сами же бактерии могут быть гомоферментативными и гетероферментативными. Первые производят преимущественно молочную кислоту и практически не меняют текстуру сыра, вторые же в процессе молочнокислого брожения выделяют молочную и уксусную кислоту, этанол и углекислый газ, что приводит к образованию в сырном тесте так называемых глазков (те самые отверстия в породистых сырах).
Также все закваски разделяют на мезофильные, которые подходят для приготовления сыров с низкой температурой второго нагревания (большинство мягких, свежих и твёрдых сыров), и термофильные, предназначенные для сыров с высокой температурой второго нагревания (грюйер, эмменталь, провалоне и т.д.). Для каждого вида сыра подбирается свой вид заквасочной культуры, состоящий из одного или нескольких штаммов. Закваски для йогурта в сыроварении не используются.
Чистая культура плесени
Для приготовления сыров с плесенью (камамбер, бри, рокфор, горгонзола и т.д.) понадобится чистая культура этой самой плесени. Всего выделяют три основных вида плесени: белая (Penicillium Candidum и Geotrichum Candidum), голубая или зелёная (Penicillium Roqueforti) и красная (Brevibacterium Linens). Чистая культура плесени поставляется в виде порошка, который обязательно нужно хранить в морозильной камере.
Хлорид кальция
Хлорид кальция (хлористый кальций, CaCl2, пищевая добавка E509) – не обязательный, но важный ингредиент для приготовления сыров. Он улучшает формирование сырного сгустка, увеличивает выход продукта и нормализует содержание в нём кальция, что очень актуально, если молоко подверглось пастеризации. Во время варки сыра обычно добавляют 8-10% раствор хлорида кальция из расчёта ¼ ч.л. на 4-4,5 л молока перед внесением закваски и ферментов.
Соль и добавки
Соль является обязательным ингредиентом приготовления большинства сыров, за исключением, разве что, мягких сыров, таких как моцарелла и риккота. Она нужна для нормализации вкуса и регулирования микробиологических и биохимических процессов, протекающих во время вызревания сыра. В домашнем сыроварении рекомендуется использовать морскую не йодированную соль с кристаллами среднего размера. Также для приготовления некоторых сортов сыра могут понадобиться и другие ингредиенты. К примеру, натуральный краситель (аннато, кармин, различные травы), липаза (усиливает пряный аромат некоторых твёрдых итальянских сыров), различные пряности, лимонная кислота или уксус.
Оборудование для сыроварения
Для приготовления практически любого сыра вам понадобится:
Технология приготовления сыра в домашних условиях
Сортов сыра много, но основные этапы их производства не менялись столетиями. Рецепты сыров отличаются лишь нюансами: температурным режимом обработки молока, различными добавками, технологией прессования, посолки, сушки и старения. Но любой из них, независимо от того, идёт речь о домашнем сыроварении или заводском производстве, включает чётко обозначенные этапы, которые мы постарались описать простым языком.
Санитарные процедуры и подготовка ингредиентов
Санитария важна на всех этапах производства сыра. Стерилизация поверхностей и оборудования обеспечит идеальные условия для дружественных микроорганизмов и сведёт на нет возможность бактериального заражения сыра, которое может сделать его непригодным для употребления в пищу. Для стерилизации можно использовать раствор бытового отбеливателя (2 ст. л. на 4 л воды) или специальные дезинфицирующие средства. После стерилизация оборудование обязательно промыть проточной водой, иначе стерилизующее средство может повредить сычужный фермент или закваску. Также на этом этапе подготавливается к внесению коагулянт, хлористый кальций и красители – их нужно предварительно растворить в воде по инструкции.
Нагревание молока
В рецепте сыра указывает температура, до которой нужно нагреть молоко (обычно 31-33 о С). Рекомендуется очень медленный нагрев, в идеале 0,5 о С в минуту. На протяжении всего процесса сыроварения нужно точно соблюдать температуру, поскольку это может значительно повилять на качество сыра. Нагрев молока на водяной бане или в специальной сыроварне с пароводяной рубахой предпочтительней, но прямой нагрев с постоянным помешиванием и точным контролем температуры не исключается. На этом этапе добавляют хлорид кальция, краситель, липазу и лимонную кислоту, если они предусмотрены рецептом.
Добавление заквасок и культур
Когда молоко достигло необходимой температуры, одновременно вносится закваска для домашнего сыра и культура плесени, если готовится плесневый сыр. При добавлении закваски или культур ими посыпают поверхность нагретого молока в нужном количестве, ждут 1-3 минуты и тщательно перемешивают. Для активации закваски потребуется около 30-45 минут.
Добавление коагулянта
Формирование сырного зерна
Сушка сырного зерна (повторное нагревание)
Повторное нагревание помогает сырному зерну «вытеснить» лишнюю сыворотку (этот процесс называется синерзис) и уплотниться. Также на этом этапе можно отрегулировать кислотность, заменив часть сыворотки кипячёной водой. Продолжительность и температуры сушки диктуется рецептом и зависит от сорта сыра (повторное нагревание характерно для полутвёрдых и твёрдых сыров) и типа закваски. Некоторые рецепты требуют отдыха сырного зерна после его сушки на дне кастрюли, прежде чем будет слита сыворотка и начнётся процесс формирования сырной массы.
Формирование сырной массы
После получения сырного зерна его перекладывают в дуршлаг, чтобы дать стечь сыворотке. Сыворотку можно сохранить и использовать для приготовления сыра рикотта или приготовить на её основе соляной раствор для посолки сыра. Затем зерно перекладывается в соответствующие формы для сыра, устланные сырной тканью и подвергаются прессованию. Их форма и размер указывается в рецепте.
Прессование сырной массы
Прессование сыра может осуществляться под действием его собственного веса (самопрессование) или внешнего давление (механическое прессование). Самопрессование в основном применяется для мягких и полутвёрдых сортов: сырное зерно оставляют в дренажных формах на указанное в рецепте время, при этом через определённые промежутки времени форма переворачивается вверх дном. Перед прессованием сыров внешним давлением их сначала подвергают самопрессованию, а затем применяется один из видов механических прессов с постепенным наращиванием веса и постоянным переворачиванием головки сыра. Время прессования и вес пресса указывается в рецепте.
Посолка сыра
Существует два принципиально разных способа посолки сыра:
Некоторые сорта сыров предполагают комбинацию обеих способов посола. Также есть отдельная группа сыров с мытой коркой, посол которых осуществляется на протяжении всего периода созревания протиранием их поверхности соляным раствором.
Сушка сыра
Подготовка к созреванию
Созревание сыра
Созревание – это процесс, где сыр действительно начинает развивать истинный вкус и само по себе является искусством. Есть даже специально обученные люди, которые занимают исключительно этим процессом, аффинаторы (affineur). Для старения сыра используют специальные камеры или сырные пещеры, где постоянно поддерживают оптимальные условия: температура 10-15 о С и относительная влажность воздуха 75-98%. Обеспечить такие условия в обычном бытовом холодильнике очень сложно, особенно высокую влажность, поэтому при хранении сыров в холодильнике их обязательно нужно помещать в герметичные контейнеры и хранить в зоне с самой высокой температурой.
Купить всё для сыроварения вы можете в интернет-магазине «МирБир» в разделе «Кулинария». Мы предлагаем широкий ассортимент сырных заквасок и культур плесени, качественные коагулянты, большое разнообразие форм для сыра и прочий инвентарь, необходимый для комфортного приготовления сыра. Также у нас вы можете приобрести готовые наборы для сыра, с помощью которых вы сможете сварить несколько партий вкусного продукта, используя только подручный кухонный инвентарь. Связаться с ними для заказа и консультации можно по бесплатному телефону 8 (800) 333-03-81 или через форму обратной связи на сайте.