Sery podpuszczkowe: Jak powstaje dobry ser

Według ekspertów historia produkcji serów przez człowieka liczy około 9000 lat, czyli sięga czasów, kiedy członkowie społeczności pasterskich w południowo-zachodniej Azji zauważyli, że mleko surowe pozostawione w worku wykonanym z żołądka młodego zwierzęcia samoczynnie ulega koagulacji, dając strawną i trwałą formę białka. Te pierwsze skrzepy stanowiły żywieniowy skok naprzód. Można przypuszczać, że zwrócenie uwagi ludzi na naturalne zjawisko krzepnięcia białek mleka nie tylko zapoczątkowało produkcję sera, ale było także pewnym przyczynkiem do przejścia od wędrownego wypasu pasterskiego do rolnictwa. Z biegiem czasu nasi neolityczni przodkowie nauczyli się modyfikować smak otrzymywanego skrzepu, przyspieszać proces, stosując ogrzewanie, a także różne dodatki pochodzenia zwierzęcego i roślinnego. Archeolodzy znaleźli perforowaną ceramikę, która służyła jako sita do odsączania i oddzielania płynnej serwatki od skrzepu. Skrzepnięte mleko można było spożywać już jako sery solone. Dalsze udoskonalenia przetwarzania i dojrzewania serów (sery podpuszczkowe dojrzewające były uznawane za produkty trwałe uzyskane w wyniku odpowiedniej obróbki skrzepu mleka) pojawiły się wraz z ewolucją ich produkcji na przestrzeni tysiącleci.

Przez większość czasu rozwoju ludzkości produkcja sera była chałupnicza. Tradycyjne serowarstwo nie nadążało za popytem na sery i konieczny był rozwój systemu przemysłowego. Dopiero pod koniec XIX wieku, w miarę postępu industrializacji, produkcja sera przeniosła się do fabryki. Najpierw pojawiły się trzy główne innowacje: chłodzenie mleka surowego przed przerobem, wykorzystanie mleka pasteryzowanego w produkcji sera oraz stosowanie wyselekcjonowanych dodatków (koagulujących i kwaszących). Wraz z wykorzystaniem oczyszczonych kultur starterowych pasteryzacja mleka umożliwiła prowadzenie produkcji serów według ustalonego harmonogramu. Stosowanie wystandaryzowanych kultur bakterii starterowych znacznie zwiększyło niezawodność fermentacji, co z kolei umożliwiło automatyzację procesu. Postęp technologiczny w zakresie urządzeń do produkcji sera i obróbki skrzepu pozwolił na powtarzalność jakości serów, redukcję zanieczyszczenia mikrobiologicznego i obniżenie kosztów produkcji. Od tego czasu następował dynamiczny rozwój technologii serowarskich, w tym sprzętu, aktywności preparatów koagulujących i właściwości kultur starterowych. Wdrażanie postępów w inżynierii sprzętu do produkcji sera rozpoczęło się w latach 60. XX wieku i od tego czasu nadal szybko postępuje.

Początkowo produkcja serów była wyłącznie sztuką, ale opanowanie nauki i technologii było konieczne, aby poczynić postępy w otrzymywaniu produktów o wysokiej i powtarzalnej jakości. Obecnie produkcja serów podpuszczkowych oznacza duże, wysoce zautomatyzowane, nowoczesne przetwórnie mleka, zatrudniające minimalną liczbę pracowników. Mechanizacja i automatyzacja obniżyły koszty pracy, a koszt mleka jest obecnie największym wydatkiem w produkcji serów. Niestety postęp ten odbył się kosztem pewnej indywidualności i różnorodności wytwarzanych serów. Dlatego równolegle ze zwiększoną mechanizacją nastąpiło odrodzenie wielu małych, lokalnych, rzemieślniczych przetwórni mleka na sery podpuszczkowe.

Wszyscy wiemy, że głównym składnikiem sera jest mleko, a produkcja sera polega na przetwarzaniu płynnego mleka (może to być mleko krowie albo owcze, ewentualnie kozie) w ser (aromatyczny i skoncentrowany, zapewniający przyjemność jedzenia przez długi okres przydatności do spożycia). Wielu konsumentom wydaje się, że otrzymywanie serów to sprawa tak prosta, że możliwa do przeprowadzenia własnoręcznie w warunkach domowych bez żadnego przegotowania i wiedzy. Tymczasem nic bardziej mylnego. Serowarstwo oznacza eliminację serwatki (czyli wodnej części mleka) po odpowiednio przeprowadzonej koagulacji białek mleka (głównie chodzi o wytrącenie białek kazeinowych), co skutkuje koncentracją i zachowaniem najważniejszych jego składników – białka, tłuszczu i składników mineralnych. W przypadku serów podpuszczkowych dojrzewających dla jakości końcowego produktu istotne są szczegóły procesu technologicznego: koagulacji, separacji serwatki (tj. synerezy), a także dobór kultury starterowej bakterii kwasu mlekowego i preparatu koagulującego. Początkowo podpuszczka była przygotowywana przez ekstrakcję trawieńca, czwartego żołądka cieląt, koźląt lub jagniąt (w niektórych regionach świata także wielbłądów). Obecnie podpuszczka jest otrzymywana w firmach biotechnologicznych jako enzym mikrobiologiczny. Koagulantami testowanymi od dawien dawna są również enzymy pochodzenia roślinnego oraz naturalne źródła kwasów organicznych (sok z cytryny, ocet). Ich zastosowanie jest obecnie raczej regionalne i limitowane nieinteresującą jakością otrzymywanego skrzepu (zwykle ogranicza się do serów miękkich, tj. tych przypominających ricottę, mascarpone i queso blanco). Jeśli chodzi o kulturę starterową, to oczekuje się, że wywoła ona wydajne zakwaszenie mleka poprzez produkcję kwasu mlekowego, a w konsekwencji ułatwi ścięcie białek kazeinowych mleka przez dodany enzym koagulujący. Zarówno enzym koagulujący, jak i kultura starterowa mają uczestniczyć nie tylko w procesie wytrącania białek mleka i ich wydzielania od serwatki, ale również w późniejszych etapach serowarskich, w tym podczas dojrzewania serów, prowadząc do powstania właściwej konsystencji (m.in. oczkowania) i cech smakowo-zapachowych końcowego produktu. Dojrzewanie jest procesem powolnym, który może trwać od 1 do 24 miesięcy w zależności od odmiany sera, i ostatnim niezwykle znaczącym etapem, który wpływa na cechy jakościowe sera podpuszczkowego. 

W efekcie końcowe cechy serów podpuszczkowych są w mniejszym lub większym stopniu konsekwencją połączonych działań wszystkich etapów przetwarzania mleka. A zrozumienie i kontrolowanie wpływu każdego z etapów przetwarzania podczas produkcji sera ma kluczowe znaczenie dla świadomego ukierunkowania procesu na otrzymanie produktu końcowego o cechach jakościowych oczekiwanych przez konsumentów. Również ze względu na kluczową rolę, jaką czynniki organoleptyczne serów podpuszczkowych odgrywają w dokonywaniu wyborów przez konsumentów, ważne jest zrozumienie i kontrolowanie dynamiki przemian tekstury i cech smakowo-zapachowych w procesach serowarskich. 

Pomimo ogromnej liczby gatunków, odmian i rodzajów serów podpuszczkowych wytwarzanych na świecie istnieją pewne wspólne surowce i elementy procesu produkcji. Większość serów składa się z mleka, soli, kultur bakterii starterowych i preparatu koagulującego (najczęściej podpuszczki). W większości przypadków można wymienić następujące etapy produkcji serów podpuszczkowych: 

• dobór, standaryzacja i pasteryzacja surowca (parametry zależą od gatunku sera),
• podgrzewanie i zaprawianie mleka, tj. dodatek startera, koagulantu itd. (parametry zależą od gatunku sera),
• krzepnięcie mleka,
• obróbka termiczno-mechaniczna skrzepu (parametry zależą od gatunku sera),
• formowanie sera (parametry zależą od gatunku sera),
• prasowanie (parametry zależą od gatunku sera),
• solenie (parametry zależą od gatunku sera),
• ewentualnie dojrzewanie (parametry zależą od gatunku sera),
• pakowanie, magazynowanie i dystrybucja. 

Podstawą różnorodności serów są rodzaj, skład, chemia i mikrobiologia mleka serowarskiego. Czynniki i warunki panujące na każdym dalszym etapie produkcji serów nadają im określone cechy, które wspólnie tworzą różnorodność, czyli sery o niepowtarzalnym smaku, konsystencji i właściwościach funkcjonalnych. W efekcie dokonuje się klasyfikacji serów podpuszczkowych obejmującej następujące grupy:

• sery bardzo twarde, twarde i półtwarde dojrzewające w całej masie w zależności od zawartości wody: 26-34% wody (sery bardzo twarde, do tarcia); 36-46% wody (sery twarde z oczkami); 39-45% wody (sery twarde bez oczek); 45-50% wody (sery półtwarde z oczkami),
• sery półmiękkie dojrzewające powierzchniowo głównie z udziałem bakterii, ale też z udziałem innych mikroorganizmów: 45-55% wody,
• sery dojrzewające w solance,
• sery półmiękkie i miękkie dojrzewające wewnątrz z udziałem pleśni: 42-52% wody,
• sery półmiękkie i miękkie dojrzewające powierzchniowo z udziałem pleśni: 48-55% wody,
• sery miękkie niedojrzewające: 48-55% wody,
• sery z masy parzonej,
• inne: sery serwatkowe, ze wszystkich białek mleka itp. 

Bogactwo serów podpuszczkowych jest możliwe także dzięki zastosowaniu różnego rodzaju dodatków pomocniczych. Wśród tych dodatków, które są dopuszczone przepisami prawa żywnościowego, warto zwrócić uwagę na azotan potasowy (KNO3) i lizozym (zamiast azotanów). Są to dodatki, które dawkowane w maksymalnej ilości ustalonej prawem mają za zadanie zapewnić bezpieczeństwo mikrobiologiczne i właściwą jakość (trwałość) serów podpuszczkowych dojrzewających. Hamują one bowiem rozwój bakterii Gram-dodatnich, w tym z rodzaju Clostridium, odpowiedzialnych za tzw. późne wzdęcia serów. Innym rodzajem dodatków pomocniczych są chlorek wapnia (CaCl2) oraz farba serowarska (w tej funkcji dopuszczone jest stosowanie annatto, tj. barwnika z nasion drzewa annatto Bixa orellana L.). Chlorek wapnia wzmacnia skrzep kazeinowy, szczególnie ten otrzymywany z pasteryzowanego mleka serowarskiego. Dzięki farbie serowarskiej możemy nadawać serom określoną barwę i jej intensywność niezależnie od sezonu czy zawartości tłuszczu. Warto nadmienić, że oprócz farby serowarskiej do nadawania i modyfikowania barwy serów świetnie nadają się niektóre przyprawy (np. pieprz, papryka, bazylia, czarnuszka, szczypiorek, zioła prowansalskie, kurkuma, a nawet żurawina).

Zakres stosowanych dodatków, a także parametrów technologicznych sprawia, że końcowe produkty cechują się odmiennymi walorami jakościowymi, wyrażającymi się z punktu widzenia konsumenta inną barwą, twardością i elastycznością miąższu, oczkowaniem i bukietem smakowo-zapachowym. W grupie serów bardzo twardych, twardych i półtwardych wyróżnia się sery typu: szwajcarskiego (ementaler, grojer), holenderskiego (edam, gouda), szwajcarsko-holenderskiego (tylżycki), włoskiego (do tarcia: parmezan, grana), angielskiego (cheddar), a także sery z masy parzonej (oszczypek, kaszkawał). Sery podpuszczkowe miękkie i półmiękkie są to sery: z porostem pleśni (dojrzewające powierzchniowo: camembert, brie), z przerostem pleśni (dojrzewające wewnątrz: roquefort, rokpol, bleu, gorgonzola), maziowe (limburski, romadur), pomazankowe (bryndza), solankowe (niedojrzewające: feta), wędzone (poddawane wędzeniu w końcowej fazie dojrzewania, np. rolada ustrzycka, ser gryficki, ser zamojski wędzony).

Bogactwo serów podpuszczkowych wynika nie tylko z różnorodności surowca mleczarskiego czy stosowanych dodatków. Jest efektem również – a może nawet przede wszystkim – doboru kultury starterowej uczestniczącej w produkcji tych serów. Istotne są skład mikrobiologiczny startera, aktywność i liczebność poszczególnych gatunków obecnych drobnoustrojów, ich właściwości biochemiczne, a także czystość mikrobiologiczna (brak mikroflory zanieczyszczającej i patogennej). Dobór kultury starterowej jest w pierwszej kolejności determinowany gatunkiem otrzymywanego sera. W produkcji serów typu holenderskiego, które są serami twardymi niskodogrzewanymi, stosuje się startery zawierające typowe mezofilne paciorkowce mlekowe: Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetylactis, ewentualnie Lacticaseibacillus casei. W serach typu szwajcarskiego, które są serami twardymi wysokodogrzewanymi, oprócz wcześniej wymienionych typowych mezofilnych paciorkowców mlekowych stosuje się dodatek bakterii mlekowych termofilnych: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, a także bakterii propionowych z rodzaju Propionibacterium (tym ostatnim zawdzięczamy obecność w serach tego gatunku typowych wielkich oczek i powstanie charakterystycznego smaku i zapachu). W produkcji serów typu angielskiego, które nie powinny mieć oczek, stosuje się bardzo skąpe w składzie startery, zawierające wyłącznie mezofilne paciorkowce mlekowe: Lactococcus lactis subsp. lactis i Lactococcus lactis subsp. cremoris. Dla odmiany bogaty skład mikrobiologiczny i aktywność biochemiczną wykazują kultury starterowe wykorzystywane w produkcji serów maziowych, w przypadku których oprócz typowej mezofilnej kultury paciorkowców mlekowych wykorzystuje się bakterie Brevibacterium linens, posiadające silne uzdolnienia rozkładu białek mleka i tworzące czerwoną maź na powierzchni serów. Jeśli chodzi o sery pleśniowe, mikroflorą dodatkową są kultury wyselekcjonowanych pleśni. W serach z porostem pleśni stosuje się kultury pleśni z gatunków Penicillium candidum, Penicillium camemberti, Penicillium caseicolum, Penicillium nalgiovensis, a niekiedy również Geotrichum candidum, zaś sery z przerostem pleśni wymagają zastosowania pleśni z gatunków Penicillium roqueforti i Penicillium glaucum. 

Podsumowując, jakość i bezpieczeństwo serów podpuszczkowych, a także ich różnorodność, są rezultatem stosowania właściwego surowca (o prawidłowym składzie i czystości), dodatków pomocniczych, kultur starterowych, preparatów koagulujących, parametrów technologicznych, w tym warunków i czasu dojrzewania. Końcowe produkty muszą spełniać ustanowione prawem wymagania jakościowe: regularny kształt, odpowiedni stan skórki, brak uszkodzeń mechanicznych, charakterystyczne oczkowanie, elastyczny miąższ odpowiadający typowi sera, smak i zapach czyste i swoiste dla danego typu wyrobu. Typowe sery typu holenderskiego dojrzewają około 2-3 miesiące, mają miękki i elastyczny miąższ, oczka wielkości grochu rzadko rozmieszczone, smak i zapach łagodny, czysty, lekko orzechowy. Sery typu szwajcarskiego zwykle dojrzewają od 3 do 12 miesięcy, cechują się miąższem zwartym i elastycznym z dużymi, regularnie rozmieszonymi okrągłymi lub owalnymi oczkami, smakiem łagodnym, czystym, słodkawo-orzechowym, aromatycznym. Sery typu szwajcarsko-holenderskiego dojrzewają około 1-2 miesięcy i cechują się miękkim i elastycznym miąższem, drobnymi i nieregularnymi oczkami, smakiem i zapachem pikantnymi, lekko kwaśnymi, lekko ostrymi. Sery typu angielskiego to sery dojrzewające przez 2-3 miesiące, o konsystencji elastycznej i jednorodnej w całej masie, bez oczek, o czystym, łagodnym, ale lekko kwaskowatym smaku i zapachu. Sery typu włoskiego są silnie solone i dojrzewają 1-3 lata (a nawet dłużej), dzięki czemu ich miąższ jest zwarty, twardy, w barwie biało-kremowy, bez oczek, o pikantnym smaku. Sery z masy parzonej cechuje zwarty i elastyczny miąższ, bez oczek, zaś smak jest lekko słony i pikantny. Odmienny zestaw cech jest oczekiwany od serów podpuszczkowych miękkich i półmiękkich. Sery z porostem pleśniowym mają na powierzchni białą pleśń, która sprawia, że miąższ jest miękki na powierzchni, a twardszy ku środkowi, kremowy w barwie, bez oczek, coraz bardziej rozpływający się w ustach wraz z postępującym dojrzewaniem serów, zaś smak łagodny, lekko pieczarkowy. Sery z przerostem pleśniowym charakteryzują się żyłkowym rozwojem niebieskiej, zielono-niebieskiej lub ciemnozielonej pleśni wewnątrz miękkiego miąższu – miąższ początkowo jest kruchy, a wraz z upływem czasu dojrzewania staje się mazisty, zaś smak i zapach coraz bardziej pikantne. Sery maziowe mają miękką, mazistą konsystencję, szczególnie na powierzchni sera, a także charakterystyczny ostry smak i zapach. Dla serów pomazankowych typowe są pastowata konsystencja oraz ostry, lekko zjełczały smak i zapach. Niewątpliwie wzrost spożycia serów podpuszczkowych generuje konieczność atrakcyjnego ich pakowania, która jednocześnie jest dogodną formą ich prezentacji konsumentowi. Pierwsze sery wytwarzane fabrycznie pakowane były w formie dużych bloków pokrytych smalcem lub tłuszczem maślanym celem ochrony przed nadmiernym wysychaniem. Sery podpuszczkowe dojrzewające cechowały się twardą i grubą skórką, którą trzeba było wyciąć z sera przed sprzedażą lub spożyciem, co powodowało wiele odpadów. W początku XX wieku w Stanach Zjednoczonych Ameryki wprowadzono dojrzewanie lub przechowywanie sera w puszkach zamykanych próżniowo lub zaopatrzonych w zawory odpowietrzające, co miało zapobiegać rozwojowi pleśni zanieczyszczających sery. Obecnie do takiego celu są stosowane opakowania próżniowe lub pakowanie w atmosferze modyfikowanej serów konfekcjonowanych (w kształcie bloków lub plasterków).

Należy podkreślić, że otrzymywanie dobrych serów podpuszczkowych wymaga przestrzegania bardzo wielu warunków surowcowych, technologicznych, prawnych, a także edukacji serowarów. Pomimo wyjątkowych postępów w mechanizacji i automatyzacji produkcji serów nadal istnieje potrzeba doskonalenia procesów serowarskich, jak również szkolenia kolejnych pokoleń kadr produkcyjnych.