MIKROORGANIZMI V PROIZVODNJI EMENTALSKEGA SIRA

1. MIKROORGANIZMI V PROIZVODNJI EMENTALSKEGA SIRA PRIPRAVILA: Andreja Klun MENTORICA: prof. Nada Petrič PREDMET: ŽMB ŠOLSKO LETO: 2010/2011

2. UVOD Sir je eno izmed najbolj razširjenih in najstarejših živil na svetu. Koliko različnih vrst sira je na svetu, ne ve nihče, zagotovo pa številka preseže 1000. Izbira glede na okuse in oblike sira je zelo široka, prav tako pa je poskrbljeno za gurmane saj je uporaba sirov v kuhinji zelo raznolika in se uporablja na ogromno načinov. Sir ni samo dobrega okusa, ampak je tudi polnovredno živilo, saj v vsakem kosu sira ostanejo vse hranilne snovi, ki se nahajajo v mleku. To so beljakovine, maščobo topni vitamini, ter kalcij.

3. ZGODOVINA • Legenda pravi, da je sir pred 4000 leti odkril arabski trgovec, ki je potoval čez puščavo z zalogo mleka v mehurju. Vročina naj bi mleko sesirila, sirotka se je ločila od skute, trgovec pa je potem lahko jedel sir in pil sirotko. • V Evropo naj bi prvi siri prispeli iz Male Azije. • Tako je v Italiji okoli leta 1597 nastal sir Parmezan, v Franciji so nastali razni znani siri npr. Camembert okoli leta 1791 in še cela vrsta drugih, katerih naj bi bilo v Franciji kar okoli 300 vrst, v Švici nastaneta znana Ementalski sir • Tudi v Sloveniji so zlasti v samostanih izdelovali že v srednjem veku več vrst sirov.

4. IZVOR EMENTALCA • Klasičen ementalski sir izvira z Švice, pri njih imenovan Emmental, po mestu, kjer naj bi bil narejen prvi ementalec, od koder se je njegova izdelava razširila po svetu. • Danes ga izdelujejo v mnogih državah, kor so na primer: Nemčija, Finska, Francija, Avstraliji. To so poleg Švice glavne izvoznice tega sira. Ementalec pa izdelujejo tudi pri nas v Sloveniji.

5. LASTNOSTI EMENTALCA • Hlebec ima obliko mlinskega kamna, z izbočenima stranicama. Ta hlebec je ponavadi težak od 65 kg do 110 kilogramov. • Skorja tega sira je čvrsta, suha ter slamnato rumene barve. • Okus ementalca je značilen in sladkast, ki spominja na orehe. • Ta sir ima v notranjosti do 3 centimetre velike luknje ali strokovno imenovana očesa. To je ena glavnih značilnosti tega sira. Ta očesa nastanejo zaradi dodanega CO2, ki nastanejo med zorenjem v topli kleti.

6. DELITEV SIROV Sire razdelimo glede na njihovo strukturo: • Zelo trdi siri, • Trdi siri • Poltrdi siri, • Mehki siri, • Sveži siri. Ementalski sir uvrščamo med trde sire

7. PROIZVODNJA EMENTALSKEGA SIRA Ementalski sir uvrščamo med trde sire. Proizvodnja trdih sirov je enaka za vse sire, ki spadajo pod to kategorijo. Zato proizvodnjo teh sirov razdelimo po določenem vrstnem redu, ki se razlikuje od drugih kategorij sirov.

8. . • Mleko odberemo, tipiziramo in toplotno obdelamo; • Dodamo 1-2% termofilne kulture in malo propionskih bakterij za tvorbo očes; • Dodamo kalcijev klorid in kalijev nitrat; • Preverimo temperaturo (32°C) in pH ( 6,5-6,7), dodamo sirišče; • Po 30-40 minutah predenemo koagulum s sirarsko lopato; • Koagulum režemo približno 15 minut, da dosežemo velikost oreha; • Z drobljenjem obdelujemo koagulum približno 45 minut; • Zrno v sirotki dogrevamo 30-40 minut na temperaturo 50-53°C

9. . • Zrno sušimo 30-60 minut, da postane čvrsto in doseže velikost pšenice pri pH 4,4-4,6; • Pustimo, da se zrno usede in ga s prtom ujamemo pod sirotko in s prtom vred namestimo v oblikovalo; • Sir stiskamo in obračamo 20-24 ur, postopno povečujemo obtežitev od 5- kratne lastne teže na začetku stiskanja do 15- kratne lastne teže na koncu; • Nato sir počiva 24 ur pri 10°C, sledi soljenje v slanici 2-3 dni, odvisno od teže od sira; • Po sušenju sir zori 2-8 tednov pri 12-16 °C in relativni vlagi 85-90%

10. DODATKI MLEKU Za koagulacijo mleka uporabljamo pri izdelavi siriščnih sirov različne encime. Ti pretvarjajo topni kazein v netopni kalcijev para-kapa-kazeinat in peptide. Najbolj znan in najpogosteje uporabljen encim je sirišče = himozin = renin.

11. SIRIŠČE NEKOČ V preteklosti, ko še niso poznali dobro kemijskih dodatkov in mikrobiološka cepiva niso bila še toliko razvita, so uporabljali za sirišče očiščene telečje želodčke. Želodčke so narezali in namočili v sirotko. Pripravek , ki so ga uporabljali za usirjanje mleka, je vseboval poleg izluženega encima še termofilno mlečnokislinsko mikrofloro in je deloval kot cepivo. Pogoj za uporabo teh želodčkov je bil, da so teleta hranili le z mlekom.

12. MIKROBIOLOŠKA CEPIVA - KULTURE • Preden se mleko v mlekarni usiri, dodamo izbrane vrste tehnoloških koristnih mikroorganizmov, drugače imenovana cepiva ali kulture. Vrsta in količina cepiva, pa sta odvisna od tipa sira. Če jih damo surovemu mleku s tem povzročimo, da mikroorganizmi cepivo prerastejo nezaželeno mikrofloro mleka in s tem usmerjajo fermentacijske procesa. lactobacillus:

13. GLAVNE NALOGE CEPIV • Nastajanje kisline, • Razgraditev beljakovin (proteoliza) • Razgraditev maščob (lipoliza) • Nastajanje plina in arome, • Zaviranje tehnološko škodljivih mikroorganizmov

14. . MEZO-IN TERMOFILNE KULTURE: Za izdelavo trdih sirov uporabljamo TERMOFILNE sirarske kulture,

15. . OKISOVALEC: Okisovalec v sirarstvu uporabljamo za zorenje mleka. Ta vsebuje homofermentativne mikroorganizme: • Lactococcus lactis subsp. • Lactococcus lactis subsp. cremoris Ti mikroorganizmi skrbijo za pravilno acidifikacijo. Ter heterofermentativne mikroorganizme: • Leuconostoc mesenteroides subsp. Cremoris • Lactoccus lactis subsp. Diacentylactis Ti mikroorganizmi poleg mlečne kisline proizvajajo tudi aromatične snovi (diacetil, acetoin…)

16. CEPIVA ZA TRDE SIRE Mlečno sirarsko cepivo: Sestavljajo ga mikroorganizmi Streptococcus salivarus subsp. thermophilusin Lactobacillus helveticus, ki so nepogrešljivi del pri izdelavi Ementalskega sira. Prvi mikroorganizem deluje pri sinerezi, drugi pa pri oblikovanju okusa. V cepivu sta obe vrsti mikroorganizmov zastopani 1:1. Lactobacillus helveticus:

17. . Kisava: To je močna kisla sirotka, ki jo uporabljamo kot cepivo za izdelavo trdih sirov. Vsebuje mlečnokislinske mikroorganizme, ki sodelujejo pri nastajanju trdih sirov. Predvsem pomemben je Lactobacillus helveticus. Zaželena pa je tudi prisotnost kvasovk Candida crusei. Kvasovka z tem imenom uravnava nastajanje kisline, ter oskrbuje ostale mikroorganizme z beljakovinami in vitamini.

18. . Naravno sirišče: Ni samo sirilo, saj vsebuje mikroorganizme vendar učinkuje kot sirilo. Pripravljali so ga v brezalbuminski sirotki. Ponavadi so v njem prisotni naslednji mikroorganizmi: • Lactococcus lactis subsp. Lactis, • Lactobacillus helveticus, • Lactobacillus acidophilus • Streptococcus faecalis. V novejši proizvodnji, ki se je z leti razvila skoraj da več ne uporabljamo naravnega sirišča.

19. MLEČNOKISLINSKA FERMENTACIJA Je anaerobna razgraditev ogljikovih hidratov (laktoze), pri tem pa sodelujejo mlečnokislinske bakterije ob pomoči encimov teh bakterij. To je poglavitni proces v sirarstvu, saj mlečnokislinske bakterije razgrajujejo laktozo do mlečne kisline. Je prastara funkcija mlečne kisline, in je njen konzervativni učinek, saj podaljšuje obstojnost sirov. Je substrat za nadaljnjo fermentacijske procese, vpliva na kakovost sirnega testa. Izbira kulture pa je odvisna od končnega izdelka. Izbiramo lahko med homo ali heterofermetantivnimi mikroorganizmi, paličastimi ali okroglimi, termofilnimi ali mezofilnimi mikroorganizmi.

20. HOMOFERMENTATIVNA MLEČNOKISLINSKA FERMENTACIJA Homofermentativne mlečnokislinski mikroorganizmi proizvedejo več kot 90% mlečne kisline. Ostale produkte fermentacije ugotavljamo v manjših količinah. Mlečni sladkor (laktoza) + voda Glukoza + galaktoza Mlečna kislina V to skupino uvrščamo večino mlečnokislinskih bakterij, katerih primarna funkcija je proizvodnja mlečne kisline.

21. HETEROFERMENTATIVNE MLEČNOKISLINSKE BAKTERIJE Te proizvedejo približno 50% mlečne kisline in prav toliko metaboličnih produktov: • Ogljikov dioksid, • Ocetno kislino, • Diacetil, • Morebitni alkohol.

22. . To vrenje je zanimivo zaradi nastajanja aromatičnih snovi . Še vedno te bakterije imenujejo obligatne in fakultativno heterofermentativne bakterije. Obligatne so: Lactococcus lactis subs. Lactis biovar diacentylactis (in drugi mezofilni streptokoki) in tudi Lactobacillus fermentum. Fakultativno heterofermentativni mikroorganizmi pa so sposobni razgrajevati laktozo po homo ali heterofermentativni poti in razgrajevati citronsko kislino. Pri tej razgradnji nastajajo ocetna in mravljinčna kislina, ter ogljikov dioksid. Fakultativna je vrsta Lactobacillus casei subsp. Casei, njegova naloga pa je zavarovati propionske bakterije in naknadno vrenje.

23. PROTEOLIZA Proteoliza je hidrolitična razgraditev beljakovin pod vplivom proteolitičnih encimov – proteinaz. Značilni predstavniki proteolitov so Bacillus subtilis, Clostirdium sporogenes, Psevdomonas fluorescens, Streptococcus liquefaciens in plesni. Mlečnokislinske bakterije cepiv, ki jih dodajamo pri izdelavi sirov so proteolitično aktivne, vendar je to zelo šibka sposobnost v primerjavi prej navedenih MO. Proteolizo pospešujejo velika vsebnost vode , višja pH vrednost in višje temperature. Optimalen potek proteolize je pomemben za normalno oblikovanje sirnega testa in okusa.

24. LIPOLIZA Lipoliza je encimska razgraditev mlečne maščobe. Lipaza mlečno maščobo razgrajujejo na maščobne kisline in glicerol. V mleku najdemo majhno količino lipaze. Vendar se lahko količina poveča, če se mleko okuži z proteolitičnimi psihrotrofnimi MO ( Pseudomonas). V večini izdelkov mlečnega izvora, je lipoliza nezaželen proces. Lipoliza povzroča neprijetne in nezaželene spremembe mlečne maščobe.

25. . Za preprečevanje lipolize v mleku, ki povzroča žarek okus, moramo paziti na higieno pri pridobivanju mleka in poskrbeti za pravilne postopke pri skladiščenju in obdelavi mleka. Močna mehanična obremenitev mleka pa lahko nastane pri posnemanju in prečrpavanju mleka, saj poškoduje ovojnico maščobnih kroglic. Tako sproščena mlečna maščoba je bistveno bolj dostopna lipazam in izpostavljena razgraditvi.

26. ZANIMIVOSTI • GRKI so pred tremi leti na prebivalca letno pojedli kar 27,3 kg sira, medtem ko smo Slovenci, pred tremi leti pojedli na prebivalca letno 10,7 kg sira. • Sir ima kar nekaj blagodejnih učinkov na naše telo, tako pomaga tudi ščititi naše zobe pred kariesom, saj vsebuje kalcij in fosfor. Kalcij je pomemben tudi za pomoč proti osteoporozi, priporočeno dnevno količino kalcija pa pokrijemo že s tremi rezinami sira. • Ker je sir tudi vir soli, ki je eden od pomembnejših dejavnikov tveganja za bolezni srca in ožilja, z uživanjem sirov ne smemo pretiravati

27. VIRI KNJIGE: • Izdelava jogurta, skute in sira/ Nežka Bajt, Slavica Golc – Teger. Ljubljana: Kmečki glas, 2002. • Siri – nekdaj in zdaj/ Stanko renčelj, Bogdan Perko, Janez Bogataj. Ljubljana. Kmečki glas, 1995 • CheeseandCheeseCookery, T.A.Layton, theWineandfoodSocietyPublishingCompany, 1967 INTERNET: • http://sl.wikipedia.org/wiki/Ementalski_sir • http://sl.wikipedia.org/wiki/Sir • http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:8hTbUqZgutAJ:web.bf.uni-lj.si/zt/bioteh/seminar_abstract/mikrobio/2004_05/BSM/Ementalski%2520sir.pdf+MIKROORGANIZMI+V+PROIZVODNJI+EMENTALSKEGA+SIRA&hl=sl&gl=si&pid=bl&srcid=ADGEEShGA90BaMxOWkudP--gfb4pDO2e7ZO26ad13nrqc2op7G58gNbraz5_Iu0DqUj5O65q3qZQ_7eAPiAfnxJu3c1BG_uzZwuH7dz2mxeDo9smeeXnbqjbHLjVBdOptVDA-QX63inb&sig=AHIEtbS0NnJ1ak2NYdgowVfSB9ERhB92Fg