Sery podpuszczkowe dojrzewające typu. holenderskiego (Gouda, Edam)

Transkrypt

1 PIOTR ŻELAZOWSKI Wydział Technologii Żywności Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Sery podpuszczkowe dojrzewające typu holenderskiego (Gouda, Edam) Wstęp Sery stanowią podstawowy składnik diety wielu osób. Duża popularność serów wynika między innymi z ich różnorodności oraz wysokiej wartości odżywczej. Dzięki zastosowaniu wielu różnych technologii, sery jako produkty żywnościowe mogą stanowić źródło ważnych dla człowieka składników odżywczych (białka, tłuszczu mlecznego) i minerałów. Wysoka zawartość wapnia w serach podpuszczkowych jest ich ważnym atutem mimo z reguły wysokiej kaloryczności tych produktów. Produkcja i konsumpcja serów na świecie Wysoka zawartość wapnia to podstawowy atut serów dojrzewających. Według norm żywieniowych Instytutu Żywności i Żywienia znowelizowanych w 2012 roku, dorosły człowiek powinien spożywać około mg wapnia dziennie. Przyjmuje się, że około 100g sera podpuszczkowego pokrywa to zapotrzebowanie (oczywiście 1 litr mleka również). Fakt ten to największa korzyść spożywania serów szczególnie, że twierdzi się iż spożycie wapnia wśród ludzi, szczególnie w młodym wieku jest niewystarczające. Sery ze względu na wysoką zawartość tłuszczu są produktami wysokoenergetycznymi, bogatymi w białko o dużej wartości biologicznej. Sery są podstawowym źródłem ryboflawiny (witamina B 2 ) i witaminy A oraz B Dorota Czerwińska, Świat serów, Przegląd Gastronomiczny, marzec 2010, s

2 Tabela 1. Dzienne zapotrzebowanie na wapń (w mg) Grupa (płeć/wiek, lata) EAR* RDA** Chłopcy i dziewczęta Mężczyźni / Kobiety > * EAR (ang. Estimated Average Requirement) norma, która pokrywa zapotrzebowanie 50% zdrowych i prawidłowo odżywionych osób. ** RDA (ang. Recommended Dietary Allowances) ilość składnika, która pokrywa zapotrzebowanie 97,5% zdrowych i prawidłowo odżywionych osób. Opracowanie własne na podstawie: Mirosław Jarosz, Normy żywienia dla populacji polskiej nowelizacja, Instytut Żywności i Żywienia 2012, Warszawa, s Podział serów Sery można dzielić ze względu na różne kryteria. Stosunkowo najprostszym podziałem serów jest ten uwzględniający metodę koagulacji skrzepu. Wyróżnia się tu sery podpuszczkowe, sery kwasowe i kwasowo-podpuszczkowe 2. Inny podział serów opiera się na zawartości w nich wody a co za tym idzie, twardości. Zawartość wody w serach nie jest zazwyczaj określana, jako ilość wody w 100g produktu, lecz wyrażana jest jako zawartość wody w beztłuszczowej masie sera (MFFB ang, moisture on a fat-free basis). Na tej podstawie wyróżnia się sery: bardzo twarde o zawartości poniżej 51% wody w masie beztłuszczowej, twarde od 49% do 56%, półtwarde od 54% do 69%, miękkie powyżej 67% 2 Dorota Czerwińska, Sery podpuszczkowe twarde od kuchni, Przegląd Gastronomiczny, czerwiec 2012, s

3 Sery można również podzielić ze względu na zawartość tłuszczu. Ilość tego składnika powinna być zadeklarowana przez producenta jako procent masy, procent tłuszczu w suchej masie (% tł. w Sm) (FDM ang. fat in dry matter) lub w gramach na porcję określoną ilościowo, oczywiście pod warunkiem, że na opakowaniu podana jest liczba porcji przypadająca na całe opakowanie. Obecnie coraz częściej na etykiecie sera podaje się procentową zawartość tłuszczu: pełnotłuste zaw. tł. > 36% tłuste 36% > zaw. tł. 27%, półtłuste 27% > zaw. tł. 15%, częściowo odtłuszczone 15% > zaw. tł. 6%, chude zaw.tł. < 6% 3. Produkcja serów metodą podpuszczkową Mleko krowie to podstawowy i najbardziej popularny surowiec w produkcji serów. Jego jakość i skład stanowią bardzo ważne czynniki warunkujące jakość produktu końcowego. Tabela 2. Skład mleka krowiego Składnik Średnia zawartość [g/100g] Sucha masa 12,04 Tłuszcz 3,55 Laktoza 4,42 Białka całkowite 3,25 Białka właściwe 3,06 Kazeina 2,51 Białka serwatkowe 0,54 Popiół 0,74 Wapń 118 mg/100ml Źródło: T. P. Guinee, B. O Brien, The Quality of Milk for Cheese Manufacture, w: Technology of Cheesemaking, red. Barry A. Law, A. Y. Tamime, 2 nd edition, Wiley-Blackwell 2010, s. 1-67, D. K. Hickey, K. N. Kilcawley, T. P. Beresford, M. G. Wilkinson, The influence of a seasonal milk supply on the biochemical and sensory properties of Cheddar cheese, International Dairy Journal, 16 (2006), s CODEX STAN , Ogólny Codex Standard Ser 7

4 Na skład mleka krowiego wpływa bardzo dużo czynników związanych z samym organizmem zwierzęcia. Oprócz tego duże znaczenie ma klimat, rodzaj paszy i co za tym idzie pory roku. Inaczej żywione są zwierzęta w okresie letnim, a inaczej w zimowym. Białko to składnik mający kluczowe znaczenie w technologii serowarskiej. W skład białek mleka krowiego wchodzą frakcje kazeinowe oraz tak zwane białka serwatkowe. Do frakcji kazeinowych należą: α s1 -kazeina, α s2 -kazeina, β-kazeina, κ-kazeina, γ-kazeina. Sumarycznie występują one w ilości 2,5 g na 100g mleka, co stanowi około 80% wszystkich białek mleka. Najbardziej istotną, pod względem produkcji serów jest frakcja κ-kazeiny, która występuje w ilości 0,5%. Reszta białek mleka to białka serwatkowe. W ich skład wchodzą: β- laktoglobuliny, α-laktoalbuminy, albumina serum oraz inne (immunoglobuliny, laktoferryna). Białka te nie wchodzą w skład masy serowej, ponieważ podczas produkcji (jak sama nazwa wskazuje) przechodzą do serwatki. W technologii produkcji serów podpuszczkowych w celu powstania skrzepu serowego wykorzystuje sie enzym jakim jest renina. Tradycyjnie enzym ten pozyskiwało się z żołądków młodych cieląt. Wyizolowana w tym procesie podpuszczka stanowiła mieszaninę enzymów: reniny, pepsyny i innych enzymów zdolnych do hydrolizy białek mleka. Obecnie, enzym wykorzystywany do produkcji sera pozyskuje się z zastosowaniem metod mikrobiologicznych przez np. grzyby strzępkowe Mucor pusillus lub Rhizomucor miehei oraz rekombinacji DNA przy użyciu mikroorganizmów. Należą do nich między innymi: Escherichia coli K-12, Kluyveromyces marxianus var. lactis czy Aspergillus niger 4. Podpuszczkowe krzepnięcie mleka to proces skomplikowany i wieloetapowy. Przebiega on w dwóch fazach: 4 Zofia S. Olempska-Beer, Robert I. Merker, Mary D. Ditto, Michael J. DiNovi, Food-processing enzymes from recombinant microorganisms a review, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 45 (2006), s

5 1) faza enzymatyczna, 2) faza koagulacyjna. W mleku kazeina występuje w postaci sferycznych, porowatych skupisk zwanych micelami. Skupiska te mają wielkość nm i zbudowane są z ponad 5000 monomerów o masie Da. Ich wewnętrzną strukturę wspierają obecne w mleku jony wapnia, grupy fosforanowe i cytrynianowe. Wnętrze miceli stanowią frakcje α i β, które otoczone są warstwą ochronną w postaci κ-kazeiny. Tak zbudowana struktura miceli kazeinowych w świeżym mleku w postaci niezmienionej zachowuje charakter hydrofilowy (gr. hydro woda, philein lubić). Micele będąc otoczone cząsteczkami wody warstwa hydratacyjna, odpychają się od siebie. Zmiana takiego stanu może nastąpić wówczas, gdy kazeina stanie się hydrofobowa lub gdy κ-kazeina zostanie pozbawiona właściwości ochronnych. Podpuszczkowe krzepnięcie mleka działa właśnie na zasadzie pozbawienia κ- kazeiny właściwości ochronnych 5. W fazie enzymatycznej, renina hydrolizuje wiązanie między 105 a 106 aminokwasem (fenyloalaniną a metioniną) w frakcji κ-kazeiny. Na skutek tego, część łańcucha oddziela się jako glikomakropeptyd, a pozostała część (para-κ-kazeina) przechodzi dalsze etapy. Pierwotna κ-kazeina posiada właściwości ochronne w stosunku do frakcji α i β-kazeiny. Paraκ-kazeina traci te właściwości przez co układ białek mleka zostaje zaburzony. W fazie koagulacyjnej, w temperaturze powyżej 20⁰C oraz obecności jonów wapnia, między odsłoniętymi frakcjami α i β-kazeiny tworzą się liczne mostki wapniowe. Dodatkowo dochodzi do połączenia frakcji z sąsiadujących miceli, przez co powstaje trwały skrzep o charakterze hydrofobowym (gr. hydro woda, phobos strach). Skrzep podpuszczkowy jest skrzepem uzyskanym na słodko, nie wymaga obniżenia ph mleka, jest również skrzepem nieodwracalnym 6. 5 P. F. Fox, P. L. H. McSweeney, Rennets: their role in milk coagulation and cheese ripening, w: Microbiology and Biochemistry of Cheese and Fermented Milk, red B. A. Law, Blackie Academic & Professional 1997, s T. P. Guinee, B. O Brien, The Quality of Milk for Cheese Manufacture, w: Technology of Cheesemaking, red. Barry A. Law, Adnana Y. Tamime, 2 nd edition, Wiley-Blackwell 2010, s

6 Etapy produkcji sera dojrzewającego typu holenderskiego Gouda Ser Gouda należy do grupy serów twardych. Charakteryzuje się dość twardym elastycznym miąższem z niewielkimi, owalnymi oczkami. Ser ten ma lekko orzechowy, pikantny smak i aromat. Jest pokryty gładką, twardą, jasnożółtą skórką 7. Rys. 1 Ser Gouda Produkcja sera to bardzo skomplikowany i czasochłonny proces. Na rys. 3 przedstawiono schemat produkcji sera typu Gouda. Ser ten oryginalnie jest produkowany w Holandii, jednak podobne wyroby otrzymuje się teraz na całym świecie. Do jego produkcji wykorzystuje się mleko krowie o znormalizowanej zawartości tłuszczu. Ilość tłuszczu jest bardzo ważna by produkt końcowy posiadał odpowiednią jakość i cechy sensoryczne charakterystyczne dla tego rodzaju sera 8. Na początku procesu mleko krowie jest pasteryzowane w temperaturze 72⁰C przez 15 sekund. Pasteryzacja niszczy patogeny, wraz z potencjalnie obecnymi chorobotwórczymi bakteriami Listeria monocytogenes. Dodatkowo pozwala na zabicie spor. Spory bakterii Clostridium tyrobutyricum są w stanie przeżyć każdą pasteryzację mleka, jednakże zastosowana temperatura niszczy drobnoustroje takie jak: bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, bakterie propionowe oraz większość bakterii kwasu mlekowego. Pasteryzacja pozwala na inaktywacje enzymów mleka. Jest to ważny aspekt ponieważ nadmierna aktywność lipaz mleka może wpłynąć negatywnie na proces dojrzewania 9. Proces pasteryzacji ma również negatywne skutki, a mianowicie część jonów wapnia obecnych w 7 Tamże. s P. L. H. McSweeney, G. Ottogalli, P. F. Fox, Diversity of Cheese Varieties: An Overview W: Cheese Chemistry, Physics and Microbiology, pod redakcją F. Fox, Paul L. H. McSweeney, Timothy M. Cogan and Timothy P. Guinee, Third Edition, Volume 2 Major Cheese Groups, 2004, s G. van den Berg, W.C. Meijer, E.-M. Düsterhöft, G. Smit, Gouda and Related Cheeses, W: Cheese Chemistry, Physics and Microbiology, pod redakcją F. Fox, Paul L. H. McSweeney, Timothy M. Cogan and Timothy P. Guinee, Third Edition, Volume 2 Major Cheese Groups, s

7 mleku przechodzi w nierozpuszczalny fosforan w wyniku czego ilość jonów Ca 2+ mogących brać udział w enzymatycznym etapie krzepnięcia podpuszczkowego zmniejsza się. Może to doprowadzić do osłabienia skrzepu, a zatem wydłużenia czasu krzepnięcia. W celu zapobiegnięcia temu procesowi do mleka dodawane są jony wapnia w postaci chlorku wapnia. Następnym etapem jest dodatek zakwasu lub skoncentrowanych kultur startowych (Tabela 3). Zakwas serowarski ma na celu odpowiednie ukierunkowanie procesów fermentacyjnych podczas obróbki gęstwy serowej oraz w czasie dojrzewania. Dodatek zakwasu powoduje wzrost kwasowości, co sprzyja tworzeniu się skrzepu pod wpływem podpuszczki dzięki czemu skraca czas krzepnięcia, ułatwia synerezę (oddzielenie się serwatki) i hamuje rozwój niepożądanych drobnoustrojów w czasie produkcji i dojrzewania sera. Wykorzystywane w tym procesie drobnoustroje należą do grupy bakterii mezofilnych zdolnych do fermentacji cytrynianów. Dzięki nim w serze typu Gouda można zauważyć charakterystyczne oczka. Ich obecność wynika z uwalnianego podczas fermentacji dwutlenku węgla 10. Dodatek wyselekcjonowanych szczepów mikroorganizmów wpływa na charakter i zakres zmian enzymatycznych w czasie dojrzewania. Dzięki temu powstają charakterystyczne dla danego sera cechy: smak, zapach i tekstura. Rodzaj sera zawartość wody [g/100g] kultury starterowe Gouda 40 Lc. lactis subsp. lactis Lc. lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis Leuconostoc spp. 11 Tabela 3. Mikroflora serów typu Gouda funkcje kultury starterowej produkcja kwasów i CO 2 główne związki zapachowe aminokwasy i lotne kwasy tłuszczowe Źródło: Johnson M., Law B. A., The Origins, Development and Basic Operations of Cheesemaking Technology, w: Technology of Cheesemaking, red Law B. A., Tamime A. Y., Wiley-Blackwell, 2010, s Po okresie wstępnej fermentacji do mleka przerobowego dodaje się enzymu powodującego koagulację mleka podpuszczkę. Ważne jest by po dodaniu jej w odpowiednich ilościach mleko zostało dokładnie wymieszane w celu dokładnego jej rozprowadzenia. Tak zaprawione mleko pozostawia się do momentu uzyskania skrzepu składającego się z głównego białka mleka kazeiny i wapnia. W przypadku serów typu 10 Dominik Guggisberg, Marie-Therese Frӧhlich-Wyder, Stefan Irmler, Mark Greco, Daniel Wechsler, Philipp Schuetz, Eye formation in semi-hard cheese: X-ray computed tomography as a non-invasive tool for assessing the influence of adjunct lactis acid bacteria, Dairy Sci. & Technol., 93 (2013), s

8 Zawartość (%) Gouda uzyskuje sie skrzep średniozwięzły po około 30 minutach. Podczas procesu koagulacji należy pamiętać o przewidzianej technologią danego typu sera temperaturze mleka. Wyższa temperatura skraca czas krzepnięcia mleka, natomiast zbyt niska wydłuża je przez co skrzep traci swoją jakość 11. Tak przygotowany skrzep kroi się na ziarno o wielkości 3-6 mm. Proces krojenia skrzepu jest bardzo ważny, ponieważ warunkuje odpowiednią jakość ziarna i dalsze cechy fizykochemiczne sera, takie jak twardość i zawartość wody. Krojenie skrzepu przyśpiesza synerezę czyli wydzielanie serwatki z masy serowej. Po pokrojeniu skrzepu i wstępnym osuszeniu powstałego ziarna część serwatki jest odczerpywana. Serwatka to wodny roztwór wielu wartościowych pod względem żywieniowym składników. Zawiera białka serwatkowe, laktozę, związki wapnia i fosforu jak również kwasy organiczne i witaminy. Skład serwatki jest uzależniony od metody produkcji sera z tego względu wyróżniane są dwa rodzaje: serwatka słodka (podpuszczkowa) powstaje podczas produkcji serów podpuszczkowych serwatka kwasowa pozyskiwana podczas produkcji twarogów , ,6-1,1 0,8-1,0 0,05-0,85 0,06-0,5 0 laktoza białko składniki mineralne kwas mlekowy tłuszcz Rys. 2 Skład serwatki (jaśniejszym kolorem zaznaczono wartości minimalne, czarnym - maksymalne) Źródło: Ana R. Prazeres, Fatima Carvalho, Javier Rivas, Cheese whey management: A review, Journal of Environmental Management, 110 (2012), s A. I. Nájera, M. de Renobales, L. J. R. Barron, Effect of ph, temperature, CaCl 2 and enzyme concentrations on the rennet-clotting properties of milk: a multifactorial study, Food Chemistry, 80 (2003), s

9 mleko pasteryzacja CaCl 2 zakwas fermentacja podpuszczka koagulacja krojenie skrzepu mieszanie gęstwy serowej odczerpanie serwatki serwatka woda technologiczna osuszanie dogrzewanie dosuszanie osadzanie ziarna odczerpanie serwatki serwatka formowanie wstępne prasowanie prasowanie solenie dojrzewanie Rys. 3 Schemat produkcji sera Gouda. Źródło: Opracowanie własne. 13

10 Oba rodzaje serwatki różnią się właściwościami fizykochemicznymi i składem. Serwatka kwaśna (ph 3,8-4,6) charakteryzuje się wyższą zawartością kwasu mlekowego (nawet do 0,7%) i popiołu surowego w stosunku do podpuszczkowej (ph 5,2-6,7). Dodatkowo zawiera niższą zawartość białek 12. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technik membranowych istnieje możliwość rozdzielenia składników serwatki i wykorzystaniu ich w dalszym przetwórstwie. Serwatkę można przeznaczyć na produkcję kwasu mlekowego, alkoholu 13, wodoru bądź też biopaliw. Na rynku występuje wiele preparatów pozyskiwanych na drodze rozdziału w procesie separacji membranowej (mikrofiltracja, ultrafiltracja (UF), nanofiltracja (NF) czy odwrócona osmoza) 14. Preparaty uzyskiwane podczas tych procesów np. koncentraty białek serwatkowych (WPC ang. whey protein concentrate), mogą różnić się zawartością białek, która może wynosić od 34 do 80% 15. serwatka UF NF Separowane składniki serwatki tłuszcz białka laktoza jony woda WPC Metoda separacji Ultrafiltracja laktoza Nanofiltracja Rys. 4. Schemat rozdziału poszczególnych składników serwatki w wyniku separacji membranowych. Opracowanie własne na podstawie: Dorota Witrowa-Rajchert, Techniki membranowe najnowsze osiągnięcia i perspektywy, Przemysł spożywczy, 4/2006, s Jakubowski, Gospodarka odpadami na przykładzie wybranych OSM Małopolski, Inżynieria Rolnicza, 12/2006, s Sascha Sansonetti, Stefano Curcio, Vincenza Calabrò, Gabriele Iorio, Bio-ethanol production by fermentation of ricotta cheese whey as an effective alternation non-vegetable source, Biomass and Bioenergy, 33 (2009), s Ana R. Prazeres, Fatima Carvalho, Javier Rivas, Cheese whey management: A review, Journal of Environmental Management, 110 (2012), s Witold Szczurek, Produkty przetwarzania serwatki i ich zastosowanie w paszy dla kurcząt brojlerów aspekt żywieniowy i fizjologiczny, Wiadomości Zootechniczne, R. XLVI (2008), 4, s

11 Preparaty te są wykorzystywane w różnych technologiach: produkcja żelów, produktów mrożonych, produkcja prozdrowotnych napojów i żywności. Ich zastosowanie wynika z obecności składników o właściwościach funkcjonalnych i wysokiej wartości żywieniowej. Niestety białka serwatkowe występujące w WPC są podatne na denaturacje i agregacje w temperaturach powyżej 70⁰C co utrudnia ich wykorzystanie 16. Ostatnim procesem zachodzących w kotle serowarskim jest osuszanie ziarna. Proces ten polega na usuwaniu z ziarna nadmiaru serwatki pod wpływem mieszania gęstwy z wodą technologiczną. O przebiegu osuszania decyduje w dużej mierze szybkość mieszania, temperatura, kwasowość skrzepu i jego zwięzłość. Proces pozwala na usunięcie serwatki ze skrzepu co wpływa na końcową charakterystykę sera. Dalej następuje etap dogrzewania ziarna do temperatury 36-38⁰C i dosuszanie go poprzez intensywne mieszanie. Po zakończonym dogrzewaniu następuje wstępne prasowanie ziarna pod lustrem serwatki. Ma ono na celu połączenie gęstwy serowej w jednolitą masę i stanowi wstęp do właściwego prasowania. Podczas prasowania bardzo ważne jest by nacisk na początku procesu był niewielki, a potem stopniowo wzrastał. Skutkuje to odpowiednim wydobyciem serwatki i powstaniem masy serowej bez szczelin i pustych wnęk. Po zakończonym prasowaniu ser jest solony. Odbywa sie to tzw. metodą na mokro, czyli poprzez zanurzenie sera w roztworze soli. Solanka w przypadku serów Gouda powinna mieć stężenie 18 22% i ph wynoszące od 5,2 do 5,4. Czas solenia dobiera sie doświadczalnie ponieważ zależy on od masy sera i temperatury solanki. Po zakończonym procesie solenia sery są osuszane, pakowane w worki termokurczliwe i rozpoczyna się proces dojrzewania. W przypadku sera Gouda powinien on trwać minimum 2 miesiące. Podczas dojrzewania zachodzą liczne procesy biochemiczne które skutkują powstaniem odpowiedniej tekstury, smaku i zapachu sera. Na skutek działania licznych enzymów (podpuszczki dodanej podczas produkcji, enzymów pochodzących z dodanych kultur starterowych oraz enzymów mleka) zachodzą miedzy innymi: fermentacja laktozy beztlenowy rozkład laktozy do kwasy mlekowego przez LAB, lipoliza tłuszczu obecnego w serze, proteoliza prowadząca do powstania najpierw krótko łańcuchowych peptydów, a potem wolnych aminokwasów. 16 M. A. de la Fuente, Y. Hermar, M. Tamehana, P. A. Munro, H. Singh, Process-induced changes in whey proteins during concentrates, International Dairy Journal, 12 (2002), s

12 W masie serowej występuje do 1% laktozy, która została zatrzymana podczas procesu produkcyjnego w postaci serwatki. Kluczowym procesem zachodzącym podczas dojrzewania jest rozkład laktozy do mleczanów przez wyselekcjonowane szczepy bakterii kwasu mlekowego (LAB ang. lactic acid bacteria) dodanych podczas produkcji jako kultury starterowe. Laktoza w wyniku licznych przemian zostaje zhydrolizowana w wyniku czego powstaje kwas mlekowy, który zakwasza środowisko. Dodatkowo powstający CO 2 wpływa na powstawanie oczek w masie sera. Mleczany mogą być utleniane przez LAB do licznych produktów takich jak: octany, alkohol, mrówczany czy właśnie CO 2. Jednakże sposób ich metabolizowania zależy od NSLAB (ang. Non Starter Lactic Acid Bacteria) czyli mikroflory rodzimej mleka oraz dostępności tlenu. Dostęp O 2 zależy od wielkości sera i rodzaju materiału opakowaniowego. Beztlenowe warunki podczas dojrzewania stanowią dobre środowisko do rozwoju bakterii Clostridium tyrobutyricum, które produkują wodór i sole kwasu masłowego. Związki te wpływają na powstanie tzw. późnego wzdęcia serów. Wada ta może być zaobserwowana jako pojawiające się pęknięcia podczas dojrzewania oraz powstający charakterystyczny przykry zapach kwasu masłowego. W celu zabezpieczenia produktu końcowego stosuje się dodatki takich substancji jak lizozym czy azotany. Istnieje też możliwość fizycznego oddzielenia bakterii z mleka surowego na zasadzie baktofugacji lub mikrofiltracji. Mleko krowie w swoim składzie, zawiera około 1750 mg cytrynianów na litr. Poziom tych związków w skrzepie jest ponad trzykrotnie większy niż w serwatce. Cytryniany są ważnymi prekursorami związków smakowo-zapachowych produkowanych przez mezofilne kultury starterowe. W skład takich kultur wchodzą najczęściej takie pałeczki jak: Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris, Leuconostoc lactis. Ważnym produktem przemian cytrynianów jest CO 2 (który jest odpowiedzialny za małe oczka obecne w serach) oraz związki takie jak diacetyl, acetoina a w dalszych przemianach 2,3-butanodiol. Tłuszcz to podstawowy (obok białka) składnik odżywczy obecny w serze. Podczas dojrzewania zachodzi hydroliza triglicerydów na skutek działania rodzimych endo i egzogennych lipaz, co prowadzi do uwolnienia wolnych kwasów tłuszczowych. Niski stopień lipolizy charakteryzuje takie sery jak cheddar, szwajcarskie właśnie takie jak Gouda i Edam. Zaawansowany rozkład tłuszczu w tych serach jest niepożądany, gdyż powoduje zjełczały posmak produktu. Czynnikami wpływającymi na proces lipolizy są głównie enzymy rodzime mleka, enzymy bakterii zanieczyszczających mleko surowe, które w odróżnieniu od bakterii 16

13 zachowują swoją aktywność po pasteryzacji mleka, jak również enzymy mikroflory zakwasu lub kultur starterowych. Mleko zawiera w swoim składzie lipazę lipoproteinową, której aktywność jest największa w mleku surowym (nie poddanym procesom cieplnym) podczas gdy pasteryzacja w temp. 74 ± 2 C nie całkowicie inaktywuje ten enzym. Proteoliza zachodząca podczas dojrzewania jest najbardziej skomplikowanym procesem. Wpływa ona na wytworzenie elastycznej struktury sera, twardego po zakończeniu procesu wyrobu, poprzez hydrolizę kazeinowej matrycy masy serowej. Ma ona zróżnicowany wpływ na smak poprzez powstanie krótko łańcuchowych peptydów i wolnych aminokwasów. Proteinazy oraz peptydazy które katalizują proteolizę zachodzącą w serze podczas dojrzewania pochodzą z pięciu głównych źródeł: koagulant mleko, kultury starterowe, NSLAB, lub enzymy dodane do skrzepu w celu przyspieszenia dojrzewania 17. Ogólnie mówiąc, proteoliza polega na hydrolizie kazeiny zainicjowanej poprzez aktywność chymozyny pozostałej w skrzepie oraz plazminy (i innych rodzimych enzymów mleka). Przemiany te pozwalają na powstanie pośrednich peptydów, które następnie są hydrolizowane przez proteinazy i peptydazy pochodzenia mikrobiologicznego do jeszcze krótszych peptydów i wolnych aminokwasów 18, Antoni Pluta, Sery podpuszczkowe o zmniejszonej zawartości tłuszczu, Przemysł Spożywczy październik 2009, tom 63, s Paul L. H. McSweeney, Biochemistry of cheese ripening, International Journal of Dairy Technology, Vol 57, No 2/3, 2004, s Fatma A. M. Hassan, Mona A. M., Abd El-Gawad, A. K. Enab, Flavour Compounds in Cheese (Review), Research on Precision Instrument and Machinery, Vol. 2, Iss. 2, 2013, s

14 Bibliografia 1. CODEX STAN , Ogólny Codex Standard Ser 2. Czerwińska D., Sery podpuszczkowe twarde od kuchni, Przegląd Gastronomiczny, czerwiec 2012, s Czerwińska D., Świat serów, Przegląd Gastronomiczny, marzec 2010, s de la Fuente M. A., Hermar Y., Tamehana M., Munro P. A., Singh H., Processinduced changes in whey proteins during concentrates, International Dairy Journal, 12 (2002), s Fox P. F., McSweeney P. L. H., Rennets: their role in milk coagulation and cheese ripening, w: Microbiology and Biochemistry of Cheese and Fermented Milk, red Law B. A., Blackie Academic & Professional, 1997, s Guggisberg D., Frӧhlich-Wyder M.T., Irmler S., Greco M., Wechsler D., Schuetz P., Eye formation in semi-hard cheese: X-ray computed tomography as a non-invasive tool for assessing the influence of adjunct lactis acid bacteria, Dairy Sci. & Technol., 93 (2013), s Hassan F. A. M., Mona A. M., El-Gawad A., Enab A. K., Flavour Compounds in Cheese (Review), Research on Precision Instrument and Machinery, Vol. 2, Iss. 2, 2013, s Hickey D. K., Kilcawley K. N., Beresford T. P., Wilkinson M. G., The influence of a seasonal milk supply on the biochemical and sensory properties of Cheddar cheese, International Dairy Journal, 16 (2006), s Jakubowski T., Gospodarka odpadami na przykładzie wybranych OSM Małopolski, Inżynieria Rolnicza, 12/2006, s Jarosz M., Normy żywienia dla populacji polskiej nowelizacja, Instytut Żywności i Żywienia 2012, Warszawa, s Johnson M., Law B. A., The Origins, Development and Basic Operations of Cheesemaking Technology, w: Technology of Cheesemaking, red Law B. A., Tamime A. Y., Wiley-Blackwell, 2010, s McSweeney P. L. H., Ottogalli G., Fox P. F., Diversity of Cheese Varieties: An Overview W: Cheese Chemistry, Physics and Microbiology, pod redakcją Fox F., McSweeney Paul L. H., Cogan Timothy M. and Guinee Timothy P., Third Edition, Volume 2 Major Cheese Groups, 2004, s

15 13. McSweeney Paul L. H., Biochemistry of cheese ripening, International Journal of Dairy Technology, Vol 57, No 2/3, 2004, s Nájera A. I., de Renobales M., Barron L. J. R., Effect of ph, temperature, CaCl 2 and enzyme concentrations on the rennet-clotting properties of milk: a multifactorial study, Food Chemistry, 80 (2003), s Olempska-Beer Z. S., Merker R. I., Ditto M. D., DiNovi Michael J., Foodprocessing enzymes from recombinant microorganisms a review, Regulatory Toxicology and Pharmacology, 45 (2006), s Pluta A., Sery podpuszczkowe o zmniejszonej zawartości tłuszczu, Przemysł Spożywczy październik 2009, tom 63, s Prazeres A. R., Carvalho F., Rivas J., Cheese whey management: A review, Journal of Evironmental Management, 110 (2012), s Sansonetti S., Curcio S., Calabrò V., Iorio G., Bio-ethanol production by fermentation of ricotta cheese whey as an effective alternation non-vegetable source, Biomass and Bioenergy, 33 (2009), s Szczurek W., Produkty przetwarzania serwatki i ich zastosowanie w paszy dla kurcząt brojlerów aspekt żywieniowy i fizjologiczny, Wiadomości Zootechniczne, R. XLVI (2008), 4, s van den Berg G., Meijer W.C., Düsterhöft E.-M., Smit G., Gouda and Related Cheeses, W: Cheese Chemistry, Physics and Microbiology, pod redakcją Fox F., McSweeney P. L. Cogan H., Timothy M. and Guinee T. P.: Third Edition, Volume 2 Major Cheese Groups, s Witrowa-Rajchert D., Techniki membranowe najnowsze osiągnięcia i perspektywy, Przemysł spożywczy, 4/2006, s STRESZCZENIE Sery stanowią składnik diety wielu osób. Duża popularność tych produktów wynika z ich różnorodności oraz wysokiej wartości odżywczej. Sery można podzielić ze względu na różne parametry: metody produkcji, zawartość tłuszczu, twardość. Podstawowym atutem serów dojrzewających jest wysoka zawartość wapnia i tłuszczu mlecznego. Sery są bogate w białko o dużej wartości odżywczej. Ser Gouda należy do grupy serów twardych. Charakteryzuje się twardym i elastycznym miąższem z niewielkimi, owalnymi oczkami. Ser ten ma lekko 19

16 orzechowy, pikantny smak i aromat. Pokryty jest gładką, twardą skórką. Proces produkcji tego sera obejmuje takie etapy produkcji jak: pasteryzację mleka, proces fermentacji, koagulację mleka, krojenie i obróbka skrzepu. Ważnym procesem jest dokładne osuszenie ziarna a następnie jego dogrzewanie. Prawidłowo przeprowadzony proces warunkuje odpowiednie cechy sensoryczne produktu końcowego. Na końcu procesu odpowiednio obrobione ziarno jest prasowane, solone w solance i pakowane. Ostatnim procesem produkcji jest dojrzewanie, które w przypadku sera Gouda trwa minimum 2 miesiące. Podczas procesu dojrzewania zachodzą liczne procesy biochemiczne, które skutkują powstaniem odpowiedniej tekstury, smaku i zapachu sera. Słowa kluczowe: ser, Gouda, podpuszczka, serwatka, dojrzewanie Summary Cheeses are a component of the diet of many people. The large popularity of these products due to their diversity and high nutritional value. Cheese can be divided according to different parameters: the method of production, fat content, hardness. The main advantage of ripening cheese is a high content of calcium and milk fat. Cheeses are rich in protein of high nutritional value. Gouda cheese belongs to the group of hard cheese. It is characterized by a hard and flexible flesh with small, oval eyes. This cheese has a slightly nutty, spicy flavor and aroma. Is covered with a smooth, hard crust. The production process of this cheese includes such stages of production as milk pasteurization, fermentation, milk coagulation, cutting and processing clot. Significant development is to dry the grain and then reheating it. A proper process determines the appropriate sensory characteristics of the final product. At the end of the process, the grain is properly treated, pressed, brine-salted and packed. The last production process is ripening, which in the case of Gouda cheeses take a minimum two months. During the process of ripening occur numerous biochemical processes that give rise to a suitable texture, taste and aroma of the cheese. Keywords: cheese, Gouda, rennet, whey, ripening Piotr Żelazowski doktorant Wydziału Technologii Żywności Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Badania prowadzi w Katedrze Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych. Swoje 20

17 zainteresowania koncentruje wokół technologii produkcji serów podpuszczkowych przynajmniej na razie. Pracoholik, który uwielbia nocne przesiadywanie w laboratorium i nie uznaje słów nie da się. 21