Микробиологическая стабилизация рассолов, используемых в производстве сыров

Здесь важны такие параметры, как: концентрация рассола, его температура и время посолки. Особое внимание следует уделить чистоте рассолов, так как они могут стать источником микробиологических загрязнений сыров. Каким образом можно от этого защититься? Эффективной практикой является проведение микробиологической стабилизации раствора, которая предотвратит размножение нежелательных штаммов бактерий.

Что такое микробиологическая стабилизация рассола?

Постепенное повышение уровня загрязняющих веществ в рассоле является одной из наиболее часто наблюдаемых проблем в процессе производства сыра. Со временем в нем образуются отдельные компоненты сыра, такие как: соль, белки, жиры и лактоза, но также бактерии. Увеличение количества микроорганизмов в таких условиях очень вероятно, потому что находящиеся в рассоле компоненты становятся для них идеальной питательной средой.

Процесс микробиологической стабилизации основан на применении разных методов (физических или химических), с целью ограничения развития нежелательных микроорганизмов, которые могут отрицательно повлиять на параметры и качество готового продукта. В сыроварении этому процессу подвергаются соленые растворы.

Высокое содержание соли в растворе, в пределах 16-19%, способствует повышению осмотического давления и снижению активности воды. В сочетании с низким уровнем pH (достигающим, как правило, 4,8-5,2, а иногда даже 4,5) и низкой температурой рассола (12-15°C) это приводит к микробиологической стабилизации раствора. Несмотря на то, что рН не лежит в оптимальном диапазоне для роста микроорганизмов и не способствует их развитию, некоторые группы бактерий размножаются и развиваются в неблагоприятной среде. К такой группе микробов, кроме плесени, относятся бактерии семейства энтеробактерий, способные разлагать лактозу. Они вызывают преждевременное вздутие сыров.

Микробиологическая стабилизация рассола физическими методами

Среди физических методов следует обратить внимание прежде всего на пастеризацию и микрофильтрацию. В обоих методах для ингибирования развития микроорганизмов в рассоле используются физические факторы.

Пастеризация рассола

Это самый эффективный физический метод стабилизации рассола. Он заключается в том, чтобы подвергать рассол воздействию повышенной температуры. Основной проблемой при его применении является тот факт, что высокая концентрация NaCl в рассоле, подвергаемая этому процессу, приводит к разрушению ионов Na⁺ и Cl^—.  Во время термического процесса выделяются также ионы Ca²⁺, что, в свою очередь, приводит к обеднению состава рассола.

Микрофильтрация

Этот метод заключается в очистке раствора соли от примесей с использованием фильтрационной системы. Он эффективен, но необходимым условием для получения эффекта является применение разделительного материала с соответствующим размером пор. Чем меньше поры, тем эффективнее снижается уровень микробов, однако, это вызывает необходимость более частого мытья самой мембраны, а также изменяет пропорции органической фракции самого рассола. Ограниченное применение этого метода связано также с высокими инвестиционными затратами на покупку дорогостоящих мембран и процессом поддержания мембран в надлежащем гигиеническом состоянии.

Стабилизация химическими методами

Методы химической стабилизации рассолов заключаются во введении в раствор разных химических веществ, которые, изменяя параметры рассола, предотвращают развитие бактерий или полностью их устраняют. С этой целью могут использоваться такие добавки, как NaCl, диоксид хлора, коллоидное серебро и пергидроль.

Добавление NaCl

Добавление в рассол дополнительного количества хлорида натрия это старейший и самый дешевый метод химической стабилизации, который гарантирует эффективность получения удовлетворительного микробиологического эффекта. Однако, следует иметь в виду, что в рассолах, подвергаемых этому методу, повышается уровень pH, а остатки соединений хлора и их производные оказывают значительное влияние на вкус сыра.

Дезинфекция с помощью диоксида хлора CIO₂

Это относительно недорогой и эффективный химический метод. Стабилизирующее действие наблюдается при введении активного газа в рассол на уровне 6-10 ppm. Однако, такая концентрация диоксида хлора приводит к появлению хлорного привкуса в соленых сырах из-за реакции хлоринов, используемых для синтеза газа.

Дезинфекция коллоидным серебром

Применение серебра для удаления микробиологических загрязнений из рассолов считается безопасным и эффективным методом. К сожалению, ключевыми здесь являются экономические причины – высокая стоимость серебра исключает возможность использования этого метода в промышленных масштабах.

Дезинфекция рассола перекисью водорода

Это дешевый и безопасный метод, при условии использования пищевого пергидроля. Пероксиды обычно характеризуются низкой биоцидной эффективностью. Применение надуксусной кислоты в перекисной смеси повышает биоцидную эффективность, но в долгосрочной перспективе оказывает значительное влияние на сенсорные характеристики сыра, поскольку приводит к образованию уксусной кислоты в рассоле.

Как повысить эффективность метода обработки перекисью?

Эффективность метода обработки перекисью можно значительно повысить путем сочетания пергидроля с другим химическим веществом, а именно, с надмолочной кислотой. Исследования показали, что эффективность смеси перекиси водорода и молочной кислоты в стабилизации рассолов почти в 100 раз выше, чем при применении только самой перекиси. Эта смесь также очень эффективна против микробов, использующих в качестве питательной среды молочную кислоту и приводящих к порокам сыра, возникающим в процессе созревания.

Механизм действия смеси заключается в том, что надмолочная кислота поглощается микробами точно по тому же пути, который они используют при питании молочной кислотой. После попадания надмолочной кислоты в клетку нарушается ее внутриклеточный метаболический цикл, а сама клетка начинает голодать, деактивируется ее способность к делению и, как результат, она умирает.

Надмолочная кислота безопасна для бактерий молочной ферментации, поскольку они не используют молочную кислоту в качестве органического источника углерода в процессе питания. Она ограничивает активность бактериофагов, что дополнительно находит обоснование для ее использования в производстве созревающих сыров.

Стабилизация рассола с помощью смеси перекиси водорода с надмолочной кислотой

Для проведения микробиологической стабилизации рекомендуется применение препарата Hysepta M1-FG ^TM, который представляет собой раствор, содержащий активный кислород и надмолочную кислоту. Продукт производится исключительно из субстратов пищевого качества (англ. food grade). Содержание тяжелых металлов и других возможных технологических примесей в готовой продукции строго контролируется, поэтому он может использоваться для прямого контакта с пищевыми продуктами.

Для правильного проведения процесса микробиологической стабилизации рассола препарат следует добавить один раз и учитывать два важных параметра: буферную емкость и время до посола следующего вара.

Буферная емкость рассола (в аспекте рН) увеличивается вместе с возрастом. По этой причине перед проведением стабилизации необходимо отобрать пробу раствора соли и лабораторно определить нужное количество препарата HYSEPTA M1-FG ^TM, которое следует добавить для получения целевого pH.

Необходимо также соблюдать минимальное время дезинфекции, прежде чем ввести следующую порцию сыра в стабилизируемый с помощью препарата рассол. Дезактивация гиф грибов и вирусов, включая бактериофаги, требует около 15-и минут. Более длительное время ожидания до посола следующего вара не требуется, хотя и может быть продлено экспериментально.