4.6
Výroba sýrů
Definice
Sýr je mléčný výrobek vyrobený vysrážením mléčné bílkoviny z mléka působením syřidla nebo jiných vhodných koagulačních činidel, prokysáním a oddělením podílu syrovátky.
Sýry rozdělujeme na:
  • Čerstvé – nezrající sýry tepelně neošetřené po prokysání
  • Zrající – sýry, u kterých po prokysání došlo k dalším biochemickým a fyzikálním procesům
  • Tavené – sýr, který byly tepelně upraveny za přídavku tavicích solí
4.6.1
Základní rozdělení sýrů podle způsobu výroby
  • Sýry přírodní:
  1. sýry sladkého sýrařství:
    • čerstvé sýry – sýry u kterých neprobíhá zrání (např. smetanový sýr)
    • měkké sýry – sýry rozdělené do dalších podskupin podle použité čisté kultury, která je nositelem především senzorických vlastností, většinou jsou nelisované:
    1. sýry zrající v chladu (Zlato)
    1. sýry zrající pod mazem (Romadúr)
    1. sýry s plísní:
    1. sýry s bílou plísní na povrchu (Hermelín)
    1. sýry s modrozelenou plísní uvnitř těsta (Niva)
    1. sýry s kombinovaným nárůstem plísně (Vltavín)
    1. sýry s kombinovaným zráním
    1. sýry zrající v chladu a s plísní na povrchu (Kamadet)
    1. sýry zrající pod mazem a s plísní
    • bílé sýry – sýry nezrající díky vysokému obsahu NaCl, uchovávané v solném roztoku:
    1. sýry nelisované (Balkánský sýr)
    1. sýry lisované (Akawi)
    1. sýry pařené (Jadel)
    • pařené sýry – v průběhu technologie se sýry paří, čímž získává finální výrobek fibrilární (vláknitou) strukturu
    • tvrdé sýry – zvýšené sušiny se docílí vyšší teplotou zpracování zrna, než byla teplota sýřící:
    1. sýry s nízkodohřívanou sýřeninou (sýry holandského typu, např. Eidamská cihla a sýry s mletou sýřeninou – sýry čedarového typu)
    1. sýry s vysokodohřívanou sýřeninou:
    1. tvořící oka (sýry ementálského typu, např. Primátor)
    1. netvořící oka (sýry parmazánského typu, např. Gran Moravia)
    • ostatní výrobky (např. sladký kasein)
  1. sýry kyselého sýrařství:
    • tvarohy
    • kyselé sýry zrající pod mazem
    • ostatní výrobky
  • Přepracované
    • tavené
    1. druhové
    1. směsné
    • sušené
Sýr se na obalu označí názvem druhu, obsahem tuku nebo tuku v sušině, obsahem sušiny a použitou ochucující složkou.
4.6.2
Výběr a ošetření mléka pro výrobu sýrů
Z hlediska správného průběhu výroby sýrů a kvalitního výrobku se musí mléko velmi pečlivě vybírat. Důležité je složení mléka, schopnost růstu čistých mléčných kultur ve mléce, podíl rozpustných vápenatých iontů, mikroflóra syrového mléka a schopnost mléka se srážet syřidlem. Nevhodné je mléko s obsahem inhibičních látek nebo mléko se sporotvornými mikroorganizmy.
Složení mléka je možné upravit pomocí membránových procesů. U mléka před zpracováním se upravuje obsah tuku, obsah bílkovin a obsah laktózy.
Homogenizace mléčného tuku se provádí pouze u výroby sýru Niva, u ostatních výrob je nežádoucí – zhoršuje se syřitelnost a podporuje rozklad mléčného tuku.
Tepelné ošetření zajišťuje zdravotní nezávadnost mléka, ovlivňuje synerezi bílkovin, rozpustnost některých minerálních látek, denaturují se některé sérové bílkoviny, uvolňují se SH skupiny apod. U většiny sýrů se používá vysoká pasterace, jen u výroby tvrdých sýrů je nutná pasterace šetrná. Tepelné ošetření je vhodné kombinovat s baktofugací.
Předzrání mléka – vyčištěné, pasterované a upravené mléko se skladuje při 8 – 12 °C, přidá se 0,05 až 0,1 % smetanové kultury. Kyselost se zvýší o 0,1 až 0,2 SH. Dokončí se baktericidní fáze mléka, odstraní se denaturační změny bílkovinného komplexu po tepelném ošetření, naočkovaná kultura se přizpůsobí vlastnostem mléka a vytvoří se podmínky pro rozvoj ostatních sýrařských kultur.
Tabulka 8. Klasifikace přírodních sýrů podle obsahu tuku v sušině
Sýr
Tuk v sušině (v % hmot.)
Vysokotučný
nejméně 60,0
Plnotučný
nejméně 45,0
Polotučný
nejméně 25,0
Nízkotučný
nejméně 10,0
Odtučněný
méně než 10,0
Obsah tuku v sušině v procentech hmotnostních se stanoví podle vzorce:
% hmot. tuku v sušině = hmotnost tuku v g100 - hmotnost vody v g 100
4.6.3
Přídatné látky
CaCl2 – ovlivňuje srážení tvorbou vápníkových můstků. Běžně se používá 10 – 40 ml nasyceného roztoku na 100 l mléka podle vlastností mléka.
Přídavek KNO3 – používal se dříve u výroby tvrdých sýrů preventivně z důvodu potlačení růstu koliformních a sporotvorných mikroorganizmů, které tvoří při rozkladu laktózy velké množství plynu H2 a CO2 → vady sýrů (skoré a pozdní duření). Používaná dávka 10 – 30 g na 100 l mléka.
Nisin – přípravek na bázi přírodní antibakteriální látky s bakteriostatickým účinkem především na grampozitivní mikroorganizmy včetně sporulujících.
Delwozym – přípravek na bázi lysozymu pro zajištění optimální bakteriální kontroly s regulací růstu bakterií (Oenococcus, LactobacillusPediococcus).
Čisté mléčné kultury – zahajují rozklad laktózy, ovlivňují průběh srážení, podílejí se na zrání sýrů rozkladem bílkovin, zejména u plísňových sýrů se podílí i na rozkladu tuku.
Syřidla – nejčastěji se používají mikrobiální syřidla produkovaná např. kvasinkou Kluyveromyces lactis nebo plísní Rhizomucor miehei, popř. bakteriemi Bacillus subtilis, Streptococcus. Dříve se více využívala syřidla živočišného původu. Pepsinová syřidla – vyrobená extrakcí z žaludků dospělých zvířat vepřů a hovězího dobytka a chymozinová syřidla – z žaludků telat.
Úprava teploty – nejčastěji používaná teplota je 31 – 32 °C, u některých technologií se používá teplota vyšší, při výrobě tvarohů teplota 21 – 30 °C.
4.6.4
Srážení mléka
Při srážení mléka dochází ke změně polydisperzního systému, sol se mění na gel nebo dochází k vyvločkování kaseinu. Sladké srážení způsobuje syřidlo a vzniklý produkt nazýváme sýřenina, kyselé srážení vzniká účinkem kyselin a produkt je nazýván sraženina.
  • Sladké srážení mléka
Probíhá ve třech fázích
    • Primární fáze (enzymová nebo destabilizační) – syřidlové enzymy štěpí peptidické vazby v κ-frakci kaseinu (mezi 105. a 106. aminokyselinou PHE – MET. Dojde k rozštěpení ochranného koloidu na para-κ-kasein a zbytek od 106 aminokyseliny – glykomakropeptid (GMP) odchází do syrovátky.
    • Sekundární fáze (koagulační fáze) – dochází ke změně náboje aminokyselinových micel, které se začínají spojovat pomocí vápníkových můstků. Vzniká trojrozměrná struktura vyplněná syrovátkou. Tato fáze musí probíhat v klidu!
    • Terciární fáze – enzymy syřidla ovlivňují další procesy probíhající při zpracování sýrů. Ovlivňování zrání sýrů je těmito enzymy nežádoucí.
  • Kyselé srážení mléka
    • Spočívá ve snížení pH do oblasti IEB (Izoelektrický bod) kaseinu, což je hodnota pH, kdy dochází k vyrovnání kladných a záporných nábojů, a molekula se jeví jako elektroneutrální, a následně ztrácí hydratační obal. Micely se začínají spojovat a vytvářet gel. Vzniklá sraženina je podstatně měkčí než sýřenina.
Vlivy působící na rychlost srážení – teplota mléka, množství syřidlových enzymů, kyselost mléka, obsah kaseinu, změny v obsahu minerálních látek, přítomnost antibiotik v mléce, apod.
4.6.5
Postup při sýření
Syřidlo se vždy ředí pitnou vodou v takovém poměru, aby měl zředěný roztok sílu 1 : 1 000. Syřidlo se připravuje maximálně 10 až 15 minut před sýřením. Do výrobníku se nalévá vždy za intenzivního míchání. Do 3 minut od sýření se musí mléko zastavit, aby srážení proběhlo v klidu!
4.6.6
Zpracování sýřeniny
Po dokončení srážení se provede prokrojení sýřeniny. Poté pak krájení a drobení na požadovanou velikost zrna. Při následném zpracování zrna se na jeho povrchu vytvoří pokožka, odstraní se část syrovátky, zrno neustále prokysává a dosáhne se požadované slepitelnosti zrn. Ke krájení se používají speciální sýrařské harfy. Po krájení následuje drobení. Velikost zrn je závislá na výsledné sušině výrobku – čím vyšší sušina, tím menší zrno. V praxi se používá přirovnání velikosti zrna – např. vlašský ořech, lískový ořech, fazole, hrách, obilka, … Uvolňování syrovátky pomáhá přetahování. Synereze se podpoří mícháním, přihříváním a dosoušením.
+
17. Harfa na krájení sýřeniny (a)
Obr. 17. Harfa na krájení sýřeniny (a)
+
18. Harfa na krájení sýřeniny (b)
Obr. 18. Harfa na krájení sýřeniny (b)
Další operací je vytužování. Jedná se o míchání zrna po získání jeho požadované velikosti při teplotě stejné, jako byla teplota sýření mléka. Při vytužování se podpoří další synereze, zvýší se pevnost pokožky a postupně se zmenšuje velikost zrna a také se zvyšuje jeho tuhost. Doba vytužování je různá od několika minut až po asi 45 minut.
Přihřívání (dohřívání) – je postupné zvyšování teploty za stálého míchání na teplotu dosoušení. Ze zrna je odváděna další syrovátka, aktivují se enzymy čistých kultur a upravují se vlastnosti zrna. Tato operace se používá při výrobě tvrdých sýrů, využívají se dvě základní teploty:
  • s nízkodohřívanou sýřeninou – teplota 38 – 42 °C,
  • s vysokodohřívanou sýřeninou – teplota 48 – 53 °C.
Zvyšování teploty je možné přídavkem technologické vody – u sýrů eidamského typu, nebo pomocí ohřívací vody v meziplášti výrobníku. Přídavek technologické vody (prací vody) je dán pracím poměrem, zpravidla 30 : 70, což znamená odpuštění 30 % syrovátky a její nahrazení 70 % technologické vody. Rychlost přihřívání musí být pomalá 2 °C/ 3 minuty. Přídavkem prací vody se zvýší teplota a dochází ke snížení koncentrace zejména laktózy. U hotového výrobku je pak jemnější a málo výrazná chuť.
Dosoušení je vytužování při teplotě dosoušecí. Zrno se neustále při této teplotě míchá, dokud se nedosáhne jeho požadovaných vlastností. Doba dosoušení je 20 až 60 minut podle druhu sýra.
Zrno se opatrně vypouští do tvořítek a následuje jeho tvarování. Sýr dostává tvar a velikost (hmotnost). Při tvarování dále probíhá prokysávání sýra, odkapávání syrovátky, slepování zrn a vytváření pokožky sýra. Tvořítka se používají plastová nebo kovová. Pro menší sýry jsou tvořítka v blocích (bloková), pro velké sýry se používají tvořítka individuální. Tvořítka jsou perforovaná, což umožňuje lepší odtok syrovátky. U některých individuálních tvořítek pro velké sýry se používají textilní syrníky.
+
19. Malý výrobník sýrů
Obr. 19. Malý výrobník sýrů
4.6.7
Tvarování sýrů
U sýrů s nižší sušinou používáme odkapávání, sýry se lisují vlastní váhou, ve struktuře mají různě velké dutinky. Při odkapávání pokračuje také rozklad laktózy, proto musí odkapávání probíhat při teplotě okolo 20 °C. V průběhu odkapání se sýry několikrát obrací, aby odkap syrovátky byl rovnoměrný.
+
20. Odkapání máslového sýra
Obr. 20. Odkapání máslového sýra
+
21. Odkapání zrna v rámečku
Obr. 21. Odkapání zrna v rámečku
Lisování se používá pro tvarování sýrů s vyšší sušinou. Dochází k většímu odchodu syrovátky, lépe se spojí jednotlivá zrna, sýr má pravidelný tvar a na jeho povrchu je pevnější pokožka. Lisovací tlak se zvyšuje postupně. Lisování se často provádí jako dvoustupňové – předlisování v předlisovací vaně a dolisování sýrů ve formách. Sýry se mohou lisovat i pomocí podtlaku, což vede k lepší soudržnosti těsta, rychlejšímu odvodu syrovátky a rovnoměrnějšímu rozptýlení zbylé vody v hmotě sýra. Při lisování dochází k neustálému prokysávání sýrů, proto je nutné udržovat teplotu kolem 20 °C. Prokysávání by mělo být dokončeno do 24 hodin od přídavku kultury.
4.6.8
Solení
Dává sýru chuť, zlepšuje jeho stravitelnost, brzdí rozvoj škodlivé mikroflóry, zpevňuje povrch sýra a ovlivňuje konzistenci sýra. Sýry podle obsahu soli můžeme rozdělit na:
  • Nízký obsah NaCl (do 1,5 %) mají např. čerstvé sýry.
  • Střední obsah NaCl (1,5 – 3 %) mají např. sýry holandského nebo ementálského typu.
  • Vysoký obsah soli (do 6 %) mají např. sýry s plísní v těstě (Niva) nebo tvarůžky.
  • Velmi vysoký obsah NaCl (nad 6 %) má skupina bílých sýrů.
4.6.8.1
Způsoby solení
  • Solení do mléka – přídavek NaCl do mléčné směsi před zasýřením. Sůl je dokonale rozptýlená, ale při zpracování část soli odchází se syrovátkou. Sůl potlačuje rozvoj bakterií, proto je nutný větší přídavek čistých kultur.
  • Solení do těsta – přídavek NaCl do zrna před tvarováním. Sůl se přidává do zrna nebo do směsi zrna a syrovátky. Sůl zhoršuje slepitelnost zrn, což je nutné např. u výroby sýru s plísní v těstě. Tento způsob se využívá u sýru Niva nebo u sýrů, které není možné solit od povrchu, např. Čedar.
  • Solení na sucho – vtírání krystalické NaCl do pokožky vytvarovaného sýra. Sýr může být nerovnoměrně prosolen! Používá se u bílých sýrů, čerstvých sýrů nebo u solení některých měkkých sýrů.
  • Solení v lázni – sůl proniká do sýra po ponoření do roztoku NaCl s kyselostí stejnou, jako má sýr. Teplota solné lázně je různá, podle druhu sýra.
Při solení probíhají dva základní procesy – difúze a osmóza. Sůl a ostatní látky pronikají do pokožky sýrů, proudí kanálky mezi zrny difúzí. Dovnitř zrn sůl prochází osmózou. Sůl postupně prostupuje celou hmotou ke středu. Solením se kalcium parakasein mění na rozpustný natrium parakasein, který na sebe váže vodu a bobtná. Rozruší se povrch sýra a konzistence se změní na vláknitou a pružnou. Doba solení je od několika minut do několika dnů, podle velikosti sýra.
+
22. Prostup soli sýrem
Obr. 22. Prostup soli sýrem
4.6.8.2
Parametry solné lázně
Koncentrace NaCl 18 – 22 %, pH lázně je stejné jako pH sýra – povolený rozdíl 0,2 pH (tvrdé sýry pH 5,2, měkké sýry pH 4,8 – 5,0), teplota 12 – 22 °C (běžně 13 – 17 °C). Rozdíl teplot solné lázně a teplotou v hmotě sýra (u velkých sýrů) nemá být větší než 10 °C, jinak se sýr rychle prochlazuje, smršťuje a vznikají v něm trhlinky, které se zráním zvětšují. Solná lázeň při solení sýrů cirkuluje, tím se zajistí stejná teplota i stejná koncentrace NaCl ve všech místech.
Na 1 kg sýra se počítá 4 až 5 litrů solné lázně. Při přípravě lázně se voda okyselí kyselinou mléčnou nebo fosforečnou (2:1), nebo prokysanou syrovátkou. Přidá se NaCl, rozpouští se cirkulací vody přes síto s krystalickou solí, kyselost se sníží přídavkem Na2CO3 nebo Ca(OH)2 a teplota se sníží na deskovém chladiči. Pokud je to nutné, provede se dezinfekce parou nebo chlornanem sodným (vápenatým) 12 až 15 %.
Sýry jsou do lázně ukládány v paletách nebo kontejnerech. Moderní jsou naplavovací solné lázně, kde je sýr unášen solnou lázní.
4.6.9
Příprava sýrů pro zrání
Sýry před zráním musí oschnout, aby dobře přilnuly nátěry na bázi vosků a plastů a zabránilo se nárůstu plísní pro zrání sýrů v plastových obalech. Sýry se vkládají do zracích polic nebo zracích beden. Na povrch některých sýrů se nanáší zrací kultura (pro sýry zrající pod mazem). U sýrů s plísní v těstě se vytváří vpichy na čelních plochách, aby mohla dobře prorůstat plísňová kultura.
Povrch tvrdých sýrů se ošetřuje protiplísňovými prostředky. Často se používají prostředky s aktivní látkou Natamycin, který nepotlačuje růst bakterií, ale pouze kvasinek a plísní. Povrch tvrdých sýrů je možné ošetřit nátěrem vodní kopolymerovou disperzí – Plasticoat, která zajišťuje bariérové vlastnosti proti nárůstu plísní, zlepšení vzhledu sýra a lepší ochranu proti mechanickému poškození. K povrchovému ošetření je možné použít i parafín nebo mikrokrystalický vosk (např. Delvowax), který zabraňuje nežádoucímu růstu plísní, vysychání výrobků a zlepšuje vzhled výrobků.
4.6.10
Zrání sýrů
Definice
Zrání sýrů je souhrn biochemických a fyzikálních přeměn, jejichž výsledkem jsou typické vlastnosti daného sýra – „sýrový buket“. Procesy probíhají zčásti následně, zčásti současně. Největší význam mají biochemické pochody způsobené čistou kulturou.
Z fyzikálních změn je nejtypičtější vyrovnávání obsahu NaCl a změna barvy (z bílé až mírně krémové na slámovou až světle hnědou).
Podstatou biochemických změn je z větší části postupné zmenšování molekul základních složek mléka, z menší části pak vytváření nových sloučenin vzájemnými reakcemi látek výchozích nebo meziproduktů. Přitom se hlavně uplatňuje redukce, oxidace, hydrolýza, deaminace, dekarboxylace, fosforylace a defosforylace.
Biochemické procesy, které probíhají v sýrech, je možné rozdělit do tří fází, které však od sebe nejsou nijak výrazně odděleny, naopak plynule na sebe navazují nebo se navzájem překrývají.
  • První fáze – rozklad laktózy vlivem enzymů je na začátku zrání prakticky dokončen, zrno se začíná spojovat a vzniká celistvá struktura a vyrovnává se obsah NaCl.
  • Ve druhé fázi se sníží kyselost sýra, tvoří se nové sloučeniny např. kyselina propionová a CO2.
  • Třetí fázi charakterizuje intenzivní rozklad bílkovin. K rozkladu dochází anaerobně v celé hmotě (typické pro tvrdé sýry), nebo aerobně od povrchu (sýry s mazem), popř. oběma způsoby (Niva). Anaerobní rozklad způsobují enzymy bakterií mléčného kvašení, aerobní rozklad způsobují enzymy povrchových kultur, hlavně proteolytických mikroorganizmů.
Zrání sýrů a rozklad bílkovin se posuzuje rozsahem zrání a hloubkou zrání. Rozsah zrání (zrání do šířky) je podíl obsahu rozpustného dusíku k celkovému obsahu dusíku, vznikají oligopeptidy a polypeptidy. Hloubka zrání je podíl obsahu dusíku volných aminokyselin a amoniakálního dusíku k celkovému obsahu dusíku, vznikají aminokyseliny a amoniak a další látky.
Rozklad mléčného tuku při zrání sýrů je většinou nežádoucí, pouze u sýru s plísní v těstě tvoří vznikající methylketony pikantní chuť. K částečné lipolýze dochází u Čedaru a Brynzy.
4.6.10.1
Chuť a vůně sýrů
Základní – kyselá, slaná, po použité surovině
Druhová – rozkladné produkty laktózy, bílkovin a tuků
Specifická – tvorba buketu sýra
Na tvorbě chuti a vůně se podílejí hlavně aminokyseliny, mastné kyseliny a aminy, polypeptidy, albumózy a jejich sloučeniny s kyselinou mléčnou, alkoholy, estery a diacetyl, u plísňových sýrů methylketony. U sýrů zrajících od povrchu se na typické chuti a vůni podílí štěpné produkty aminokyselin – indol, aldehydy, H2S, NH3 a aminy.
4.6.10.2
Fyzikální vlastnosti
Bakterie propionového kvašení, streptokoky, leukonostoky, laktobacily tvoří při teplotě nad 20 °C (při pH 6,8 – 5,2) CO2, který se do nasycení rozpouští na H2CO3, pak se hromadí v dutinách po vzduchu a v místech s malým odporem těsta a v sýrech se tak tvoří oka.
+
23. Oka v sýru
Obr. 23. Oka v sýru
V sýrech se setkáme i se vznikem nežádoucích dutinek a otvorů, které vnikají působením vznikajícího H2. Vodík tvoří mikroorganizmy nežádoucí plynotvorné mikroflóry – zpravidla koliformní bakterie nebo sporotvorné (skoré a pozdní duření).
Konzistence sýrů může být stejnorodá (Zlato), různorodá (Romadúr), kompaktní – celistvá nebo přerušovaná – oka, kaverny. Struktura sýrů pak tělísková – zrno je k sobě pouze přiblíženo (na počátku výroby u všech sýrů, u čerstvých i po výrobě), vláknitá – spojení zrn je jednosměrné (pařené sýry), mřížkovitá – spojení zrn všemi směry, pružná konzistence sýra (ementál) nebo kombinovaná.
4.6.10.3
Sýrařské sklepy
Jsou prostory s vhodnými klimatickými podmínkami pro daný druh sýra (teplota, relativní vlhkost, přiměřená výměna vzduchu).
  • Teplota – ovlivňuje zásadním způsobem průběh a intenzitu biochemických přeměn, na počátku zrání je teplota vyšší a při dozrávání nižší.
    • teplé (kvasné) zrací sklepy, 22 – 26 °C, výroba sýrů s vysokodohřívanou sýřeninou (VDS), propionové bakterie vytváří CO2, sýr se otevírá
    • zrací sklepy, 8 – 14 °C, probíhá proteolýza, výroba tvrdých sýrů, pro sýry zrající pod mazem 16 – 20 °C
    • chladné zrací sklepy, 4 – 8 °C se používají např. při výrobě sýru Zlato
    • přechodné, speciální
  • Vlhkost vzduchu – je závislá na teplotě sklepa a způsobu zrání sýrů. Sýry zrají ve zracích fóliích nebo pod speciálními nátěry při relativní vlhkosti v rozmezí 60 – 80 %. Sýry zrající bez obalu, pod mazem a s plísní potřebují vyšší relativní vlhkost kolem 90 %.
  • Doba zrání – je pro jednotlivé skupiny sýrů charakteristická, od několika dnů (sýry zrající pod mazem), několik týdnů (sýry zrající s plísní v těstě) nebo až několik měsíců.
  • V průběhu zrání se sýry ošetřují. Sýry zrající bez obalu se omývají roztokem NaCl, sýry zrající od povrchu se musí zvlhčovat. Všechny sýry se musí v průběhu zrání obracet.
4.6.11
Skladování sýrů
Sýry se skladují při optimální teplotě 2 °C, v obchodních obalech, ve vlhkosti 60 – 80 % a mírném proudění vzduchu. Ementálské sýry se skladují 9 měsíců, Eidamské 6 měsíců, sýry s plísní v těstě 2 měsíce a měkké sýry 2 týdny.