Сыр созревает не сам: как аффинажные культуры формируют корку, текстуру и вкус

О принципах управления созреванием рассказала инженер-технолог в области пищевой биотехнологии Валентина Маяускайте, выступившая на Cheese Open в Актау, Казахстан. Специалист более 23 лет работает в молочной промышленности, а с 2021 года занимается независимым консультированием в области технологии сыроделия.

Что представляют собой аффинажные культуры

Аффинажными называют культуры микроорганизмов, участвующие в созревании сыра. В зависимости от технологии применяются дрожжи, Geotrichum candidum, Penicillium candidum, Penicillium roqueforti, бактерии рода Brevibacterium, Staphylococcus xylosus и др., а также сочетания нескольких культур.

Каждая из них решает собственную технологическую задачу. Одни микроорганизмы потребляют остаточные сахара и молочную кислоту внутри сыра и на его поверхности. Другие расщепляют белки и жиры, размягчают текстуру и образуют летучие ароматические соединения.

Культуры влияют на появление фруктовых, ореховых, грибных, сливочных, серных и животных оттенков. Они также определяют цвет, плотность, влажность/сухость и высоту корки.

Поэтому выбор культуры — это фактически выбор будущего направления созревания. Недостаточно решить, что сыр должен быть белым, голубым или оранжевым. Необходимо определить, какой должна стать его текстура, насколько интенсивным будет аромат, как быстро сформируется корка и какие микроорганизмы должны последовательно развиваться на разных стадиях.

Дрожжи запускают созревание

Дрожжи одними из первых включаются в процесс созревания. Они используют остаточные сахара и лактаты внутри сыра или на его поверхности и тем самым изменяют среду для последующего развития других микроорганизмов.

Kluyveromyces lactis способен сбраживать остаточные сахара и лактаты внутри сыра. Его применение может способствовать снижению горечи, ограничению постокисления, размягчению текстуры и формированию фруктовых нот.

Debaryomyces hansenii действует преимущественно на поверхности. Этот микроорганизм утилизирует остаточные сахара и лактаты, участвует в контроле нежелательной микрофлоры и способен формировать ореховые оттенки вкуса. Он также отличается сравнительно высокой устойчивостью к соли.

Cyberlindnera jadinii, ранее известная как Candida utilis, может развиваться как внутри сыра, так и на его поверхности. Культура участвует в формировании фруктовых оттенков и вкуса умами.

Одна из важнейших функций дрожжей заключается в раскислении поверхности. Это создает условия для микроорганизмов, которые плохо развиваются в кислой среде, но необходимы для дальнейшего формирования сырной корки.

Роль Geotrichum candidum

Geotrichum candidum — дрожжеподобный гриб, способный образовывать мицелий. В процессе развития мицелий распадается на артроспоры, формируя тонкую пушистую корочку на поверхности сыра.

Культура быстро развивается на ранних стадиях созревания и потребляет молочную кислоту. Заселяя поверхность, она может снижать риск развития микроорганизмов порчи.

Geotrichum candidum также обладает протеолитической и липолитической активностью. Культура участвует в размягчении текстуры, снижении горечи и высвобождении соединений, влияющих на аромат: метилкетонов, спиртов, свободных жирных кислот и фруктовых эфиров.

Разные штаммы отличаются внешним видом и активностью. Одни формируют выраженный мицелий, другие — более дрожжевую поверхность. В зависимости от штамма культура может подсушивать поверхность, препятствовать развитию нежелательной голубой плесени, снижать горечь или формировать характерные фермерские оттенки. 

Выбор штамма должен учитывать не только внешний вид корки, но и его совместимость с другими культурами. Например, высокоактивный Geotrichum candidum способен значительно изменить поверхность и повлиять на дальнейшее развитие белой плесени.

Как формируется белая корка

Для производства сыров с белой плесенью (или, как их еще называют, с цветущей коркой) применяется Penicillium candidum, также известный как Penicillium camemberti. Эта мицелиальная плесень использует углеродные соединения сыра и образует характерную белую корочку на поверхности сыра.

Первые видимые признаки ее развития обычно появляются на третий-пятый день созревания. Быстрое формирование корки помогает занять поверхность сыра и сократить риск ее заселения нежелательной микрофлорой.

Однако вид белой корки может заметно отличаться: она может отличаться по плотности, высоте и оттенку белого цвета в зависимости от применяемого штамма.

Важнейшие технологические характеристики культуры — протеолитическая и липолитическая активность. Расщепление белков и жиров начинается со стороны корки и постепенно продвигается внутрь сыра. Именно поэтому мягкие сыры с белой плесенью созревают от корки к центру.

При высокой протеолитической активности зона под коркой быстрее становится текучей. Если процесс идет слишком интенсивно или неравномерно, сыр может получить чрезмерно мягкий внешний слой при более плотной сердцевине.

Липолитическая активность влияет на образование вкусовых и ароматических соединений. Среди них могут присутствовать метилкетоны, эфиры, первичные и вторичные спирты, а также серосодержащие соединения. Их сочетание формирует грибные, фруктовые, растительные и другие характерные ноты.

Поэтому выбор Penicillium candidum должен быть связан с рецептурой, форматом сыра, продолжительностью созревания и предполагаемым сроком реализации.

Что происходит внутри голубого сыра

В голубых сырах основную роль играет Penicillium roqueforti. Некоторые штаммы этого вида адаптированы к развитию внутри сырного теста, высокому содержанию соли и ограниченному доступу кислорода.

Культуру обычно вносят в молоко. После формирования сырной головки создаются воздушные каналы, необходимые для развития плесени. Penicillium roqueforti растет в воздушных полостях, образуя характерные голубые или зеленые прожилки.

Культура влияет не только на цвет. Ее протеолитическая и липолитическая активность участвуют в изменении текстуры и формировании выраженного вкуса голубого сыра.

Штаммы Penicillium roqueforti могут различаться скоростью роста, оттенком цвета, устойчивостью к соли и интенсивностью аромата. Поэтому одна и та же базовая технология способна давать как сравнительно мягкий сливочный сыр, так и продукт с острым, пикантным и продолжительным вкусом.

Работа с голубыми сырами требует управления не только культурой, но и структурой сыра. Без достаточного количества воздушных полостей плесень не сможет равномерно развиваться. При этом, необходим отвод углекислого газа, так как при его высоком содержании рост плесени может останавливаться.

Как создается мытая корка

Формирование мытой корки основано на последовательной работе нескольких групп микроорганизмов. На ранних этапах дрожжи и Geotrichum candidum раскисляют поверхность. После этого условия становятся более благоприятными для других микроорганизмов, чувствительных к кислой среде.

Одной из таких культур является Staphylococcus xylosus. Это солеустойчивая аэробная бактерия, которая начинает активно развиваться после раскисления поверхности другими микроорганизмами.

Благодаря ферментативной активности Staphylococcus xylosus может влиять на текстуру, формировать фруктовые ноты во вкусе сыра, подсушивать поверхность или участвовать в образовании влажной оранжевой корки.

За характерный цвет и интенсивный аромат многих сыров с мытой коркой отвечают бактерии рода Brevibacterium. Они устойчивы к соли, нуждаются в кислороде и обычно развиваются позднее, когда поверхность уже подготовлена другими микроорганизмами.

В зависимости от штамма, эти бактерии могут формировать красно-оранжевую, бежевую, кремовую или коричневатую поверхность. Корка может оставаться влажной и липкой, либо становиться более сухой.

Особенно заметно влияние Brevibacterium на вкус и аромат. Бактерии образуют серосодержащие соединения, которые могут давать оттенки чеснока, капусты, фермерского помещения, а также фруктовые и сливочные ноты.

Подобные характеристики не следует автоматически считать дефектом. Для определенных категорий сыров они являются частью ожидаемого органолептического профиля. Задача технолога — удержать их интенсивность в пределах, соответствующих выбранному стилю продукта.

Почему культуры применяют в комбинациях

Созревание редко обеспечивается одним микроорганизмом. Культуры взаимодействуют друг с другом, последовательно изменяя кислотность, влажность, доступность питательных веществ и состояние поверхности.

Поэтому на практике используются комбинации дрожжей, плесеней и бактерий. Их подбирают с учетом способности микроорганизмов совместно развиваться и достигать конкретного технологического результата.

Такие сочетания могут ускорять формирование корки, обеспечивать ее равномерный цвет, регулировать влажность поверхности и создавать необходимый ароматический профиль.

Особенно важен управляемый состав микрофлоры при работе с пастеризованным молоком. Пастеризация повышает микробиологическую безопасность сырья, но одновременно сокращает естественное разнообразие микроорганизмов. Внесение подобранных культур позволяет целенаправленно восстановить микрофлору сырого молока, необходимую для созревания.

Однако готовая комбинация культур не освобождает сыродела от контроля процесса. Результат зависит от качества молока, применяемых ингредиентов и технологии, уровня кислотности, содержания влаги, жира и соли, а также от условий созревания.

Созревание как последовательность процессов

Управление созреванием начинается задолго до помещения сыра в камеру. На итоговый результат влияют состав молока, режим пастеризации, применяемые культуры и ферменты, скорость кислотообразования, синерезис, содержание влаги и соли.

После посолки сыра процесс продолжается в камере созревания. Сначала развиваются микроорганизмы, способные работать в более кислой среде. Они изменяют поверхность и подготавливают ее для следующих участников процесса созревания. За счет протеолиза и липолиза изменяются текстура сыра, его аромат и вкус.

Если один этап нарушен, последующие микроорганизмы могут развиваться медленно, неравномерно или в нежелательном направлении. Например, недостаточное раскисление поверхности способно задержать формирование мытой корки. Слишком высокая влажность увеличивает риск липкости и нежелательного роста микрофлоры. Низкая влажность, напротив, может чрезмерно подсушить поверхность и затормозить созревание.

Поэтому аффинаж требует постоянного наблюдения. Технолог оценивает скорость образования корки, ее цвет и влажность, запах, равномерность роста культур и изменение текстуры. При необходимости корректируются температура, влажность, воздухообмен, частота переворачивания и режим обработки поверхности.

Главный вывод заключается в том, что сыр действительно созревает не сам. Культуры задают биохимическое направление процесса, но именно технолог создает условия, в которых их работа приводит к запланированному результату.