Горький вкус в полутвёрдых сырах.
Горький вкус – один из наиболее распространённых пороков в сырах. Горечь иногда рассматривается как желаемая и типичная вкусовая нота (например, в грейпфруте) в других случаях она недопустима и рассматривается как порок (как в сырах). Горький вкус может быть следствием добавления горьких компонентов или биохимических превращений во время производства и хранения продукта.
Очевидная, но редко встречающаяся причина: поедание животными горьких дикорастущих трав. Во время выработки сыра они концентрируются в белковой и жировой фазе сыра и поэтому горечь в сырах более выражена в сыре. чем в исходном молоке
Главная причина порока в 90% случаев – присутствие «горьких» пептидов. В статье будет рассмотрен механизм образования горьких пептидов, факторы определяющие их образование и меры по предотвращению порока.
Механизм образования горьких пептидов
Сначала немного теории, что такое «горькие» пептиды и откуда они берутся в сыре? Созревание любого сыра представляет в своей основе протеолиз (расщепление) молекул молочного белка – казеина. Молекула казеина представляют собой длинные цепи состоящие из остатков аминокислот (рис.1).
Рисунок 1 Аминокислота
Горький вкус – один из наиболее распространённых пороков в сырах. Горечь иногда рассматривается как желаемая и типичная вкусовая нота (например, в грейпфруте) в других случаях она недопустима и рассматривается как порок (как в сырах). Горький вкус может быть следствием добавления горьких компонентов или биохимических превращений во время производства и хранения продукта.
Очевидная, но редко встречающаяся причина: поедание животными горьких дикорастущих трав. Во время выработки сыра они концентрируются в белковой и жировой фазе сыра и поэтому горечь в сырах более выражена в сыре. чем в исходном молоке
Главная причина порока в 90% случаев – присутствие «горьких» пептидов. В статье будет рассмотрен механизм образования горьких пептидов, факторы определяющие их образование и меры по предотвращению порока.
Механизм образования горьких пептидов
Сначала немного теории, что такое «горькие» пептиды и откуда они берутся в сыре? Созревание любого сыра представляет в своей основе протеолиз (расщепление) молекул молочного белка – казеина. Молекула казеина представляют собой длинные цепи состоящие из остатков аминокислот (рис.1).
Рисунок 1 Аминокислота
Аминокислоты – звенья цепи, связанные пептидными связями (рис.2). На рисунке мы видим две аминокислоты, связанные пептидной связью. Молекула казеина содержит около 200 аминокислотных остатков, масса может достигать огромных значений до 25 000 углеродных единиц ( углеродная единица =1/12 массы атома углерода).
Рис 2. Образование полипептидной цепи из двух аминокислот
Рис 2. Образование полипептидной цепи из двух аминокислот
Что происходит с казеином во время созревания сыра?
Казеин подвергается протеолизу (расщеплению) под действием ферментов: молокосвёртывающего фермента (МФ) и ферментов бактерий. Процесс запускает МФ – он расщепляет казеин, в результате получаются фрагменты (пептиды) белковых молекул разной длины и веса. Если принять массу молекулы казеина за 100 %, то распределение продуктов реакции после воздействия МФ можно представить в виде диаграммы (рис 3).
Казеин подвергается протеолизу (расщеплению) под действием ферментов: молокосвёртывающего фермента (МФ) и ферментов бактерий. Процесс запускает МФ – он расщепляет казеин, в результате получаются фрагменты (пептиды) белковых молекул разной длины и веса. Если принять массу молекулы казеина за 100 %, то распределение продуктов реакции после воздействия МФ можно представить в виде диаграммы (рис 3).
Рис 3. 1 - пептиды с массой 500 до 3000 у.е. (5% массы), которые обладают интенсивным горьким вкусом. 2- пептиды массой более 3000 у.е. (13% массы) менее горькие. 3- пептиды не обладающие горьким вкусом массой более 16000 у.е. (82% массы)
Далее в дело вступают ферменты бактерий, которые расщепляют «горькие» пептиды до отдельных аминокислот и мелких пептидов массой менее 500 у.е., которые не имеют горького вкуса.
Нарушение баланса между продуцированием горьких пептидов и их разрушением приводит к горькому вкусу сыра
Таков механизм образования горечи на молекулярном уровне. Нужно отметить механизм весьма упрощенный.
Факторы влияющие на появление горечи. Меры по их предотвращению
1. Природа МФ
Наименьшее количество горьких пептидов образует натуральный или ферментативно произведённый химозин. Таким образом чем больше химозина в составе МФ, тем риск получения горечи ниже.
2. Доза МФ
Превышение дозы приводит к увеличению протеолитической активности и, как следствие, к образованию большего количества горьких пептидов. Пример: превышение дозы в 2 раза увеличивает выраженность порока с 3 баллов до 4 баллов по пятибальной системе оценки.
3. Обсеменение молока посторонней микрофлорой
Для сыра с высокими органолептическими показателями количество посторонней микрофлоры в сыром молоке не должно превышать 100 000 клеток в мл. Если количество клеток больше, то соответственно больше клеток уцелеет после пастеризации, а поскольку уцелевшие клетки являются «дикими»- они в отличие от микрофлоры закваски дробят белок хаотично с образованием большого количества горьких пептидов. При превышении значения 500 000 клеток в мл горечь той или иной интенсивности в сыре практически неизбежна. Отсюда вытекает важность качества молока для производства сыра .
4. Содержание соли
Установлено что при содержании соли в сыре более 2,5% , происходит значительное замедление работы ферментов заквасочной микрофлоры, горькие пептиды, соответственно, не разрушаются, в сыре появляется горечь.
5 Кислотность
Переработка кислого молока приводит к большему переходу МФ в сгусток и как следствие к большему продуцированию горьких пептидов. Если кислотность сыра превышает требования технологических инструкций ( рН опускается до значений ≤ 5,0 в течение первой недели) происходит угнетение микрофлоры – деградация горьких пептидов замедляется – вероятность появления горечи увеличивается. Все факторы, ослабляющие микрофлору закваски, работают на образование горечи.
6. Психротрофная микрофлора (ПМ)
Развитие ПМ ( Pseudomonas f1uorescens) происходит в молоке при температурах хранения 4-6°С. ПМ продуцируют липазы и протеазы которые выдерживают тепловую обработку молока , переходят в сыр и гидролизуют казеин с образованием горьких пептидов. Длительное хранение молока ( более 2 суток) при низких температурах нежелательно.
7. Обогащение молока сывороточными белками или применение повышенных температур тепловой обработки молока ( ≥80°С)
Оба приёма приводят к денатурации сывороточных белков, переходу их в сыр. Продукты разложения сывороточных белков имеют горький вкус.
8. Температура созревания
Превышение температуры созревания ( более 12-13°С) приводит к интенсификации протеолиза с образованием горечи.
9. Неудачно подобранный состав микрофлоры закваски
Закваски одинакового видового состава отличаются штаммовым составом, сами микробы закваски могут продуцировать горькие пептиды. Закваски одинакового состава, но разных фирм дают разные результаты. Применять нужно закваски фирм, имеющих солидный научный базис. Замечено, что как правило закваски компании Хр. Хансен горечи не дают.
Основная причина горечи в полутвёрдых сырах – обильное обсеменение сырого молока посторонней микрофлорой, на втором месте стоит угнетение заквасочной микрофлоры, далее идёт превышение дозы МФ
В статье были использованы материалы :
L Lemieux, Re Simard. Bitter flavour in dairy products. I. A review of the factors likely to influence its development, mainly in cheese manufacture. Le Lait, INRA Editions, 1991, 71 (6), pp.599-636.
Mohammad B. Habibi‐Najafi , Byong H. Lee & Dr. Barry Law (1996): Bitterness in cheese: A review, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 36:5, 397-41
Далее в дело вступают ферменты бактерий, которые расщепляют «горькие» пептиды до отдельных аминокислот и мелких пептидов массой менее 500 у.е., которые не имеют горького вкуса.
Нарушение баланса между продуцированием горьких пептидов и их разрушением приводит к горькому вкусу сыра
Таков механизм образования горечи на молекулярном уровне. Нужно отметить механизм весьма упрощенный.
Факторы влияющие на появление горечи. Меры по их предотвращению
1. Природа МФ
Наименьшее количество горьких пептидов образует натуральный или ферментативно произведённый химозин. Таким образом чем больше химозина в составе МФ, тем риск получения горечи ниже.
2. Доза МФ
Превышение дозы приводит к увеличению протеолитической активности и, как следствие, к образованию большего количества горьких пептидов. Пример: превышение дозы в 2 раза увеличивает выраженность порока с 3 баллов до 4 баллов по пятибальной системе оценки.
3. Обсеменение молока посторонней микрофлорой
Для сыра с высокими органолептическими показателями количество посторонней микрофлоры в сыром молоке не должно превышать 100 000 клеток в мл. Если количество клеток больше, то соответственно больше клеток уцелеет после пастеризации, а поскольку уцелевшие клетки являются «дикими»- они в отличие от микрофлоры закваски дробят белок хаотично с образованием большого количества горьких пептидов. При превышении значения 500 000 клеток в мл горечь той или иной интенсивности в сыре практически неизбежна. Отсюда вытекает важность качества молока для производства сыра .
4. Содержание соли
Установлено что при содержании соли в сыре более 2,5% , происходит значительное замедление работы ферментов заквасочной микрофлоры, горькие пептиды, соответственно, не разрушаются, в сыре появляется горечь.
5 Кислотность
Переработка кислого молока приводит к большему переходу МФ в сгусток и как следствие к большему продуцированию горьких пептидов. Если кислотность сыра превышает требования технологических инструкций ( рН опускается до значений ≤ 5,0 в течение первой недели) происходит угнетение микрофлоры – деградация горьких пептидов замедляется – вероятность появления горечи увеличивается. Все факторы, ослабляющие микрофлору закваски, работают на образование горечи.
6. Психротрофная микрофлора (ПМ)
Развитие ПМ ( Pseudomonas f1uorescens) происходит в молоке при температурах хранения 4-6°С. ПМ продуцируют липазы и протеазы которые выдерживают тепловую обработку молока , переходят в сыр и гидролизуют казеин с образованием горьких пептидов. Длительное хранение молока ( более 2 суток) при низких температурах нежелательно.
7. Обогащение молока сывороточными белками или применение повышенных температур тепловой обработки молока ( ≥80°С)
Оба приёма приводят к денатурации сывороточных белков, переходу их в сыр. Продукты разложения сывороточных белков имеют горький вкус.
8. Температура созревания
Превышение температуры созревания ( более 12-13°С) приводит к интенсификации протеолиза с образованием горечи.
9. Неудачно подобранный состав микрофлоры закваски
Закваски одинакового видового состава отличаются штаммовым составом, сами микробы закваски могут продуцировать горькие пептиды. Закваски одинакового состава, но разных фирм дают разные результаты. Применять нужно закваски фирм, имеющих солидный научный базис. Замечено, что как правило закваски компании Хр. Хансен горечи не дают.
Основная причина горечи в полутвёрдых сырах – обильное обсеменение сырого молока посторонней микрофлорой, на втором месте стоит угнетение заквасочной микрофлоры, далее идёт превышение дозы МФ
В статье были использованы материалы :
L Lemieux, Re Simard. Bitter flavour in dairy products. I. A review of the factors likely to influence its development, mainly in cheese manufacture. Le Lait, INRA Editions, 1991, 71 (6), pp.599-636.
Mohammad B. Habibi‐Najafi , Byong H. Lee & Dr. Barry Law (1996): Bitterness in cheese: A review, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 36:5, 397-41
