Сичужні сири готують із сиру кисломолочного, одержаного в результаті згортання казеїну цільного чи знежиреного молока. Згортання казеїну може відбуватися під впливом мікробних ферментів і молочної кислоти або за допомогою сичужного ферменту. У згортанні приймають участь молочнокислі бактерії Streptococcus lactis, S.cremoris, S. diacetilactis, Leuconostoc citrovorum. У результаті згортання білка кальцій відділяється від казеїну, який випадає у вигляді пластівців водонерозчинної казеїнової кислоти.
Для виготовлення різних видів сиру використовують овече, козине, коровяче чи кобиляче молоко. Залежно від технології сироваріння сироватку повністю або частково відділяють від сиру на фільтр-пресі. Сир кисломолочний засівають культурами мікроорганізмів відповідно до сорту одержуваного сиру. При його дозріванні під впливом екзоферментів мікроорганізмів хімічний склад і фізичні властивості сиру кисломолочного суттєво змінюються.
Переважна більшість сирів виготовляється на основі бродіння молока. Свіжовидоєне молоко непридатне для перероблення в сир, так як перебуває в бактерицидній фазі і є несприятливим середовищем для розвитку молочнокислих бактерій, погано згортається під дією ферментів.
Тому при виготовленні сирів молоко піддають попередньому обробленню, тобто витримують з використанням закваски та без неї. При використанні закваски в пастеризоване молоко додають 0,5-0,8 % чистих культур молочнокислих стрептококів і 0,1-0,3 % паличок та витримують при 20-22 °С до певної кислотності залежно від виду сиру (наприклад, для твердих сирів 17-20 °Т), без закваски молоко дозріває при 12 °С протягом 10-15 год.
Сири виготовляють із використанням чистих і змішаних культур молочнокислих бактерій, пропіоновокислих бактерій, мікроорганізмів сирного слизу і плісневих грибів. Для забезпечення умов формування якісного складу мікрофлори сиру молоко перевіряють за бродильною і сичужно-бродильною пробами, що дає змогу за характером згустка робити висновок про наявність тих чи інших груп мікроорганізмів у молоці.
Процес виробництва сиру складається з таких основних стадій.
1. Згортання молока і утворення згустку. В процесі згортання молока при внесенні хлористого кальцію, сичужного ферменту і закваски за температури 32-35 °С збільшується кількість молочнокислих бактерій, зростає титруєма кислотність.
При механічній обробці згустка (розрізання, подрібнення) три чверті мікроорганізмів залишається в сирному зерні, а решта відділяється з сироваткою. При цьому молочнокислі бактерії інтенсивно розмножуються, що пов”язано з нейтралізацією молочної кислоти, яка утворюється, і високим вмістом білка.
Для кращого зневоднення сирної маси при виготовленні деяких видів сирів її нагрівають до температури 40-58 °С (температура другого нагрівання). При підвищенні температури вище 40-43 °С загальна кількість мікроорганізмів знижується, а вміст термофільних молочнокислих бактерій збільшується.
2. Формуванння і пресування. Сирну масу пресують в формах, що сприяє інтенсивному розвитку молочнокислих бактерій. Під кінець пресування кислотність сирної маси зростає внаслідок утворення молочнокислими бактеріями молочної кислоти. Підвищення кислотності сирної маси призводить до пригнічення росту і розвитку гнилісних бактерій.
3. Соління сирів. При солінні відбувається дифузія лактози та інших речовин із поверхневих шарів сиру. Внесення солі пригнічує розвиток мікроорганізмів. Після рівномірного розподілу солі в сирі її концентрація знижується і мікробіологічні процеси відновлюються.
4. Дозрівання сиру. Сир після пресування і соління представляє собою резинисту масу без смаку і вираженого рисунку. Властиві даному виду сиру хімічний склад і органолептичні показники продукт набуває у процесі дозрівання за рахунок розвитку мікроорганізмів (пропіоновокислих бактерій, молочнокислих бактерій та ін.).
Дозрівання сиру триває від декількох тижнів до декількох місяців (для сиру Чеддер – 8 місяців). В перші тижні дозрівання кількість мікроорганізмів в масі сиру збільшується і досягає декількох сотень мільйонів на 1 г сиру, потім кількість мікроорганізмів знижується. Сир повинен дозрівати при пониженій температурі (для сиру Рокфор – не вище 9 °С).
Тобто, основні біотехнологічні перетворення відбуваються при дозрівані сирів – досить складному багатоетапному процесі, ня який впливає вид використовуваних культур мікроорганізмів, якість сировини, дотримання технологічних і санітарно-гігієнічних вимог виробництва. Процеси дозрівання з хімічної точки зору досить різноманітні. В молодому сирі весь азот входить до складу нерозчинного білка, але по мірі дозрівання сиру білок розщеплюється на розчинні пептиди, а далі – на вільні амінокислоти (протеоліз), інтенсивність цього процесу залежить від протеолітичної активності мікрофлори.
В деяких сирах розщеплення білка обмежено: в твердих сирах в розчиннні продукти перетворюється всього 25-35 % білка, в мґяких – практично весь білок. Крім змін у білкових компонентах, при дозріваннні відбувається гідроліз значної частини жиру (ліполіз) переважно за участю ліполітичних ферментів мікроорганізмів, що містяться в сирі. Деякі мікроорганізми відіграють досить специфічну роль у дозріванні певних сортів сиру.
Формування кожного виду сиру зумовлено кількісним та якісним складом мікрофлори.
У формуванні твердих сирів приймають участь ферментні системи молочнокислих стрептококів і паличок, а також пропіоновокислі бактерії, що володіють протеолітичними і ліполітичними властивостями.
Молочнокислі бактерії завдяки утворенню молочної кислоти, повільному і обмеженому розщепленню білка та мінімальному розщепленню жиру виявляють значний вплив на консистенцію, смак, запах сиру і приймають участь в утворенні рисунку сиру. Молочнокислі бактерії використовують також у виробництві м´яких кислотно-сичужних сирів.
Пропіоновокислі бактерії утворюють пропіонову і оцтову кислоти, пропіонат кальцію і пролін, що сприяє покращенню смаку сиру. У процесі пропіоновокислого бродіння утворюється також діоксид вуглецю, який роздвигає сирну масу, утворюючи вічка в сирі. Крім того, пропіоновокислі бактерії є активними продуцентами вітаміну В12. Розвиток пропіоновокислих бактерій призводить, таким чином, до збагачення сиру цим вітаміном.
При виготовленні деяких видів сирів (наприклад, сирів з жовто-коричневим слизом) використовують дріжджі, гриби виду Geotrichum candidum і пігментоутворюючі бактерії виду Brevibacterium linens. Дріжджі і гриби сприяють нейтралізації поверхні сиру, створюючи сприятливі умови для наступного росту пігментоутворюючих бактерій, що спричинюють дозрівання сирів ззовні всередину. Пігментоутворюючі бактерії формують смак і аромат сирів та перешкоджають розвитку сторонньої мікрофлори.
У виробництві м’яких пліснявих сирів використовують «благородну плісняву». Це чисті культури гриба роду Penicillium (Penicillium roquiforti, Penicillium camamberti, Penicillium candidum), які спричиняють специфічні зміни білків і молочного жиру з утворенням речовин, що впливають на смак і аромат сирів.
За кордоном в якості заквасочних культур для сирів застосовують деякі штами ентерококів, які розщеплюють білки і впливають на якісний склад вільних амінокислот в сирі.
На сьогодні ведуться роботи по використанню біфідобактерій у виробництві сирів. Такі сири володіють високою харчовою цінністю і вираженою лікувально-профілактичною дією, зумовленою вмістом біологічно активних сполук, які утворюються в процесі життєдіяльності біфідобактерій.
Роль різних мікроорганізмів у виробництві деяких сортів сиру наведено в таблиці 1.5.
Велике різноманіття сортів сиру пояснюється природою і властивостями мікробних культур, які слугують вихідними культурами при згортанні молока, температурою виготовлення і наявністю чи відсутністю вторинної мікрофлори, що розвиваєься на поверхні сиру.
Таблиця 1.5.