Kultury i enzymy: Dobór kultur i enzymów mleczarskich

Podczas produkcji serów maziowych (jak np. limburski, romadur, monasterski) stosuje się jako mikroflor´ dodatkowà pałeczki Brevibacterium linens. Sery te charakteryzują się intensywnym pikantnym zapachem. Pałeczki Brevibacterium zaszczepione na powierzchni sera po procesie solenia, powodują powstawanie charakterystycznej czerwonej mazi.

W produkcji serów pleśniowych i maziowych można zastosować również kultury starterowe z drożdżami z gatunku Geotrichum candidum (powszechnie występujące jako saprofit jamy ustnej, a także w środowisku zakładu mleczarskiego). Obecność tego wyselekcjonowanego mikroorganizmu bardzo dobrze wpływa na dojrzewanie serów (uczestniczy w pozytywnych przemianach tłuszczu mlekowego).

Kultury starterowe mezofilne zostały podzielone na 4 typy (O, L, D, DL). Trzy z nich mają zastosowanie w serowarstwie. Kultury typu O (Lactococcus lactis ssp. lactis i Lactococcus lactis ssp. cremoris) mają zastosowanie do produkcji serów twarogowych kwasowych (jak np. klinek), serów kwasowo-podpuszczkowych (np. cottage cheese, tzw. „serek wiejski”) oraz sery typu feta, cheddar i wędzone. Do niektórych serów twarogowych i serów z niewielkimi oczkami można użyć kultury typu L (w skład wchodzą między innymi szczepy: Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus. lactis ssp. cremoris, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides) o nieznacznym działaniu aromatotwórczym. Do produkcji serów typu holenderskiego (np. Edammer, Frisian, Gouda, Leyden, Maasdam) mogą mieć zastosowanie kultury starterowe typu DL (w skład wchodzą m.in.: szczepy Lactococcus lactis ssp. Lactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis oraz bakterie z rodzaju Leuconostoc).

Mikroorganizmy biorące udział w produkcji serów mają olbrzymi wpływ na kreowanie właściwości sensorycznych produktu finalnego. Pod wpływem działalności drobnoustrojów i ich metabolitów kształtuje się typowy dla poszczególnych gatunków sera wygląd, smak, aromat i tekstura. Oczywiście ogromny wpływ na te cechy ma również obróbka technologiczna.

Podczas fermentacji mlekowej, która zachodzi już po dodatku zakwasu, kształtuje się trwałość serów, tworzy się zwięzły skrzep podpuszczkowy, zachodzi właściwa synereza, osuszanie oraz zostaje zahamowany rozwój drobnoustrojów niepożądanych (np. bakterie biorące udział w fermentacji masłowej, bakterie gnilne) i chorobotwórczych (np. Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica).

Bakterie fermentacji mlekowej mają ogromny wpływ na wytwarzanie oczek w serze poprzez produkcję CO2 z udziałem szczepów Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis i Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris. Dotyczy to głównie serów półtwardych (np. gouda, tylżycki). W serach twardych typu szwajcarskiego (jak np. ementalski) duże oczka powstają pod wpływem pałeczek z rodzaju Propionibacterium. W wyniku fermentacji propionowej tworzy się typowy posmak i aromat orzechowy.

Dobór kultur serowarskich jest również bardzo ważny ze względu na aktywność proteolityczną. Proces rozkładu białek ma olbrzymi wpływ na mikrostrukturę, konsystencję i aromat sera. Drobnoustroje użyte do produkcji serów uczestniczą w przemianach polipeptydów uzyskanych w wyniku hydrolizy kazeiny pod wpływem celowo dodanego enzymu koagulującego. Polipeptydy ulegają rozkładowi do oligopeptydów, aminokwasów, a te do kwasów organicznych, tłuszczowych, alkoholi, związków siarkowych, amin, amoniaku i dwutlenku węgla. Proces ten zachodzi pod wpływem enzymów pochodzących ze ścian komórkowych aktywnych bakterii proteolitycznych.

Jednak odpowiedzialne za powstawanie specyficznego dla danego rodzaju sera (np. gruyére, emmentaler) aromatu są enzymy wewnątrzkomórkowe tzw. peptydazy (obumarłych komórek bakterii), które odpowiedzialne są za proteolizę ok. 70% kazeiny poddanej działaniu enzymu koagulującego.

W serach maziowych (dojrzewających „od powierzchni w głąb”) pod wpływem rozwoju zastosowanych pałeczek Gram-dodatnich Brevibacterium linens i w rezultacie ich aktywności, syntetyzowane są enzymy, które uczestniczą w rozkładzie ok. 75% kazeiny do związków typu merkaptany i aminy odpowiedzialne za ostry smak i zapach produktu końcowego.

Zdolność hydrolizy kazeiny do aminokwasów posiadają również stosowane w kulturach serowarskich pleśnie z gatunków Penicillium roqueforti i Penicillium camemberti. Jednak ich główne znaczenie we właściwej produkcji serów z porostem (np. sery camembert, brie, Royal i Papillon) i przerostem pleśni (np. sery roquefort, fromage blue, stilton, gorgonzola, Edelpilzkaese) polega na ich lipolitycznym działaniu. Enzymy (lipazy) szczepów tych szlachetnych pleśni rozkładają tłuszcz do m.in. kwasów tłuszczowych odpowiedzialnych za pikantny smak. Dalsze etapy rozkładu (aldehydy i ketony) nadają poszczególnym gatunkom serów pleśniowych specyficzny, charakterystyczny aromat.