Složení a mikrobiologická kvalita sýrů vyráběných z kozího mléka

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Složení a mikrobiologická kvalita sýrů vyráběných z kozího mléka Diplomová práce Vedoucí diplomové práce: doc. Ing. Květoslava Šustová, Ph.D. Vypracovala: Bc. Martina Kalinová Brno 2010

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Složení a mikrobiologická kvalita sýrů vyráběných z kozího mléka vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne. podpis diplomanta.

PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala doc. Ing. Květoslavě Šustové, PhD. za odborné vedení při zpracování diplomové práce. Dále bych chtěla poděkovat paní laborantce Ladislavě Pospíškové za pomoc při chemické analýze a všem, kteří se podíleli na senzorickém hodnocení.

ABSTRAKT Cílem této diplomové práce bylo porovnat chemické složení, mikrobiologickou kvalitu a také senzorickou jakost mezi dvěma vzorky mléka a sýrů. Vzorky mléka i sýru pocházely jednak od koz chovaných v konvenčním zemědělství, a dále z ekologického chovu a do tržní sítě jsou dodávány pod označením bio. Vzorky byly následně analyzovány v laboratoři Ústavu technologie potravin Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně. Chemická analýza vzorků spočívala ve stanovení ph a titrační kyselosti u mléka a ph, sušiny, obsahu tuku a dopočítán obsah tuku v sušině u sýrů. Mikrobiologickou analýzou se stanovovaly počty celkových mikroorganismů, bakterií mléčného kvašení, psychrotrofních bakterií, koliformních bakterií a enterokoků. Naposled se prováděla senzorická analýza, která představovala hodnocení vzhledu, vůně a chuti sýru. U zkoumaných vzorků sýrů z konvenčního zemědělství bylo zjištěno 45,32 ± 2,54 % sušiny, 21,64 ± 2,78 % tuku a z toho dopočítáno 47,61 ± 4,09 % tuku v sušině TvS. U vzorků z ekologického zemědělství bylo zjištěno 48,10 ± 1,39 % sušiny, 24,25 ± 2,62 % tuku a dopočítáno 50,37 ± 4,83 % tuku v sušině. Mikrobiologickou analýzou bylo zjištěno, že vzorky z ekologického i konvenčního zemědělství se v celkovém počtu mikroorganismů příliš nelišily. Podstatné rozdíly byly zjištěny v počtech konkrétních typů bakterií. Vzorky z ekologického zemědělství měly vyšší obsah koliformních a psychrotrofních bakterií a enterokoků. Senzorickou analýzou byl prokázán vliv vyšších počtů psychrotofních a koliformních bakterií na jakost sýru. Díky přítomnosti těchto druhů bakterií vznikají v sýrech cizí chuti. Nejčastěji byla identifikována chuť zatuchlá a mýdlovitá. Vzorky z ekologického zemědělství, kde byla přítomnost těchto bakterií ve vyšší koncentraci, byly tedy hodnoceny v průměru hůře než vzorky z konvenčního zemědělství. Vyrovnaná senzorická i mikrobiologická jakost sýrů je předpokladem pro získání vyššího zájmu spotřebitelů. Klíčová slova: kozí sýr, mikrobiologická analýza, senzorická analýza,

ABSTRACT The aim of this thesis is to compare the chemical composition, the microbiological quality and the sensory quality between two samples of milk and cheese. Samples of milk and cheese come from both goats reared in conventional agriculture and organic farming and they re supplied into the trade network under the name Bio. Samples were analyzed in the laboratory of the Institute of Food Technology, Mendel University of Agriculture and Forestry in Brno. The chemical analysis of samples consisted of the determination of ph and titratable acidity for milk and determination of ph, dry matter and fat content for cheese, for which also the fat content in dry matter was calculated. As to the microbiological analysis, the total number of microorganisms, lactic acid bacteria, psychrotrophic bacteria, coliforms and enterococci were determined. Moreover, the sensory analysis was carried out, evaluating appearance, smell and taste of the cheese. For the samples of cheese from the conventional agriculture, 45.32 ± 2.54% of dry matter and 21.64 ± 2.78% of fat were found, from which the fat in dry matter (TVS) was calculated to equal 47.61 ± 4.09%. For the samples coming from the organic farming, 48.10 ± 1.39% of dry matter and 24.25 ± 2.62% of fat content were found, and fat content in dry matter was calculated at 50.37 ± 4.83%. The microbiological analysis has shown that samples coming from organic and conventional farming do not differ in the total number of microorganisms. However, significant differences were found in the quantity of specific types of bacteria. The samples from organic farming have a higher content of coliform and psychrotrophic bacteria and of enterococci. The sensory analysis has shown the impact of higher numbers of coliforms and psychrotrophic bacteria on the quality of cheese. Due to the presence of these bacterial species, extrinsic flavours emerge in the cheese. The most frequently identified taste was the musty one and the saponaceous one. The samples from organic farming, where these kinds of bacteria were present in higher concentrations, were on average evaluated worse than the samples from the conventional agriculture. Balanced sensory and microbiological quality of cheese is a prerequisite for obtaining higher interest of consumers. Keywords: goat cheese, microbiological analysis, sensory analysis

1 ÚVOD... 11 2 CÍL PRÁCE... 12 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED... 13 3.1 Složení mléka... 13 3.1.1 Voda... 13 3.1.2 Sušina... 14 3.1.3 Mléčný cukr laktóza... 14 3.1.4 Mléčný tuk... 15 3.1.5 Dusíkaté látky - bílkoviny... 15 3.1.6 Nebílkovinné dusíkaté látky... 16 3.1.7 Minerální látky... 17 3.1.8 Vitamíny... 17 3.1.9 Enzymy... 18 3.1.10 Hormony... 18 3.1.11 Plyny... 18 3.2 Kozí mléko... 19 3.2.1 Složení... 19 3.3.1.1 Bílkoviny... 20 3.3.1.2 Lipidy... 21 3.3.1.3 Laktóza... 22 3.3.1.4 Vitamíny a minerální látky... 23 3.2.2 Fyzikálně chemické vlastnosti kozího mléka... 23 3.3 Mikrobiologie mléka... 24 3.4 Technologické vlastnosti mléka pro výrobu sýrů... 26 3.4.1 Kysací schopnost... 26 3.4.2 Syřitelnost... 26 3.4.3 Tepelná stabilita... 27 3.4.4 Mikrobiologická čistota... 27 3.5 Základní operace při výrobě sýrů... 28 3.5.1 Tepelné ošetření mléka... 28 3.5.2 Úprava mléka před sýřením... 28 3.5.3 Sýření... 29 3.5.4 Zpracování sýřeniny... 29 3.5.5 Formování sýrů... 30

3.5.6 Solení sýrů... 30 3.5.7 Zrání sýrů... 30 3.6 Mikrobiologie sýrů... 31 3.6.1 Zákysové bakterie mléčného kvašení... 31 3.6.2 Nezákysové bakterie mléčného kvašení... 32 3.6.3 Propionové bakterie... 32 3.6.4 Bakterie sýrového mazu... 33 3.6.5 Ušlechtilé plísně... 33 3.6.6 Kvasinky... 33 3.7 Vady sýrů způsobené mikroorganismy... 33 3.7.1 Vady způsobené plísněmi... 34 3.7.2 Vady způsobené kvasinkami... 34 3.7.3 Nežádoucí tvorba plynů v sýrech... 35 3.7.3.1 Časné duření sýrů... 35 3.7.3.2 Pozdní duření sýrů... 36 3.7.4 Změna barvy sýrů... 36 3.8 Kozí sýry... 37 4 MATERIÁL A METODY... 39 4.1 Materiál... 39 4.2 Metody... 39 4.2.1 Chemická analýza... 39 5.2.1.1 Chemická analýza mléka... 40 5.2.1.2 Chemická analýza sýru... 40 4.2.2 Mikrobiologická analýza... 40 4.2.3 Senzorická analýza... 41 4.3 Zpracování výsledků... 42 5 VÝSLEDKY A DISKUZE... 43 5.1 Chemická analýza mléka a sýru... 43 5.1.1 Složení mléka... 43 5.1.2 Složení sýrů... 47 6.1.2.1 ph... 48 6.1.2.2 Sušina... 49 6.1.2.3 Tuk... 50 5.2 Mikrobiologická analýza mléka a sýru... 52

5.2.1 Mikrobiologická analýza mléka... 52 5.2.2 Mikrobiologická analýza sýrů... 55 5.3 Senzorická analýza sýru... 59 5.3.1 Hodnocení vzhledu... 59 5.3.2 Hodnocení vůně... 61 5.3.3 Hodnocení chuti... 62 6 ZÁVĚR... 66 7 POUŽITÁ LITERATURA... 68 8 SEZNAM GRAFŮ... 72 9 SEZNAM TABULEK... 72 10 PŘÍLOHY... 74

1 ÚVOD Mléko patřilo odedávna k základním potravinám člověka a zaujímá i v současné době významné místo ve výživě lidí. Mléko je u člověka a savců v prvém období života jedinou potravinou. Obsahuje v dostatečném množství a optimálně vyváženém poměru všechny výživné i esenciální látky, které mladý organismus potřebuje pro stavbu a výživu těla. Jednotlivé složky mléka mají vysokou nutriční hodnotu a jsou v něm obsaženy ve snadno resorbovatelné formě. Pro všechny tyto vlastnosti má mléko veliký význam nejen pro výživu v nejútlejším věku, ale s ostatními mléčnými výrobky i v dalších obdobích života, kdy již není jedinou potravinou. Zpracování mléka na mléčné výrobky bylo velmi dlouho založeno pouze na empirii, provádělo se u producenta. V současné době se samozřejmě zpracovává plně průmyslově. Ovšem některá minoritní mléka zůstávají dále pouze v rukách farmářů. Mlékárny totiž jejich zpracování nepovažují za ekonomicky přínosné, nebo jen nejsou technicky vybavené na zpracování více druhů mlék. Jedná se především o mléko kozí a ovčí. Kozy jsou chovány prakticky po celém světě. V současné době s rozvojem agroturistiky, ekologického zemědělství a zdravé výživy se chov koz a výrobky z kozího mléka dostávají opět do popředí a zvyšuje se i sortiment těchto výrobků. Kozí mléko a z něho vyráběné mléčné výrobky mají výhodné složení nepatrně se lišící od mléka a mléčných výrobků vyráběných z kravského mléka. Tyto rozdíly, ač nejsou velké, jsou dosti podstatné při výživě lidí. Kozí mléko často vyhledávají lidé, kteří ze zdravotních důvodů nemohou konzumovat mléko kravské. Problémem, který může řadu spotřebitelů odradit od konzumace kozích výrobků, je typický pach kozího mléka. Tento však lze velmi snadno zmírnit dodržováním striktních hygienických zásad, mezi něž patří mimo jiné okamžité zchlazení mléka po nadojení. Kvalitu mléka a tím samozřejmě i sýrů a jiných mléčných výrobků ovlivňuje plemeno, stadium laktace, roční období, podnebí, krmení aj. 11

2 CÍL PRÁCE Cílem této diplomové práce je porovnat chemické složení, mikrobiologickou kvalitu a také senzorickou jakost mezi dvěma vzorky mléka a sýrů. Jeden vzorek mléka i sýru pochází od koz chovaných v konvenčním zemědělství. Druhý vzorek mléka i sýru pochází z ekologického chovu a eko farmy. 12

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Složení mléka Mléko a mléčné výrobky jsou součástí potravy člověka již několik tisíc let. Představují jednu z nejdůležitějších složek v lidské výživě (Černá, 1979). Nejvíce je v průmyslu využíváno mléko kravské, v menší míře potom mléko buvolí, ovčí, kozí nebo velbloudí. V poslední době se ovšem podíl těchto druhů mlék zvyšuje (Gajdůšek, 2003). Mléko je produkt mléčných žláz samic savců a v první řadě slouží k výživě mláďat, z toho také vyplývá odlišný obsah jednotlivých složek mléka u různých druhů savců. Hlavní složky mléka uvádí tabulka 1. Tab. 1 Hlavní složky mléka (Šustová, 2008) Složka Průměrný obsah (%) Rozsah (%) Voda 87,3 85,5 88,7 Sušina 12,7 14,5 11,3 Tukuprostá sušina (TPS) 8,8 7,9 10,0 Tuk v sušině (TvS) 31,0 21,0 38,0 Laktóza 4,6 3,8 5,3 Tuk 3,9 2,4 6,5 Bílkoviny 3,25 2,3 4,4 Kasein 2,6 1,7 3,5 Popeloviny 0,65 0,53 0,80 Organické kyseliny 0,18 0,13 0,22 Chemické složení mléka je výsledkem mnoha faktorů, jako např. krmení, laktační periody, ročního období, povětrnostních podmínek, plemena, zdravotního stavu a individuálních vlastností dojnic. Nejvýznamnějším faktorem je složení krmiva dojnic, s kterým souvisí i sezónní změny ve složení a vlastnostech mléka (Černá, 1979). 3.1.1 Voda Základní složkou mléka je voda, jejíž obsah se podle druhu mléka (původu) pohybuje v poměrně širokých mezích (Velíšek, 2002). Jak již bylo naznačeno v tabulce, v kravském mléce se pohybuje okolo 85 89 %. Voda je nezbytnou složkou mléka a nositelem celého systému (Černá, 1979), tedy všech ostatních obsahových látek. 13

V mléce je voda přítomna ve třech základních formách. Je to voda volná, voda vázaná na koloidy a voda vázaná chemicky. Volná voda lze snadno z mléka odpařit nebo vymrazit v podobě ledových krystalů, v mléce tvoří převážnou část. Jsou v ní rozpuštěny soli, laktóza a vitamíny. Voda vázaná na koloidy, tzv. voda hydratační, je v mléce obsažena asi 2,5 3 %. Lze ji odstranit pouze sušením mléka při teplotách 103 105 C. Chemicky vázaná voda představuje krystalickou vodu, v mléce je přítomna ve formě monohydrátu laktózy, je velmi silně vázaná na laktózu a žádnou úpravou mléka ji nelze odstranit (Šustová, 2008). 3.1.2 Sušina Do sušiny řadíme všechny ostatní látky obsažené v mléce mimo plyny. Tvoří ji mléčný tuk, sacharidy, dusíkaté látky bílkovinné i nebílkovinné povahy, organické kyseliny, vitamíny, soli, enzymy a protilátky. Ve velkém množství jsou v mléce zastoupeny tuk, bílkoviny a laktóza a v malém množství soli mléka. Ostatní složky jsou obsaženy pouze v nepatrných množstvích (Černá, 1979). 3.1.3 Mléčný cukr laktóza Ze sacharidů obsahuje mléko především laktózu, tj. disacharid složený z glukózy a galaktózy (Černá, 1979). Ačkoliv laktóza společně s minerálními látkami udržuje konstantní osmotický tlak, její koncentrace v mléce není vysoká. Fyziologické rozpětí obsahu laktózy v kravském mléce je cca od 4,55 5,30 % s průměrnou hodnotou 4,80 %. Obsah laktózy kolísá především se stadiem a pořadím laktace, dojivostí a zdravotním stavem mléčné žlázy krav (Gajdůšek, 2003). Laktóza má menší sladivost, oproti sacharóze jen 27 39 %. Z biologického hlediska má zvláštní význam, neboť se vyskytuje pouze v mléce, které je přirozenou výživou mláďat (Černá, 1979). Laktóza je hydrolyzována enzymem laktázou, vznikající kyselina mléčná zvyšuje resorpci vápníku a inhibuje růst bazofilních, hlavně proteolytických mikroorganismů a hnilobných bakterií a podporuje prospěšnou acidofilní mikroflóru (Gajdůšek, 2003). 14

3.1.4 Mléčný tuk Mléčný tuk je z větší části rozdělen v mléčném séru (Černá, 1979). Má velmi komplikované složení a strukturu. Z celkových lipidů mléka však kolem 98 % tvoří triacylglyceroly. Typickou odlišností mléčného tuku i proti ostatním tukovým tkáním přežvýkavců je vysoký podíl nízkomolekulárních mastných kyselin se 4, 6 a 8 uhlíky, které dodávají mléčnému tuku typickou chuť a vůni. Nenasycené mastné kyseliny mají značný vliv na fyzikální a chemické vlastnosti mléčného tuku, a to zvláště při jeho oxidačním rozkladu. Kyselina linolová se dvěma dvojnými vazbami je biologicky velmi důležitá a patří k esenciálním mastným kyselinám. V lidském organismu se kyselina linolová převádí na kyselinu arachidonovou se čtyřmi dvojnými vazbami, která je rovněž esenciální a biologicky účinnější než kyselina linolová. Kyselina arachidonová je přirozeným prekurzorem prostaglandinů, které ovlivňují podstatné fyziologické a patologické procesy (Černá, 1979): základní mediátory zánětu, různým způsobem ovlivňují hladkou svalovinu cév a trávicího ústrojí, kontrahují hladkou svalovinu dělohy, mají cytoprotektivní účinek na žaludeční sliznici atd. (Lincová, Farghali, 2007). Mléčný tuk vykazuje ve srovnání s jinými tuky živočišného či rostlinného původu nejlepší stravitelnost. Příčinnou dobré stravitelnosti mléčného tuku jsou jeho fyzikální vlastnosti a specifické složení mastných kyselin. Mléčný tuk je formě přirozené tukové emulze. Není-li mléko odpovídajícím způsobem vychlazeno, může dojít k rychlému rozkladu tuku (lipolýze) působením přirozených popř. bakteriálních lipas. Zvýšení obsahu volných mastných kyselin v mléce v důsledku lipolýzy znehodnocuje mléko jako surovinu, tzn. vznik technologických problémů při zpracování, senzorických vad mléčných výrobků, rychlejšího kažení a případně dietetických rizik pro konzumenty. Množství, složení a vlastnosti mléčného tuku ovlivňuje řada intravitálních vlivů, z nichž nejvýraznější je výživa dojnic a zdravotní stav, dále plemenná příslušnost, stadium laktace apod. (Gajdůšek, 2003). 3.1.5 Dusíkaté látky - bílkoviny Dusíkaté látky mléka také určují základní fyzikální a chemické vlastnosti mléka a některé z nich kromě nutriční hodnoty mají vysoce významné biologické funkce (imunoglobuliny, laktoferin, enzymy aj.). Mezi dusíkaté látky mléka patří kasein, syrovátkové bílkoviny, proteozo-peptony, ostatní bílkoviny mléka a nebílkovinné 15

dusíkaté látky (viz 2.1.6). Mléčné bílkoviny jsou heterogenní směsi řady frakcí, které tvoří dvě hlavní skupiny: kasein a bílkoviny mléčného séra. Obě tyto skupiny se liší chemicky v nutriční hodnotě i ve vlastnostech technologických (Černá, 1979). Kasein je hlavní bílkovinou mléka, tvoří asi 80 % všech bílkovin, je syntetizován mléčnou žlázou. Jako syrovátkové nebo sérové bílkoviny se označuje ta část bílkovin, které zůstávají v roztoku (syrovátce) po vysrážení kaseinu. V kravském mléce, stejně jako v mléce ostatních přežvýkavců, představují asi 17 až 20 % z čistých bílkovin mléka. Syrovátkové bílkoviny mají vyšší nutriční hodnotu než kasein, mají totiž větší koncentraci esenciálních aminokyselin. Kromě těchto majoritních bílkovin jsou v mléce přítomny v malých množstvích i další složky, obsahující bílkovinnou část a to především bílkoviny vázané na enzymy, bílkoviny membrán tukových kuliček apod. (Gajdůšek, 2003). Rozdělení dusíkatých látek bílkovinné povahy uvádí tabulka 2. Z nutričního hlediska jsou mléčné bílkoviny velmi významné. Některé technologické úpravy nutriční hodnotu mléčných bílkovin zvyšují a to tím, že je částečně denaturují, čímž je činí dostupnější pro proteolytické enzymy organismu (Černá, 1979). Tab. 2 Složení proteinů kravského mléka (Velíšek, 2002) Kaseinová frakce podíl v % Syrovátkové proteiny podíl v % kasein celkem 80 syrovátkové proteiny celkem 20 α s - kasein 42 α laktalbumin 4 β kasein 25 sérový albumin 1 γ kasein 4 β laktoglobulin 9 κ - kasein 9 imunoglobuliny 2 polypeptidy 4 3.1.6 Nebílkovinné dusíkaté látky Tyto látky zůstávají v roztoku po vysrážení veškerých bílkovin mléka. Mají rozdílnou strukturu i význam. Koncentrace nebílkovinných dusíkatých látek v mléce od zdravých dobře krmených dojnic se pohybuje v rozmezí od 250 do 350 mg dusíku v 1 litru mléka. V převážné části se jedná o produkty metabolismu. Největší podíl z těchto látek tvoří močovina. Její obsah se pohybuje v průměru kolem 50 % z nebílkovinných 16

dusíkatých látek, ale může kolísat od 30 do 80 %. Z dalších nebílkovinných dusíkatých látek jsou v mléce přítomny volné aminokyseliny, resp. jednoduché peptidy, kyselina močová, kreatin, kreatinin, kyselina orotová, nukleotidy, vitamíny skupiny B, amoniak apod. (Gajdůšek, 2003). 3.1.7 Minerální látky Minerální látky jsou v mléce přítomny v různé formě. Jednak jsou v mléčném séru v roztoku nebo koloidní formě a jednak jsou vázány na některé organické součásti mléka. Vystupují ve funkci aktivátorů enzymů nebo jejich složek a mají rozhodující význam pro udržení acidobazické rovnováhy v organismu (Gajdůšek, 2003). Kravské mléko je bohaté na vápník, draslík, fosfáty a citráty. Vápník a fosfor se vážou asi z 20 % na kasein a mají význam pro stabilitu komplexu. Mléko také obsahuje značný počet stopových prvků. Nacházejí se v řadě organických sloučenin. Některé z nich, jako Cu, Zn, Mg, a Fe jsou vázány na membrány tukových kuliček. Řada stopových prvků je vázána na enzymy. Tab. 3 Obsah hlavních minerálních látek (Černá, 1979) Obsah v mléce (g/l) Prvek Průměrná hodnota Interval Ca 1,20 0,6 2,0 P 0,94 0,5 1,5 K 1,50 1,0 2,0 Na 0,45 0,2 0,9 Cl 1,06 0,6 1,8 Mg 0,12 0,05 0,24 S 0,33 0,2 0,5 3.1.8 Vitamíny V mléce jako prvotním a prakticky jediném zdroji potravy sajícího mláděte po narození jsou přítomny veškeré vitamíny, i když koncentrace některých je pouze minimální (Gajdůšek, 2003). Vitamínová hodnota čerstvého mléka je velmi variabilní. Kolísání obsahu jednotlivých lipofilních a hydrofilních vitamínů ovlivňuje plemeno dojnic, způsob ustájení, zdravotní stav, roční období, krmivo apod. (Černá, 1979). V letním období, 17

v době zeleného krmení a pastvy, obsahuje mléko více karotenů a vitamínů A, D a E (Gajdůšek, 2003). Původní obsah vitamínů v mléce se často cestou ke spotřebiteli snižuje, a to asi o 50 % i více vlivem nešetrného ošetření, při skladování nebo technologického zpracování (Černá, 1979). 3.1.9 Enzymy V kravském mléce je velký počet enzymů. Enzymy jsou jednak syntetizovány v mléčné žláze, ale některé se dostávají do mléka z krve, tj. enzymy nativní. Kromě nativních enzymů obsahuje nadojené mléko i mikrobiální enzymy z kontaminující mikroflóry. Jejich druhy a množství jsou závislé na kvalitě a množství přítomných mikroorganismů (Černá, 1979). 3.1.10 Hormony Hormony katalyzují a řídí rozmanité metabolické pochody v živém organismu. Působí jako katalyzátory, podobající se v některých aspektech enzymům, poněvadž jsou potřebné ve velmi malém množství a nejsou během svého katalytického působení spotřebovávány. Všechny hormony, které jsou produkovány v těle (endogenní), nebo které byly dodány zvenčí (exogenní) jsou vylučovány mlékem (Gajdůšek, 2003). 3.1.11 Plyny Čerstvě nadojené mléko obsahuje průměrně 6 až 9 objemových % plynů, z nichž převážná část připadá na CO 2 (5 až 7 %). Část plynů se dostává do mléka až po styku se vzduchem, oxid uhličitý však pravděpodobně přechází do mléka z krve. Po určité době stání klesá množství rozpuštěných plynů v důsledku ustavení rovnováhy mezi mlékem a ovzduším a dojde také i ke kvalitativním změnám (pokles CO 2, zvýšení N 2 a O 2 ). Rozpuštěný kyslík může oxidovat přítomnou kyselinu askorbovou, případně i tuky. 18

3.2 Kozí mléko Koza (Capra hircus) je jedno z nejstarších domestikovaných hospodářských zvířat a kozí mléko se k lidské výživě používá již několik tisíciletí (Dostálová, 2004). V posledních letech obliba produktů z kozího mléka stále roste (Mašková, 2005). Kozy jsou chovány prakticky po celém světě, a proto stejně jako u ovcí vykazuje složení kozího mléka výraznou variabilitu (Gajdůšek, 2002). Vliv na kvalitu a složení kozího mléka a sýra z něj vyrobeného může mít plemeno, zdravotní stav zvířete, kvalita výživy, věk zvířete, pořadí a stadium laktace, roční období, technologie zpracování a další (Lužová, Šustová, 2006). Ke zvýšenému zájmu o chov koz, zejména kvůli produkci kozího mléka, došlo u nás začátkem devadesátých let minulého století. V běžné tržní síti kozí mléko a výrobky z něho nalezneme v současné době zřídka. Kozí mléko je nutričně hodnotnou potravinou, mající oproti kravskému mléku určité přednosti, ale i nedostatky (Dostálová, 2004). Část konzumentů je alergická na kasein kravského mléka. Pro některé může být řešením konzum mléčných výrobků z jiných druhů hospodářských zvířat. Bohužel alergie může být i na kasein ovčího, či kozího mléka, potom ani jiný druh mléka není vhodnou volbou (Mašková, 2005). Kozí mléko z hlediska svého složení a vlastností má svoje opodstatnění ve výživě lidí. Je zvlášť vhodné ke zpracování na sýry, protože se dobře sýří, sýřenina se dobře formuje a uvolňuje syrovátku. Kozí mléko se především využívá na výrobu sýrů, jen v některých oblastech se část produkce využívá na výrobu jogurtů anebo konzumního mléka (Boroš, 2005). 3.2.1 Složení Kozí mléko se svým základním složením příliš neliší od mléka kravského, což je pochopitelné, protože se jedná o mléka podobných živočišných druhů, tedy tzv. o mléka kaseinová (Dostálová, 2004). Chemické složení kozího mléka se značně liší v průběhu roku (Guo a kol., 2001). Ve složení kozího mléka jsou také značné rozdíly mezi plemeny, individuálními zvířaty a ke značným změnám dochází i v průběhu laktace. Proti kravskému mléku jsou však ve složení kozího mléka určité rozdíly, které ho předurčují k využití v humánní výživě pro speciální účely: 19

- kozí mléko má snadněji stravitelný tuk a bílkoviny než mléko kravské, což má význam ve výživě dětí a také nemocných a rekonvalescentů. - kozí mléko ve značném procentu může nahradit mléko kravské u lidí alergických na toto mléko (Boroš, 2005). Kozí mléko z výživového hlediska představuje velmi cennou surovinu i potravinu (Boroš, 2005). Složení kozího mléka je uvedeno v tabulce 4. Pro srovnání je uvedeno i složení mléka kravského. Tab. 4 Průměrný obsah energie a základních živin v kravském a kozím mléce (Dostálová, 2004). Kravské mléko Kozí mléko Energie (kcal/kj) 64/268 69,288 Voda 87,69 87,03 Bílkoviny 3,28 3,56 Lipidy 3,66 4,14 Sacharidy 4,65 4,45 Popel 0,72 0,82 V literatuře můžeme samozřejmě nalézt i poněkud jiné hodnoty, protože složení kozího mléka kolísá v poměrně širokých mezích, jak již bylo řečeno výše. 3.3.1.1 Bílkoviny Obsah bílkovin v kozím mléce je podobný obsahu bílkovin v mléce kravském, rovněž aminokyselinové složení je podobné (Dostálová, 2004), přesto v porovnání s kravským mlékem, kozí mléko obsahuje více některých esenciálních aminokyselin (cystein, leucin, izoleucin, valin, lysin, tyrozin a treonin), (Sztankó, 2004). Obsah kaseinu (hlavní bílkoviny) se také příliš neliší, rozdílné je však zastoupení jednotlivých kaseinových frakcí (Dostálová, 2004). Kozí mléko tedy obsahuje stejné kaseinové frakce jako kravské mléko, ovšem koncentrace α s1 kaseinu je výrazně nižší a doba koagulace syřidlem je tak mnohem kratší i při pokojové teplotě, sýřenina z kozího mléka má mnohem nižší pevnost než z kravského a uvolňuje značné množství syrovátky (Gajdůšek, 2002). 20

Velikost kaseinových micel kravského mléka se pohybuje mezi 80 až 150 nm, zatímco u kozího mléka mají velikost pouze 30 až 60 nm. Kaseinové micely kozího mléka obsahují velké množství minerálních látek vápníku a fosforu (Gajdůšek, 2002). Struktura a vzájemný poměr kaseinových frakcí způsobuje tvorbu jemnějšího, šupinkového koagulátu a tím rychlejší enzymovou hydrolýzu v trávicím traktu (Boroš, 2005). Rozdílné složení pravděpodobně přispívá k nižší tepelné stabilitě kozího mléka, jinému charakteru sraženiny a lepší stravitelnosti bílkovin. Někteří lidé alergičtí na bílkoviny kravského mléka mohou konzumovat bez problémů mléko kozí (Dostálová, 2004). Tab. 5 Zastoupení jednotlivých složek (g/l) v kravském a kozím mléce (Sztankó, 2006). Kravské mléko Kozí mléko α-s 1 8,04 3,91 α-s 2 3,39 3,36 β-kasein 9,14 10,64 κ-kasein 2,29 2,80 α-laktoglobulin 1,05 1,31 β-laktoglobulin 3,83 3,33 SE/albumin/laktoferin 0,61 0,79 imunoglobuliny 0,97 0,71 3.3.1.2 Lipidy Obsah mléčného tuku se také většinou příliš neliší (Dostálová, 2004). Podstatné rozdíly mezi kozím a kravským mlékem jsou ve složení a struktuře tuku. Tuk kozího mléka je v porovnání s tukem kravského mléka tvořený větším počtem menších tukových kuliček se slabšími membránami, což umožňuje vzhledem k většímu povrchu rychlejší enzymovou hydrolýzu. Menší velikost tukových kuliček způsobuje jejich lepší rozptýlení v plamě. Toto má souvislost s nižší intenzitou vyvstávání tuku v kozím mléce. Výzkum prokázal, že shlukování tukových kuliček je podmíněné přítomností aglutininu, na který je kozí mléko chudší než mléko kravské a proto má nižší schopnost vyvstávání tuku, zejména při nižších teplotách. Kromě toho je u kozího mléka empiricky dlouhodobě pozorovaný snížený proteinový alergenní potenciál (Boroš, 2005). 21

Lepší rozptýlení tukových kuliček v kozím mléce přispívá k lepší stravitelnosti a je senzoricky vnímána jako přednost (Anonym, ÚZPI). Na druhé straně však snáze podléhá působení lipolytických enzymů, a tím i vzniku vad chuti a vůně (Dostálová, 2004). V porovnání s kravským mlékem obsahuje kozí mléko nepatrně více nenasycených mastných kyselin (Dostálová, 2004), především kyseliny linolové a linolenové, které mají vliv na zvýšení odolnosti organismu proti infekčním chorobám a normalizují přeměnu cholesterolu, tzn. působí proti ateroskleróze (Anonym, ÚZPI). Ve srovnání s kravským mlékem obsahuje tuk kozího mléka více mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem, především kyselinu kaprilovou a kaprinovou (Chilliard a kol., 2003), která se vyznačuje specifickou nepříjemnou vůní a je jednou z příčin senzorických vad kozího mléka. Naopak tuk kravského mléka obsahuje více kyseliny máselné a palmitové (Glass a kol., 1967). Kozí mléčný tuk má bílou barvu, což je způsobeno prakticky nulovým obsahem karotenů (Dostálová, 2004). Mezi mastné kyseliny s větším zastoupením v kozím mléce patří mastné kyseliny s kratším a středním řetězcem, jak již bylo řečeno výše. Tyto jsou snadno stravitelné a můžou přecházet přímo do krve už ze žaludku. Jsou to především kyselina máslová, kapriová, kaprilová, kaprinová, laurová, myristová, palmitová, olejová, linolenová, arachidonová. Kyseliny kapriová, kaprilová a kaprinová jsou pojmenovány přímo po koze, protože mají v kozím mléce dominantní zastoupení (Sztankó, 2004). Tab. 6 Průměrný obsah jednotlivých skupin mastných kyselin a cholesterolu v kravském a kozím mléce (Dostálová, 2004). Mastné kyseliny Kravské mléko Kozí mléko (g/100g) Nasycené 2,278 2,667 Monoenové 1,057 1,109 Polyenové 0,136 0,149 Cholesterol 14 11 3.3.1.3 Laktóza Hlavním sacharidem kozího mléka je laktóza. Její obsah je poměrně stálý. Mírně se snižuje pouze v průběhu srpna (Guo a kol., 2001). Pohybuje se v rozmezí 4,1 4,8 % 22

(Fantová a kol., 2000). Kozí mléko proto nemohou konzumovat lidé trpící intolerancí k laktóze (Dostálová, 2004). 3.3.1.4 Vitamíny a minerální látky Přestože obsah minerálních látek kozího a kravského mléka se příliš neliší, významný je rozdíl v množství vápníku, kozí mléko obsahuje cca o 12 % více vápníku než mléko kravské, také více draslíku a fosforu (Anonym, ÚZPI). Vyšší zastoupení z minerálních látek v kozím mléku představuje vápník, hořčík, fosfor, mangan a draslík v porovnání s kravským mlékem (Sztankó, 2004). Obsahy stopových prvků železa a mědi jsou nižší než v kravském mléce (Gajdůšek, 2002). Z vitamínů má velký význam vitamín A, který je v kozím mléce v podobě přírodního čistého vitamínu (Sztankó, 2004), tedy neobsahuje karoten, proto je výrazně bílé barvy. Má též vyšší obsah vitamínu B 2, hlavně riboflavinu, ale vitamínu B 6 a B 12 je víc v kravském mléku. Kozí mléko má též vyšší obsah niacinu. Hladina vitamínu C a D je nižší, nebo stejná jako u mléka kravského (Boroš, 2005). Tab. 7 Průměrný obsah minerálních látek a vitamínů v kravském a kozím mléce (Dostálová, 2004). Vitamíny mg/100g Minerální látky mg/100g Kravské Kozí Kravské Kozí Thiamin (B 1 ) 0,038 0,048 Vápník 119 134 Riboflavin (B 2 0,161 0,138 Hořčík 13 14 Niacin 0,084 0,277 Fosfor 93 111 Pantotenová kys. 0,313 0,310 Sodík 48 50 Vitamín B 6 0,042 0,046 Draslík 151 204 Kyselina listová (µg) 5 1 Železo 0,05 0,05 Vitamín B 12 0,36 0,07 Zinek 0,38 0,30 Vitamín A (µg RE) 33 57 Mangan 0,004 0,018 Vitamín E (mg ATE) 0,100 0,007 Selen (µg) 2,0 1,4 3.2.2 Fyzikálně chemické vlastnosti kozího mléka Titrační kyselost kozího mléka je vzhledem k nižšímu obsahu bílkovin proti kravskému mléku nepatrně nižší, hodnoty ph jsou nepatrně vyšší. Měrná hmotnost i vodivost kozího mléka je obdobná jako u kravského mléka (Gajdůšek, 2002). 23

Tab. 8 Variabilita vlastností kozího mléka (Gajdůšek, 2002). Sledovaná složka Průměr Interval Titrační kyselost ( SH) 5,66 3,6 7,6 ph 6,78 6,57 7,16 Pufrační kapacita (mmol.l -1 ) 0,017 0,009 0,025 Měrná hmotnost (g.cm -3 ) 1,0309 1,027 1,0359 Vodivost (S.m -1 ) 0,567 0,41 0,71 3.3 Mikrobiologie mléka Mléko je vzhledem ke svému složení vhodným prostředím pro růst mikroorganismů, obsahuje hodně vody, hodně živin, takovéto potraviny podléhají snadno zkáze. Mléko v mléčné žláze je prakticky sterilní, množství primární mikroflóry, která se do mléčné žlázy může dostat přímo z krve dojnice je totiž minimální, bakteriální znečištění tedy nastává až sekundární kontaminací při dojení a zpracování (Šustová, 2008). Po nadojení obsahuje mléko od několika set do mnoha tisíc mikroorganismů v 1 ml. Z toho 90 % je z vnějšku. Čerstvě nadojené mléko má slabě baktericidní vlastnosti. Toto baktericidní působení je nejúčinnější při 38 C a trvá 2 3 hodiny. Tyto vlastnosti zajišťují určité bakterie přítomné v mléku. Pouze několika málo kmenům bakterií přítomných v mléce je přisuzována schopnost tvořit bakteriociny, jsou to dva kmeny Lactococcus lactis, jeden kmen Enterococcus faecalis a jeden kmen Lactobacillus curvatus (Casla a kol., 1996). Když se mléko hned neochladí, začnou se rozvíjet přítomné mikroby. Při dalším stání dochází k rozvoji bakterií mléčného kvašení, které se dostaly s ostatními mikroby do mléka po nadojení. Bakterie mléčného kvašení představují především rod Streptococcus, S. lactis, rod Leuconostoc a rod Lactobacillus, L. lactis, L. bulgaricus, L. acidophillus, L. helveticus, L. casei a L. delbruckii. Při tomto pomnožení se začíná tvořit kyselina mléčná, což způsobuje kysnutí mléka. Z technologického hlediska je nutné, aby nejdříve mléko bylo pasterizováno, či jinak tepelně ošetřeno, proto předčasné zkysnutí není žádoucí, mléko je proto potřeba zchladit a rychle svážet 24

do mlékárny, aby se pomnožení bakterií mléčného kvašení zabránilo (Šroubková, 1996). Kromě prospěšné mikroflóry, bakterií mléčného kvašení, které se uplatňují při technologických zpracování na mléčné výrobky typu tvarohů a sýrů, se v mléce vyskytuje také nežádoucí mikroflóra mléka, enterobakterie rodu Enterobacter a Escherichia dostávají se do mléka z výkalů, případně jejich zdrojem může být nedostatečně provedená sanitace náčiní a zařízení používaných při dojení, dále bakterie máselného kvašení Clostridium butyricum a hnilobné proteolytické bakterie. Mohou zde být i kvasinky. Se změnou techniky získávání a ošetřování mléka se změnil i obraz mikrobiální flóry místo původně charakteristických koků a laktobacilů převažují v současnosti psychrotrofní druhy. I když se dají pasterizací snadno zničit, produkují termorezistentní proteázy a lipázy, které mohou změnit chuť mléčných výrobků a způsobující technologické problémy při zpracování mléka. Vyšší počet těchto bakterií v syrovém mléce je většinou spojováno jak s aplikací hlubokého chlazení mléka před jeho dalším zpracování, tak s úrovní a systémem sanitace při získávání a uchovávání mléka (Kološta a kol., 2006). Konzumní mléko musí být zdravotně nezávadné. Kromě typických patogenů nesmí obsahovat ani Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris a další podmíněné patogeny z enterobakterií. Mléko je, jak již bylo řečeno, kontaminováno hlavně při dojení a po nadojení. Za hlavní zdroje kontaminace lze považovat tělo dojnice, způsob dojení, pracovník či dojící zařízení, vzduch, krmivo, stelivo a výkaly aj. Z těchto zdrojů vniká do čerstvého mléka velký počet zárodků. Pro některé mléko nepředstavuje vhodné prostředí k životu, proto velmi brzy zanikají. Některé ovšem mohou být příčinou kažení mléka nebo mléčných výrobků. Proto je velmi důležitá čistota a hygiena při získávání mléka, při dodržování hygienických zásad se značně sníží riziko sekundární kontaminace. V současné době je čistota mléka zajišťována také legislativně. Mléko se chladí na 4 8 C. Pod 4 C se beta kasein mění v rozpustnou sůl a obtížně se sráží syřidlem to je nevratný proces. Při 8 C se bakterie již nemnoží, bohužel se tímto zvýšil počet psychrofilních mikroorganismů, jak již bylo řečeno výše. Bakterie mléčného kvašení se tedy při dalším technologickém zpracování do mléka musí dodávat. 25

3.4 Technologické vlastnosti mléka pro výrobu sýrů Z hlediska zpracovatelnosti na jednotlivé druhy mlékárenských výrobků musí mít mléko kromě vhodného složení i požadované vlastnosti. Nejvýznamnějšími technologickými vlastnostmi mléka jsou kysací schopnost, syřitelnost, tepelná stabilita (Gajdůšek, 2003) a mikrobiologická čistota (Gajdůšek, 2002). Důležitým ukazatelem vlastností kozího mléka, jeho kvality a vhodnosti jako suroviny pro mlékařský průmysl je úroveň lipolýzy a obsah volných mastných kyselin (Poľáková, Dudriková, 2008). Kozí mléko má výrazně lepší technologické vlastnosti, tedy schopnosti na zpracování na mléčné výrobky (Staruch, 2006). 3.4.1 Kysací schopnost Kysací schopnost je rozhodujícím faktorem, zda v mléce bude zajištěn dobrý růst přidaných čistých mlékařských kultur potřebných pro zdárný průběh všech mikrobiologických procesů Mléko musí obsahovat všechny potřebné složky pro rozvoj přidaných kultur a nesmí obsahovat žádné látky, které tento rozvoj potlačují (inhibiční látky), (Gajdůšek, 2002). Faktorem, který ovlivňuje jakost a vlastnosti mléka, tedy i jeho kysací schopnost, je jeho následné ošetření po nadojení a doba a podmínky dalšího skladování. Bez ohledu na mikrobiologickou kvalitu mléka, však dochází vlivem chlazení k fyzikálně chemickým změnám, rozpadu kaseinových micel, zmenšení jejich stupně hydratace, ke změnám v rovnováze jednotlivých forem minerálních látek a ke zvyšování ph. V důsledku těchto změn dochází i ke zhoršování růstu většiny bakterií mléčného kysání. Znamená to, že i mléko bez prokázaných inhibičních látek nemusí být pro bakterie mléčného kysání vhodným prostředím. Proto mléko na výrobu fermentovaných mléčných výrobků, tvarohů a sýrů musí vykazovat výbornou kysací schopnost. K jejímu vyjádření se používá technologický test stanovení kysací aktivity. Ta zjišťuje, zda mléko je z hlediska svého složení vhodným mediem pro růst a rozmnožování mléčných kultur (Gajdůšek, 2003). 3.4.2 Syřitelnost Pro sýrařskou technologii je důležitým kriteriem jakosti mléka syřitelnost, tj. schopnost srážet se syřidlem a tvořit sýřeninu požadovaných vlastností. Syřitelnost je v prvé řadě podmíněna obsahem vápníku v mléce, zejména jeho ionizované formy, 26

množstvím kaseinu a zastoupením jeho jednotlivých frakcí v kaseinové micele, hodnotou ph apod. (Gajdůšek, 2002). Syřitelnost je ovlivněna celou řadou faktorů souvisejících s chemickým složením mléka a variabilitou jeho složek. Syřitelnost je také značně ovlivněna dobou a teplotou skladování mléka a stejně jako se zhoršuje kysací schopnost, zhoršuje se syřitelnost a tvoří se málo kompaktní křehká sýřenina (Gajdůšek, 2003). Jestliže je mléko dlouhodobě skladováno při teplotě do 4 C, nebo dojde-li dokonce k jeho zmrznutí, změní se zastoupení jednotlivých forem vápníku a fosforu v mléce, dojde ke zvýšení ph mléka, změnám ve struktuře kaseinových micel, ke značnému prodloužení doby srážení mléka syřidlem a tvorbě velmi křehké sýřeniny, špatně oddělující syrovátku. Zhoršuje se také výtěžnost (Gajdůšek, 2002). Vzhledem k nižšímu obsahu některých frakcí kaseinu v kozím mléce, konkrétně α s1 kaseinu, se kozí mléko sráží syřidlem velmi rychle i při pokojové teplotě, přesto faktory uvedené výše mohou značně zhoršit celý technologický proces a snížit výtěžnost sýru. 3.4.3 Tepelná stabilita U řady technologických postupů, jako je vysoká pasterace, krátkodobý záhřev při vysokých teplotách (UHT) nebo klasická sterilace je důležitou podmínkou zpracovatelnosti mléka jeho dobrá tepelná stabilita, respektive relativní odolnost mléčných bílkovin proti vysrážení při záhřevu. Jedná se stejně jako u kysací aktivity a syřitelnosti o polyfaktoriální vlastnost. Ze souboru vlivů působících na tepelnou stabilitu mléka je nejvýznamnější jeho složení, zejména skladba bílkovin, minerálních látek a jejich vzájemné vztahy (Gajdůšek, 2003). 3.4.4 Mikrobiologická čistota Mikrobiologická čistota mléka pro výrobu sýrů by také měla být co nejlepší. Rozhodující není jen nízký celkový počet zárodků, resp. psychrotrofních mikroorganismů, ale zejména nepřítomnost bakterií máselného kvašení, hnilobných a plynotvorných bakterií. Významnou roli v tomto případě hraje především jakost krmiva. Na mikrobiologické čistotě mléka se významně podílí hygiena získávání a ošetřování mléka (Gajdůšek, 2002). 27

3.5 Základní operace při výrobě sýrů Výroba sýrů je nejstarším odvětvím zpracování mléka. Patří také mezi technologicky nejnáročnější. 3.5.1 Tepelné ošetření mléka V závislosti na tom, zda výrobce upřednostňuje pasteraci či nikoli se mléko buď lehce zahřeje na teplotu sýření (kolem 30 C), nebo se pasteruje (Callec, 2003). V tomto případě se mléko zahřívá na teplotu 72 74 C po dobu 30 40 sekund. Z hlediska zdravotního je nutné používat teplotu alespoň 71 C po dobu 15 sekund pro úplné usmrcení vegetativních forem patogenních bakterií, především Mycobacteria tuberculosis. Teplota nad 74 C mění chuť a vůni mléka. Pokud dodržíme doporučené teploty, chemické a fyzikální změny jsou nepatrné. Snižuje se kyselost mléka asi o 0,4 až 0,8 SH, citráty se stávají částečně nerozpustnými. K denaturaci syrovátkových bílkovin dochází jen částečně, působení syřidla se výrazně nezhoršuje. Zrno je jemnější, sýřenina je měkčí. Tohoto způsobu pasterace se používá v ČR. Při prodloužení doby pasterace se zhoršují reologické vlastnosti sýřeniny je tužší, elasticita je horší. Další možností je dlouhodobá pasterace. Mléko se při dlouhodobé pasteraci zahřívá na teplotu 63 65 C po dobu nejméně 30 minut. Mléko ošetřené dlouhodobou pasterací se chutí a vůní vyrovná mléku čerstvému, zachovává si neporušenou výživovou hodnotu. Sýřenina je plnější, kasein se sráží syřidlem jemněji, denaturace albuminu je menší. Toto tepelné ošetření je vhodné pro výrobu náročných sýrů ementálského typu (Šustová, 2008). V ČR se k výrobě kozích sýrů používá šetrná pasterace. 3.5.2 Úprava mléka před sýřením Každý druh sýra má předepsaný obsah sušiny, tuku, resp. tuku v sušině. Z toho důvodu se musí standardizovat obsah tuku v mléce v závislosti na obsahu kaseinu, aby bylo dosaženo požadovaného obsahu tuku v sušině. Homogenizace tuku snižuje jeho ztráty do syrovátky a zvyšuje výtěžnost a také kvalitu sýrů. Homogenizovat je však možno pouze smetanu, poněvadž současně dochází i k roztříštění kaseinových micel. Po homogenizaci dochází sice k rychlejšímu srážení syřidlem, ale kvalita sýřeniny je podstatně horší. 28

Pasterací mléka dochází ke změnám v poměru koloidní a rozpustné formy vápníku a zhoršení syřitelnosti mléka. Proto je přidáván k obnovení syřitelnosti rozpustný vápník, nejčastěji ve formě chloridu vápenatého. Další chemickou přísadou, zejména u tvrdých sýrů, je dusičnan draselný. Dusičnan chrání dlouhozrající sýry před časným a zejména pozdním duřením (Gajdůšek, 2002). 3.5.3 Sýření Hlavními faktory, kterými můžeme regulovat tuhost sýřeniny a rychlost synereze, a tím i obsah a vazbu vody je množství syřidla a teplota sýření. Dávka syřidel se volí podle druhu sýra a dobou sýření se rozumí celková doba od přídavku syřidla až po zpracování sýřeniny. Dávku syřidla však nelze zvyšovat libovolně. Při vysokých dávkách syřidla sice dosáhneme rychlejšího srážení a vyšší tuhosti sýřeniny, ale při extrémních dávkách může být sýřenina až kožovitá a obtížně se zpracovává na požadovanou velikost zrna (Gajdůšek, 2002). 3.5.4 Zpracování sýřeniny Účelem zpracování sýřeniny je připravit sýřeninu o požadované velikosti částic (sýrového zrna), vlastnostech a obsahu vody. Je to jednak volná voda, která odtéká při krájení sýřeniny, dále voda kapilární, jejíž množství závisí na struktuře sýřeniny a která se odstraňuje ze zrna při synerezi (smršťování), vznikající při míchání a přihřívání a dále hydratační voda, která je vázána chemicky na částice kaseinu. Podle požadavků na množství vody jsou proto prováděny u jednotlivých výrob sýrů následující operace: krájení a drobení sýřeniny, které je prováděno mechanicky. Sýřenina se zpracovává na různou velikost zrna (vlašský ořech, lískový ořech, obilka aj.), (Gajdůšek, 2002). Pro výrobu čerstvých sýrů, které vykapávají samy, se sýřenina buď nekrájí vůbec, nebo jen málo (Callec, 2003). Čím menší je velikost zrna a větší povrch, tím více se vyloučí syrovátky. Velikost zrna by měla být pro každý druh sýra vyrovnaná. Obecně platí, že u měkkých sýrů se sýřenina zpracovává na menší zrno (Gajdůšek, 2002). 29

3.5.5 Formování sýrů Dává sýru potřebný tvar a velikost (Gajdůšek, 2002). Provádí se u těch sýrů, které mají standardizovaný tvar, velikost a hmotnost. Některé druhy se neformují a přicházejí do prodeje v kelímcích nebo soudcích (Šustová, 2008). Do tvořítka se sýřenina buď nalévá společně se syrovátkou, nebo po odtoku syrovátky. Samovolného odkapávání syrovátky se používá u měkkých sýrů. Konečný tvar a sušinu získávají sýry tlakem vytvořeným vlastní hmotností. Lisováním se sýry zbavují syrovátky rychleji. Lisování se používá především u tvrdých sýrů. Při formování sýrů je důležité, aby teplota v místnosti (a tím i teplota sýrů), byla udržována podle druhu vyráběného sýra, poněvadž současně s odkapáváním a lisováním dochází v sýrech i k mléčnému kysání (Gajdůšek, 2002). 3.5.6 Solení sýrů Sůl je v sýrařství činitelem konzervačním, ale i chuťovým (Šustová, 2008). Solení má dodat sýrům slanou chuť, zlepšit konzistenci, umožnit další odtok syrovátky, zpevnit povrch sýra, zastavit nebo zbrzdit mléčné kysání a příznivě ovlivnit další průběh zrání. Solením se také potlačuje činnost nežádoucí mikroflóry (Gajdůšek, 2002). Solením se stávají bílkoviny stravitelnější. Solení se provádí při výrobě většiny sýrů, při solení sůl vnikne do sýra a působí v něm fyzikální změny a změny v chemickém složení. Převážná část sýrů se solí v solné lázni. Její koncentrace, teplota a kyselost se volí podle druhu vyráběného sýra a pohybuje se od několika hodin až po 5 dnů. V průběhu solení dochází k difusi NaCl dovnitř sýra a do solné lázně přechází část syrovátky a rozpustných solí (Gajdůšek, 2002). Mimo solení v solné lázni se užívá také solení na sucho, nebo solení přímo v těstě. Všechny druhy solení lze vzájemně doplňovat (Šustová, 2008). Čerstvé sýry, ale také některé kozí sýry se již nesolí (Callec, 2003). 3.5.7 Zrání sýrů V čerstvém stavu se konzumuje jen málo druhů sýrů. Většina sýrů musí nejprve prodělat zrání. Sýry čerstvé nebyly podrobeny zracímu procesu a konzumují se v čerstvém stavu (Šustová, 2008). Zráním označujeme všechny biochemické procesy, probíhající v sýrech působením mikrobiálních enzymů, případně i enzymů syřidla a ovlivňujících vzhled, 30

chuť, vůni a konzistenci sýra. Během zrání podléhají největším změnám laktóza a mléčné bílkoviny, u některých sýrů také tuk. Také zastoupení solí podléhá určitým změnám. Veškeré biochemické procesy probíhající v sýrech je možno zhruba rozdělit do tří základních, vzájemně na sebe navazujících fází. První fází je rozklad laktózy bakteriemi mléčného kysání a vznik kyseliny mléčné. Hlavní rozklad laktózy nastává již při formování sýrů, během odkapávání a lisování sýrů je intenzivnější. Snížení kyselosti sýra jednak vazbou kyseliny mléčné a jednak jejím mikrobiologickým rozkladem na kyselinu propionovou, CO 2 a vodu nebo její vazbou na rozkladné produkty bílkovin označujeme jako sekundární fázi (Gajdůšek, 2002). U sýrů čerstvých určuje tato fermentace jejich konečné smyslové vlastnosti. V krátkém čase se zatím nemohou více uplatnit proteolytické a lipolytické pochody (Šustová, 2008). Po snížení kyselosti sýrů nastupuje terciární fáze proteolýza bílkovin, a to opět buď anaerobní v celé hmotě (označováno také jako primární zrání) nebo aerobně od povrchu dovnitř (označováno také jako sekundární zrání), (Gajdůšek, 2002). Zrání sýrů je pozvolný složitý enzymatický rozklad sýrové hmoty až do osobitých vlastností sýra pro určitý druh. Mikroflóra sýra je při tom rozhodujícím činitelem. Sýr obdrží osobitý vzhled, osobitou vůni a osobitou chuť. Při zrání podléhají enzymatickým změnám hlavně mléčný cukr a bílkoviny (Šustová, 2008). Čerstvé kozí sýry procházejí krátkým obdobím zrání trvajícím až dva týdny. Tyto sýry obsahují po dvou týdnech ještě zhruba 75 % vody (Callec, 2003). 3.6 Mikrobiologie sýrů Jedná se o mikroorganismy, které se účastní na zrání sýrů. Patří tam zákysové bakterie mléčného kvašení, nezákysové bakterie mléčného kvašení, propionové bakterie, bakterie sýrového mazu, ušlechtilé plísně, kvasinky. 3.6.1 Zákysové bakterie mléčného kvašení Základní úlohou zákysových bakterií při zraní sýrů je produkce kyseliny mléčné z disacharidu laktózy. Zákysové bakterie se účastní i vlastního zrání sýrů pomocí jejich proteolytických enzymů při štěpení bílkovin a konverzi vzniklých aminokyselin na aromatické a chuťové látky sýra. 31

Za zákysové bakterie se považují ty bakterie mléčného kvašení, které mají schopnost produkovat v mléku při 30 37 C za 6 hodin tolik kyseliny mléčné, že sníží kyselost mléka z původního ph asi 6,8 na hodnotu ph méně než 5,3. Zákysové bakterie se přidávají do mléka ve formě samostatných nebo smíšených čistých kultur bakterií mléčného kvašení. Při výrobě sýrů ze syrového mléka bez umělého přídavku zákysových kultur působí jako zákys původní bakterie mléčného kvašení výchozího mléka. Podle druhu vyráběného sýra se používají buď termofilní, nebo mezofilní druhy zákysových bakterií, je možné je také kombinovat. Mezofilní kultury se používají u sýrů s nízkodohřívanou sýřeninou, nebo se sýřeninou nedohřívanou a při výrobě čerstvých sýrů. Termofilní zákysové kultury se používají u sýrů s vysokodohřívanou sýřeninou (např. ementál), (Gırner, Valík, 2004). 3.6.2 Nezákysové bakterie mléčného kvašení Nezákysové bakterie mléčného kvašení jsou zejména mezofilní laktobacily a pediokoky. Tyto tvoří značné množství mikrobiální flóry mnohých druhů sýrů během jejich zrání a většinou nejsou složkou zákysových kultur. V mléku rostou zpravidla velmi neochotně, a proto se neúčastní kysnutí sýrařského mléka. Nezákysové bakterie mléčného kvašení pocházejí z mléka samotného. V sýrech vyráběných z pasterizovaného mléka může jejich zdrojem být rekontaminace pasterizovaného mléka z nářadí a zařízení, se kterým pasterizované mléko přichází do styku (Gırner, Valík, 2004). 3.6.3 Propionové bakterie Při výrobě sýrů s tvorbou ok mají nezastupitelnou úlohu bakterie propionového kvašení. Jejich růst a fermentační činnost se významně projevují až po solení sýrů a nejpozději během jejich zrání. Tyto bakterie metabolizují za anaerobních podmínek laktáty na kyselinu propionovou a kyselinu octovou v poměru 2:1 a vždy vzniká CO 2 a voda. Při jeho tvorbě se nejdříve rozpouští ve vodě sýru a až v ní překročí hranici rozpustnosti, vylučuje se ve formě plynu a tvoří oka (Gırner, Valík, 2004). 32

3.6.4 Bakterie sýrového mazu Do kultury mazových bakterií patří např. Brevibacterium linens a kvasinky. V době zrání sýrů zrajících pod mazem kvasinky tvoří ze začátku dominantní mikroflóru a až později se rozvíjejí vlastní proteolytické bakterie. V té době už počty kvasinek klesají (Gırner, Valík, 2004). 3.6.5 Ušlechtilé plísně Kulturní mikromycety (plísně) mají významnou úlohu při zrání některých sýrů. Tyto sýry zrající pod působením kulturních plísní se dělí na dvě skupiny. Jedna skupina zraje pod působením Penicillium roqueforti, která roste a fermentuje uvnitř hmoty sýrů za dostatečného přístupu vzdušného kyslíku. Její růst se vyznačuje tvorbou modrozelených žilek růstu plísně v těstě sýru. Druhou samostatnou skupinu sýrů zrajících pod vlivem plísně Penicillium camemberti tvoří měkké sýry s bílou sametovou plísní na povrchu. Bílkovinné složky mladých sýrů při zrání podléhají značné modifikaci jejich struktury, přičemž sýřenina, která je z počátku tvrdá a křehká se mění na měkkou a roztíratelnou. Povrchová mikroflóra z počátku zrání je tvořena převážně kvasinkami, podobně jako u sýrů zrajících pod mazem (Gırner, Valík, 2004). 3.6.6 Kvasinky Kvasinky, jak již bylo řečeno, jsou důležitou mikroflórou při zrání sýrů zrajících pod mazem nebo pod působením ušlechtilých plísní. Kvasinky v těchto případech vždy tvoří prvotní mikroflóru, díky níž začíná aerobní fáze zrání sýrů zrajících od povrchu dovnitř. Napomáhá okyselovat jak povrch sýru, tak vznikem amoniaku z dezaminace aminokyselin uvolněných z bílkovin, který difunduje dovnitř sýru, i celou hmotu sýru. Řadíme sem kvasinky rodu Candida, Cryptococcus, Geotrichum candidum, Kluyveromyces, Saccharomyces, Rhodotorula aj., (Gırner, Valík, 2004). 3.7 Vady sýrů způsobené mikroorganismy Při výrobě sýrů může dojít ke vzniku různých vad. Tyto vady jsou spojeny buď se zpracováním nevhodné suroviny, nebo s porušením technologické a hygienické kázně (Lukášová a kol., 2001). Chyby můžou mít technologické, fyzikální 33