Закваски в молочной промышленности

Основными микроорганизмами, используемыми при производстве молочных продуктов, являются молочнокислые бактерии. Это специфическая группа микроорганизмов, обусловливающих молочнокислое брожение, т.е. распад углеводов до молочной кислоты, так же образуются побочные продукты: уксусная кислота, углекислый газ, ароматические вещества, этиловый спирт.

Субстратом для приготовления молочных продуктов является молоко. Для процессов ферментации молока используются чистые культуры микроорганизмов, называемые заквасками. Исключение составляют закваски для кефиров, которые представляют естественный симбиоз нескольких видов молочнокислых грибков и молочнокислых бактерий.

Закваска – основная и наиболее важная часть первичной микрофлоры кисломолочных продуктов. С внесением её молоко обогащается микроорганизмами в 10 – 100 раз, биохимическая активность которых в совокупности с технологическими манипуляциями позволяет получить готовый продукт с различными орнолиптическими свойствами. От качественного состава заквасок в значительной мере зависит весь ход процесса выработки кисломолочных продуктов.

Потребительские закваски подразделяют на материнские, или первичные; промежуточные, или вторичные; и производственные, или третичные.

Материнские закваски получают при посевах маточных заквасок, промежуточные и производственные – соответственно при посевах материнских и промежуточных заквасок.

Различают одноштаммовые закваски, состоящие из одного штамма микроорганизма, многоштаммовые – из нескольких штаммов одного вида и смешанные закваски, в состав которых входят многие штаммы разных видов микробов.

По составу микрофлоры основные закраски, применяемые в молочной промышленности, подразделяют на 3 группы: бактериальные, грибковые и смешанные.

1. Бактериальные

2. Грибковые

3. Смешанные бактериально-грибковые

Закваски	Микроорганизмы	Продукт
1.1. Молочнокислые: Мезофильные молочнокислые стрептококки (Т применения 25-30 о С) – гомо- и гетерооферментативные.	Lac. lactis, Leu. cremoris, Lac. cremoris, Lac. diacetylactis, Leu. dextranicum.	Творог, сметана, простокваша и другие кисломолочные продукты, кислосливочное масло, сыры
1.2. Молочнокислые: Термофильные молочнокислые бактерии (Т применения -37 — 45 о С) – гомо- и гетерооферментативные.	Str. thermophilus, Lbm. bulgaricum, Lbm. acidophilum, Lbm. heiveticum, Lbm. lactis.	Мечниковская и южная простокваши, ряженка, йогурт, варенец, ацидофилин, крупные твердые сыры
1.3. Сырные Бактерии, участвующие в созревании сыра	Пропионовокислые бактерии, Lbm. casei subsp. rhamnosus (казеинкультура), Brevibacterium linens (вырабатывает красную слизь)	Сыры с высокой температурой второго нагревания, мягкие сыры
1.4. Для диетических продуктов	Lactobacillus acidophilus Bifidobacterium	Продукты диетического и детского питания
Культура рокфора Культура камамбера	Penicillium roqueforti Pen. camamberti, Pen. camdidum, Pen. album	Сыр рокфор Сыр камамбер
Кефирная закваска	Lac. lactis, Lbm. bucheneri, Lbm. brevis, Lbm. bulgaricum, Lbm. acidophilum, дрожжи Saccharomyces lactis и рода Torulopsis, уксуснокислые бактерии	Кефир, кумыс

За рубежом закваски, состоящие из мезофильных молочнокислых стрептококков, делят на 5 групп: так называемые нулевые (0), L, D, LD и ароматические закваски.

Нулевые закваски содержат только Lac. lactis и Lac. cremoris или штаммы одного из этих видов. Селекция штаммов этих заквасок направлена на активное кислотообразование и минимальное газообразование.

Закваски L состоят из нулевых заквасок, а также Leu. cremoris. Наряду с молочной кислотой закваска вырабатывает диацетил, ацетоин, летучие кислоты и СО₂.

В заквасках D кроме представителей нулевой закваски содержится Lac. diacetylactis. Эти закваски производят диацетил и ацетоин в большом количестве, в них более интенсивно образуется СО₂.

Закваски LD состоят из молочнокислых стрептококков, входящих в состав нулевых заквасок, а также Leu. cremoris и Lac. diacetylactis. В этих заквасках прослеживается тенденция Lac. diacetylactis доминировать над другими микробами.

Так называемые ароматические закваски состоят из штаммов Leu. dextranicum, Leu. cremoris и Lac. diacetylactis, применяемых для стимулирования ароматобразования в определенных продуктах.

При использовании бактериальных концентратов для приготовления производственной закваски контроль осуществляют по показателям: определение активности закваски, время образования сгустка, определение концентрации клеток, органолептические показатели, титруемая кислотность, образование ароматических веществ диацетила и ацетоина и углекислого газа, микроскопический препарат.

Чистые культуры молочнокислых бактерий получают в специально оборудованных лабораториях при научно-исследовательских институтах.

Основными этапами получения чистых культур молочнокислых бактерий являются:

Селекция из естественных мест обитания. Особое значение имеет селекция (отбор) местных штаммов молочнокислых бактерий, т.е. штаммов, соответствующих географическому диапазону применения. Такие штаммы лучше адаптируются к молоку, используемому в данной местности.

Обогащение (получение накопительной культуры). Образцы, полученные из различных источников, обогащают молочнокислыми бактериями путем 2– 3 кратного пассерования (пересева) в стерильном обезжиренном молоке.

Выделение чистых культур. Накопительную культуру молочнокислых бактерий пересевают из соответствующего разведения на плотные питательные среды (например, на агар с гидролизованным молоком) в чашки Петри и проводят культивирование при определенной температуре. Разведение для посева выбирают с таким расчетом, чтобы в чашке выросло не более 20 – 30 изолированных колоний. –35 °С

Дифференциация и идентификация. Выделенные штаммы молочно-кислых бактерий характеризуют по микроскопической картине, активности свертывания (продолжительности свертывания молока) и органолептическим показателям. Полученные штаммы исследуют также на резистентность (устойчивость к антибиотикам), проверяют на чувствительность к бактериофагу. Непригодные штаммы выбраковывают.

Проверка на постоянство признаков. Штаммы молочнокислых бактерий, выделенных из природных источников, имеют различную стойкость при перевивках в стерильное обезжиренное молоко. Ценными являются штаммы, которые длительное время сохраняют биохимическую активность.

Практические испытания. Учитывая специфические свойства, кото-рые желательно получить у готового продукта, составляют закваски, так для творога, необходимо учесть, что микроорганизмы закваски должны активно повышать кислотность в начале цикла производства, но способность их к дальнейшему кислотообразованию должна быть ограничена. Таким требованиям удовлетворяют молочнокислые стрептококки. Однако из молочнокислых стрептококков нужно выбрать культуры, которые обладали бы хорошим вкусом и ароматом. Поэтому целесообразно наряду с культурами Lc. lactis вводить Lc. acetiinicus или Lc. diacetilactis. Для продуктов, в процессе производства которых предусмотрено отделение части сыворотки от сгустка (творог и пр.), подбирают культуры, образующие сгустки, легко отделяющие сыворотку. Для продуктов, в производстве которых нужно предотвратить отделение сыворотки, рекомендуется подбирать культуры, дающие при свертывании молока сгустки сметанообразной консистенции. С целью получения продуктов с лечебными свойствами в состав закваски вводят ацидофильные бактерии, специально подобранные дрожжи и т. д. Подобным же образом учитывают свойства культур и при подборе заквасок для других кисломолочных продуктов.

Коллекционирование отобранных штаммов чистых культур молочнокислых бактерий. Хранятся чистые культуры в музейных коллекциях чистых культур отраслевых научно-исследовательских ин-ститутов.

Для производства кисломолочных продуктов обычно применяют за-кваски, состоящие из разных штаммов, а часто и из разных видов и родов микроорганизмов. Это позволяет получить закваску, устойчивую к неблагоприятным воздействиям.

Получением различных комбинаций заквасок для производства кисломолочных продуктов занимаются специальные лаборатории или заводы по получению бактериальных препаратов, откуда закваски поступают непосредственно на молочные предприятия.

Микробно-растительные взаимодействия. Микроорганизмы ризосферы и ризопланы, филлосферы и филлопланы. Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов и растений.

МО выполняют роль средообразования и питания. МО продуцируют стимуляторы роста для растений. Могут оказывать и негативное влияние.

Растения явл-ся источником питания для МО, осущ. физическую защиту, уч-вуют в их распространении. Во время роста растение может переносить из как в глубь почвы, так и на поверхность.

Особенно много микроорганизмов на поверхности корня — в ризоплане. Здесь обитают преимущественно эпифиты. В слое почвы (2-3 мм), прилегающем к корням, получившем название ризосферы, в качестве дополнительного источника питания бактерии используют продукты распада отмерших тканей корня. Питательными веществами для бактерий, обитающих на корнях, служат продукты экзосмоса растений (корневые выделения).

В ризосфере могут развиваться те же формы бактерий, что и в почве, отдаленной от корней, но на корнях обычно преобладают неспороносные палочки рода Pseudomonas, причем на корнях злаков, бобовых и других растений поселяются неодинаковые их виды и разновидности. Это объясняется различием в обмене веществ у отдельных видов растений.

В прикорневой зоне растений бактерии в известной мере играют роль санитаров, очищая ее от продуктов метаболизма растений. Минерализуя органические остатки, они в то же время переводят ряд элементов питания в доступную для растений форму. Отдельные виды бактерий, развивающиеся на корнях, продуцируя ростовые вещества и витамины, оказывают положительное влияние на рост растений. Однако многие бактерии корневой зоны обладают денитрифицирующей способностью и в условиях недостаточной аэрации могут обусловить значительные потери азота из почвы.

Микрофлора поверхности корня (ризоплана) в определенной степени отличается от микробного ценоза ризосферы. В ризоплане преобладают грамотрицательные бактерии. Непосредственно на корнях растений оказывается меньшее количество микроорганизмов, чем в прикорневой зоне.

Это может быть обусловлено тем, что корни выделяют не только питательные для микроорганизмов вещества, но и продуцируют фитонциды, которые ингибируют развитие микроорганизмов в ризоплане.

Микрофлора ризосферы изменяется в зависимости от вида и стадии развития растений. Показано, что среди культурабельных бактерий ризосферы сахарной свеклы около 9% составляли представители рода Мicrobacterium. В ризосфере кукурузы доминировали бактерии родов Рseudomonas и Еnterobacter. Среди микроорганизмов, которые способны растворять минеральные фосфаты, наиболее широко были представлены роды Penicillium и Streptomyces. В неризосферной почве доминировали бактерии рода Bacillus.

Однако, было показано, что бактериальное разнообразие, как правило, ниже в ризосфере, чем в общем объеме почвы. В слое почвы, который не содержит кислорода, доминирующими видами бактерий были представители родов Bacillus и Сlostridium, тогда как в слое почвы, насыщенной кислородом, доминировали представители протеобактерий.

Основным геохимическим циклом почвы является обращение углерода. Наиболее распространенной углеродсодержаще соединение в природе является целлюлоза.

Ее содержание в сухой массе растений составляет от 40 до 70%. В естественных условиях трансформация целлюлозы осуществляется при участии групп микроорганизмов. Значительная роль в этом процессе принадлежит грибам, в том числе сапротрофным представителям родов Тrichderma, Сhaetomium, Dicoccum, Stachybotrys, Реnicillium и Аspergillus, а также незаконченным грибам Alternaria и Fumago.

В почвах северных регионов, где медленно происходят процессы минерализации, наиболее широко представлены грибы рода Рenicillium. На юге наблюдается повышение содержания представителей рода Aspergillus. Грибы двух родов составляют более 70% микромицетов ряда типов грунтов. Почвы северных регионов значительно беднее содержанием споровых бактерий и актиномицетов по сравнению с южными. Эти микроорганизмы размножаются на поздних стадиях разложения растительных остатков.

Микроорганизмы ризосферы и ризопланы:

На всей поверхности растений, развиваются лишь некоторые микроорганизмы, так называемые эпифиты. Они размножающиеся на поверхности стеблей, листьев и семян растений, получили название микроорганизмов филлосферы. Они являются составной частью естественной флоры растения и не паразитируют на нем, а растут за счет выделений достаточно развитой его поверхности. Эпифиты питаются продуктами экзосмоса растений; устойчивы к высоким концентрациям фитонцидов, выдерживают периодические колебания влажности.

Среди эпифитов на поверхности листа растения обнаруживаются патогенные организмы. Нередко отмечается способность грибов секретировать специфические антибиотики, подавляющие рост бактерий и других видов грибов. Патогенные грибы обычно располагаются в складках и бороздках воскового эпикутикулярного покрова, и большая часть жизненного цикла некоторых грибов (аскомицеты — Vizella) проходит внутри толстой кутикулы растения-хозяина.

В определенных условиях эпифитные микроорганизмы могут быть полезны для растений, так как препятствуют проникновению паразитов в ткани растения.

С поверхности надземных органов растений чаще всего выделяют дрожжи и дрожжеподобные организмы. Эта группа микроорганизмов особенно обильно заселяет более старые растения. В общем считают, что дрожжи составляют около 60—70% общего числа микроор­ганизмов филлосферы. В зависимости от времени дня и года, вида растений, атмосферных условий и т. п. 1 г свежих листьев содержит от 30 до 100 тыс. клеток дрожжей. Чаще всего на поверхности культурных растений в условиях Европы обнаруживают следующие роды дрожжей: Cryptococcus, Candida, Rhodotorula и Torulopsis.Эти дрожжи, подобно другим эпифитным микроорганизмам, обладают сильной липолитической способностью, что облегчает им использование питательных веществ, образуемых листьями, и позволяет даже растворять ку­тикулу листа.

Грибы, часто встречающиеся на поверхности листьев, относятся к родам Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Tri- choderma, Penicillium.

Из бактерий, заселяющих филлосферу, наиболее многочисленны

Bacillus, Pseudomonas, Achromobacter и Flavobacterium

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 1183 ;

• Униконс
• Униконс XXL
• Униконс ЛАКТО
• Униконс ТК-12
• Септоцил
• Септоцил Аква
• Антисептик Септоцил
• Йодозин
• Петритест
• Униконс АнтиОксидин
• Униконс ОлеоПро

Группа компаний «Униконс»

Продвижение и реализация пищевых добавок, антисептиков и другой продукции НПО Альтернатива.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия

Септоцил — ваш выбор в борьбе за чистоту

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

• Вы здесь:
• Библиотека технолога
• Молочная промышленность
• Микробиология молока и молочных продуктов

7. МИКРОБИОЛОГИЯ ЗАКВАСОК. 7.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАКВАСОК

Закваски (стартовые культуры) — культуры микроорганизмов, которые используют при изготовлении продуктов, в том числе молочных — кисломолочных напитков, сметаны, творога, сыров, кислосливочного масла, кисломолочного мороженого.

В основе классификации заквасок лежат следующие основные признаки, которые тесно взаимосвязаны: назначение, состав микрофлоры, взаимоотношения между видами; концентрация клеток; форма (консистенция, способ производства).

По назначению закваски делятся на закваски для творога, сметаны, йогурта, ряженки, кефира, простокваши, сыров разных групп, кислосливочного масла, для пробиотических (лечебно-профилактических) продуктов и т. д.

По составу микрофлоры различают монокультуры или культуры одного вида — моновидовые (однопггаммовые, многоштаммовые), поливидовые (два и более видов); по типу строения клеток — бактериальные (только прокариоты), смешанные бактериально-грибковые (например, для плесневых сыров).

В сложных по составу заквасках наблюдаются разные уровни взаимоотношений между микроорганизмами:

• комбинация видов;
• консорциумы микроорганизмов (более высокий уровень взаимодействия, положительное влияние друг на друга);
• симбиотические (взаимополезное сожительство нескольких видов, мутуализм — идеальный симбиоз, пример — кефирный грибок).

Чаще всего (для творога, сметаны, простокваши, кислосливочного масла, сыров) используют смешанные поливидовые культуры, включающие активные кислотообразователи (молочный и сливочный лактококки) и ароматообразующие микроорганизмы (подвид, образующий диацетил, лейконостоки); в йогуртах — термофильный стрептококк и болгарская палочка и т. д. В основе заквасок — молочнокислые микроорганизмы, но есть и другая микрофлора (например, пропионовокислые бактерии, плесени в сыроделии, дрожжи в айране и кумысе, бифидобактерии).

По концентрации клеток различают:

закваски бактериальные БЗ без концентрирования (10 7 -10 10 кл/г);

закваски бактериальные концентрированные (закваски прямого внесения, бактериальные концентраты БК) (10 1 -10 12 ).

Закваски бактериальные без концентрирования применяют по схеме: сухая закваска -> лабораторная на стерильном молоке -> производственная на пастеризованном молоке -> производство продукта. При приготовлении закваски беспересадочным способом (например, одна порция на 300 л производственной закваски) используются после активизации в стерильном или пастеризованном молоке.

Закваски бактериальные концентрированные (прямого внесения или DVS культуры) имеют очень высокую концентрацию жизнеспособных активных клеток (10 1 -10 в 1 г), используются для непосредственного внесения в нормализованную смесь для получения продукта.

Закваски прямого внесения (сухие и замороженные) имеют следующие преимущества: исключение операций приготовления лабораторных, промежуточных, производственных заквасок; стабилизация сквашивающей активности за счет исключения лизиса культур бактериофагом на промежуточных этапах подготовки; длительные сроки хранения, обеспечение заданного равновесия между штаммами и видами; стабильное улучшение аромата. К недостаткам заквасок бактериальных концентрированных относится высокая стоимость.

По форме (физическое состояние, способ производства) закваски бывают жидкие; сухие — получаемые сублимационной сушкой, распылительной сушкой; замороженные; на плотных питательных средах (плесени).

Жидкие закваски (из лабораторий чистых культур): недорогие, чистые в микробиологическом отношении (на стерилизованном молоке), высокая активность; недостаток — ограниченный срок хранения (до 2 недель в холодильнике, снижается активность), целесообразно использовать, если завод находится вблизи лаборатории чистых культур.

Сухие — культуры (концентрированные или неконцентрированные), высушенные в период наибольшей активности и накопления максимальной биомассы, их легко транспортировать, долго хранятся (7-24 мес.). Для сохранения жизнеспособности используются специальные защитные среды.

Замороженные закваски (концентрированные), замороженные в период наибольшей активности и накопления максимальной биомассы, долго хранятся (7-18 мес.). Для сохранения жизнеспособности используются специальные защитные среды. Недостатки -« хранение и транспортирование при минусовых температурах.

В технологии молочной продукции применяют следующие отечественные закваски:

Cостав микрофлоры основных заквасок, применяемых в молочной промышленности. Принципы подбора культур в состав заквасок

Закваски, выращиваемые в специальных научно-производственных лабораториях, называют маточными или лабораторными. Они являются основой для получения производственных или потребительских заквасок.

Потребительские закваски подразделяют на материнские, или первичные; промежуточные, или вторичные, и производственные, или третичные.

Материнские закваски получают при посевах маточных заквасок, промежуточные и производственные — соответственно при посевах материнских и промежуточных заквасок.

Различают одноштаммовые закваски, состоящие из одного штамма микроорганизма, многоштаммовые — из нескольких штаммов одного вида и смешанные закваски, в состав которых входят многие штаммы разных видов микробов.

По составу микрофлоры основные закваски, применяемые в молочной промышленности, подразделяют на 3 группы: бактериальные, грибковые и смешанные. В Республике Беларусь используется технологическая инструкция по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности (введена 1.04.2000 г.).

В зависимости от состава микрофлоры на предприятиях молочной промышленности приготавливают закваски следующих видов:

1. Закваски для творога;

2. Закваски для сметаны;

3. Закваски для кисломолочных напитков;

4. Закваски для сыров;

Закваски	Микроорганизмы	Продукт
Бактериальные: Мезофильные молочнокислые стрептококки Термофильные молочнокислые бактерии Бактерии, участвующие в созревании сыра	Lac. lactis, Leu. cremoris. Lac. cremoris, Lac. diacetylactis. Leu. dextranicum Str. thermophilus, Lbm. bulgaricum, Lbm. acidophilum, Lbm. helveticum, Lbm. lactis Пропионовокислые бактерии, Lbm. casei subsp. rhamnosus (казеинкультура), Brevibacterium linens (вырабатывает красную слизь)	Творог, сметана, простокваша и другие кисломолочные продукты, кислосливочное масло, сыры. Мечниковская и южная простокваши, ряженка, йогурт, варенец, ацидофилин, крупные твердые сыры. Сыры с высокой температурой второго нагревания, мягкие сыры
Грибковые: Культура рокфора Культура камамбера	Penicillium roqueforti Pen. camamberti, Pen. candidum, Pen album	Сыр рокфор Сыр камамбер
Смешанные: бактериально-грибковые	Lac. lactis, Lbm. buchneri, Lbm. brevis, Lbm. bulgaricum, Lbm. acidophilum, дрожжи Saccharomyces lactis и рода Tonilopsis, уксуснокислые бактерии	Кефир, кумыс

Важным показателем качества закваски является ее пригодность для производства заданного продукта, что должно быть проверено исследованиями в производственных условиях.

При составлении заквасок необходимо учитывать специфические свойства вырабатываемого продукта, температурные режимы производства, взаимоотношения между микроорганизмами, возможность развития бактериофага и др.

В зависимости от назначения в состав заквасок вводят штаммы, обладающие определенными особенностями. Так, закваски для производства масла должны иметь свойства кислото- и ароматобразования, незначительную протеолитическую активность. Для масла, предназначенного для непосредственного использования, подходят закваски D и LD, поскольку желательно быстрое и сильное ароматобразование. Для масла, предназначенного для длительного хранения, больше подходят закваски L, поскольку в этом случае необходим постоянный мягкий аромат. Для простокваши и сметаны наиболее пригодными считаются закваски D, так как желательно быстрое ароматобразование. В эти закваски подбирают штаммы, образующие при свертывании молока сгустки вязкой консистенции без отделения сыворотки.

При составлении закваски для творога вводят штаммы, сообщающие продукту хорошие вкус и запах, образующие сгустки, легко отделяющие сыворотку.

Для получения кисломолочных продуктов с лечебными свойствами в состав закваски вводят ацидофильные палочки, образующие антибиотические вещества, В состав заквасок для сыров вводят молочнокислые бактерии, обладающие относительно высокой протеолитической активностью, придающие специфические вкус и аромат продукту.

При составлении заквасок необходимо учитывать также температурные режимы производства молочных продуктов. Если процесс осуществляется при 20-30 °С, то в закваску вводят преимущественно мезофильные микроорганизмы, а при 40-45 °С — термофильные.

Важнейшим критерием годности для объединения отдельных штаммов в многоштаммовые закваски является сочетаемость видов и штаммов. По возможности должны произойти взаимная стимуляция заквасочных микроорганизмов и антагонистическое действие, т. е. подавление развития посторонней нежелательной микрофлоры.

Антагонистическое действие штаммов может иметь несколько причин: образование антибиотиков, продуктов обмена, оказывающих ингибирующее действие; разная скорость адаптации штаммов к конкретной питательной среде; темп размножения (продолжительность генерации) и др.

На основе использования антагонизма были созданы низиновые и антагонистические закваски. Низиновые закваски составляют штаммы Lac. lactis, образующие антибиотик низин, который препятствует прорастанию спор маслянокислых бактерий.

В состав антагонистической закваски входят штаммы Lbm. plantarum, которые образуют незначительные количества пероксида водорода, задерживающего развитие маслянокислых бактерий. В закваску для творога вводят штаммы Lac. cremoris, образующие антибиотик диплококцин, ингибирующий развитие кишечных палочек.

Чтобы избежать антагонистического воздействия на заквасочные штаммы, проводят предварительный отбор их комбинаций по основным органолептическим параметрам. Как и в случае с отдельными штаммами, комбинации проверяют на пригодность и постоянство признаков.

Для производства отбирают многоштаммовые закваски, у которых в результате большого количества пассажей установилось равновесие признаков и штаммов.

Штаммы, вводимые в состав заквасок, проверяют на чувствительность к бактериофагам. Для проверок используют широко распространенные бактериофаги, известные своей агрессивностью к многочисленным штаммам. В питательную среду (плотную или жидкую), инфицированную бактериофагом, высевают проверяемый штамм бактерий. При этом, если наступает лизис бактерий, на плотной питательной среде появляются зоны просветления, так называемые негативные колонии, в которых нет роста бактерий. В жидких средах чувствительные к бактериофагу штаммы бактерий не развиваются (нет помутнения) или происходит слабый гликолиз (медленное накопление молочной кислоты), или он отсутствует совсем.

В состав заквасок вводят штаммы, которые не лизируются ни одним штаммом или лизируются немногими штаммами бактериофагов. Для предотвращения развития бактериофага применяют многоштаммовые закваски. При этом, если в закваске появляется фаг, он лизирует один-два штамма, остальные продолжают развиваться, обеспечивая кисломолочный процесс.

Дата добавления: 2014-01-05 ; Просмотров: 3060 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

ЗАКВАСОЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ И ИХ ПРОИЗВОДСТВО

Бактериальные культуры, известные как закваски, используются в производстве йогуртов, кефира и других кисломолочных продуктов, а также в маслоделии и сыроделии. Закваску вносят в продукт и позволяют развиваться в нем в контролируемых условиях. В процессе проходящей таким образом ферментации бактерии образуют вещества, которые придают кисломолочному продукту его характерные свойства, такие как кислотность (рН), вкус, аромат и консистенция. Снижение pН, происходящее при ферментациибактериямилактозыдомолочнойкислоты, оказывает консервирующее действие на продукт, одновременно улучшая питательную ценность и усвояемость.

Кисломолочные бактерии

Бактерии в йогурте Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus (ниже

Кисломолочные бактерии в природе можно встретить на растениях, но некоторые разновидности встречаются в особенно больших количествах там, где присутствует молоко. Другие присутствуют в кишечнике животных. Эта группа включает как бациллы, так и кокки, способные создавать цепочки различной длины, но никогда не образующие споры.

Кисломолочные бактерии являются факультативно анаэробными. Их основная часть погибает при нагревании до 70 °C, хотя для некоторых требуется более высокая температура – 80 °C.

В качестве источника углерода кисломолочные бактерии предпочитают лактозу. Они ферментируют лактозу, и получается молочная кислота. Ферментация может быть чистой и с примесями, то есть конечный продукт может или практически полностью состоять из молочной кислоты, или в нем могут присутствовать другие вещества, такие как уксусная кислота, диоксид углерода и этанол (гетероферментативное брожение).

Ферментативная активность может быть различной в зависимости от штамма. Большая часть кисломолочных бактерий вырабатывает от 0,5 до 1,5 % молочной кислоты, хотя у некоторых штаммов выход может достигать 3 %.

Кисломолочным бактериям для роста необходимы соединения органического азота. Они получают их из казеина молока, расщепляя его при помощи ферментов, расщепляющих белки. Однако способность расщеплять белки у разных штаммов может очень сильно отличаться.

Наиболее важные типы кисломолочных бактерий, используемых в молочной промышленности, приведены в таблице 10.1, которая также содержит основные данные об упомянутых штаммах. Некоторые широко распространенные штаммы мезофильных кисломолочных бактерий были недавно переименованы с появлением родового наименования Lactococcus (Lc. – лактококк) вместо Streptococcus (Sc. – стрептококк). Таким образом, Sc. lactis, cremoris и diacetylactisтеперь сталиLc. lactis, cremoris и diacetylactis соответственно.

Кисломолочные продукты и сыры имеют различные характеристики, поэтому при их производстве используют различные культуры заквасок. Культуры заквасок могут быть классифицированы в соответствии с оптимальным температурным интервалом роста:

• мезофильные бактерии – оптимальная температура роста от 20 до 30 °С;
• термофильные бактерии – оптимальная температура роста от 40 до 45 °С.

Заквасочные культуры могут быть:

• одноштаммовыми, содержащими только один штамм бактерий;
• полиштаммовыми, то есть смесью различных штаммов, каждый из которых влияет по-своему.

Мезофильные микроорганизмы могут в свою очередь быть разделены на О, L, D и LD-культуры. В таблице 10.2, воспроизведенной из «Технологии сыроварения» (Technology of Cheesemaking) автора Барри А. Ло (Barry A. Law), перечислены новые и старые названия различных заквасочных культур.
Некоторые штаммы Str. diacetylactis являются настолько активными кислотообразователями, что могут быть самостоятельно использованы как кислотообразующие микроорганизмы, но чаще их используют вместе с бактериальными культурами Str. cremoris/lactis. Однакокультуру Leuc. citrovorum нельзя использовать в чистом виде, поскольку рост Leuc. citrovorum в молоке обусловлен присутствием питательных веществ, вырабатываемых Str. lactis или Str. cremoris. В отсутствии вырабатывающих кислоту бактерий рост Leuc. citrovorum в молоке значительно замедляется, и в таких условиях они не могут вырабатывать ароматические вещества.
Такие характеристики бактерий, как оптимальная температура роста и солеустойчивость, очень важны при подборе состава культуры. Назначение штаммов в составе культуры состоит в получении нужного результата в симбиозе, а не в конкуренции между штаммами. Следовательно, их характеристики вэтих отношениях должны дополнять другдруга. Втаблице 10.1 перечислены основные данные для наиболее важных культур микроорганизмов.
Молочные заводы обычно покупают готовые смеси заквасок – промышленные культуры – у специальных лабораторий. Эти лаборатории уделяют большое внимание исследованиям и разработкам составов специальных культур для каждого продукта, например масла, сыра и широкого ряда кисломолочных продуктов. Таким образом, молочные заводы могут получать культуры, обладающие свойствами, подобранными для определенных характеристик продукта, таких кактекстура, вкус и вязкость.

Молокозаводы могут покупать промышленные культуры в различном виде:

• в состоянии глубокой заморозки высококонцентрированные культуры в растворимой форме для прямого посева в продукт;
• ублимированныеконцентрированные культурыввидепорошкадляпрямогопосева в продукт;
• в состоянии глубокой заморозки; концентрированные культуры для получения производственной закваски;
• сублимированные концентрированные культуры в виде порошка для получения производственной закваски;
• в жидком виде для получения маточной закваски (в настоящее время довольно редко).

Высококонцентрированные культуры прямого внесения называются DVS или DVI.

Важные кисломолочные бактерии, используемые в молочной промышленности

Про кислотность, молочнокислые бактерии и дрожжи в закваске

Мы знаем, что хлеб на закваске такой особенный, вкусный и ароматный благодаря молочнокислому брожению. Молочнокислые бактерии (МКБ) формируют целый букет ароматов и глубокий насыщенный вкус хлеба, мы знаем, что у этого хлеба и теста, из которого он пекся, есть некая кислотность и что это что-то значит. Но вот что это за зверь такой, мало кто из домашних пекарей понимает. Я намеренно стала искать информацию, потому что стало интересно: насколько коррелируется с кислотностью вкус хлеба, что именно означают ее показатели. Узнала много интересного и неоднозначного, думаю, вам тоже интересно будет.

— Что такое кислотность?

Это концентрация кислых веществ в определенной среде. В случае с хлебом кислотность имеет большое значение, хотя раньше так не считали, сейчас же только по ее показателю можно определить готовность закваски и теста. Дома, конечно, мы таким не заморачивамся, но на серьезном производстве – вполне, потому что там критично важна стабильность качества и объективность оценок. Различают истинную и общую кислотность, ее по-разному измеряют, и она выражается в разных цифрах. Истинная кислотность характеризуется показателем PH (в пределах от 1 до 14)и эти показатели говорят о концентрации ионов водорода в среде. Если PH среды меньше 7 – то она имеет кислую реакцию, если больше – то щелочную. Соответственно, чем кислее среда, тем показатель РН будет ниже.

Общая кислотность – это о том, сколько кислот и кислых веществ содержится в среде, она выражается в градусах и процентах. В лабораторных условиях можно определить, сколько и какой именно кислоты больше и выразить это в процентах, что существенно. Ауэрман по этому поводу пишет: «Вкус хлеба в значительной мере зависит не только от общего количества в нем молочной, уксусной и других кислот, но и их соотношения». В общей кислотности ржаного хлеба может быть от 20 до 40% уксусной кислоты, чем ее больше, тем вкус и аромат будут резче и кислее, когда уксусной кислоты больше 30%, то хлеб будет сильно кислым. Общая кислотность определяется методом титрирования, когда раствор с веществом, которое необходимо проанализировать, смешивается с определенным количеством реагента (щелочи в данном случае), показателем является изменение цвета индикатора. Таким образом, титрируют не только закваску и тесто, но и молоко, сыр, желудочный сок, да все, что угодно! Но я на титрирование не решилась пока, если честно.

Определить, насколько кислые тесто и закваска, мы можем и без приборов и лабораторий, понюхав или попробовав на вкус, но это будет субъективная оценка, потому что мы все разные, и рецепторы на языке у нас отличаются, и ощущение вкуса и вкусовые привычки – тоже. Для достоверности обычно используют измерительные приборы: различные РН-метры, в крайнем случае, лакмусовую бумагу. У меня как раз такая под рукой оказалась.

Мне было интересно измерит РН двух своих пшеничных заквасок: санфранциски и той, что недавно вывела. К слову, веду я из примерно одинаково: на капельку закваски весом не больше грамма, беру 20 гр. воды, 25 гр. белой муки и 5 гр. пшеничной цельнозерновой. Так вот «санфранциска созревае на несколько часов быстрее своей «коллеги». Но это и не мудрено, она не такая молодая-зеленая, как новенькая спонтанка.

Метод измерения РН закваски я когда-то видела у Люды в ЖЖ, там она брала 90 гр. воды, тщательно размешивала в ней 10 гр. закваски и макала лакмусовую бумагу. Я сделала то же самое с обеими заквасками.

Сан-франциска на тот момент оказалась более кислой и полоска показала результат между 3 и 4 значением. Это значит, что пора кормить, она готова! Хотя я это и без лакмусовой бумаги знаю)

Спонтанка дала менее кислую реакцию, как мне кажется, ее цвет колеблется между 5 и 6.

Также я решила измерить РН цельнозернового теста примерно в начале брожения и в конце. Поместила в стакан с 90 гр. воды 10 гр. теста, хорошенько разболтала-растерла и опустила бумагу. Она окрасилась в темно-желтый цвет с зеленоватым оттенком, я оцениваю результат как что-то среднее между 6 и 7.

А вот то же тесто в конце брожения, полоска не показала зеленых оттенков, убедительная 6, что означает, что тесто стало более кислым и зрелым.

Чтобы показать наглядно, как работает лакмусовая бумага, я опустила одну в лимонный сок и она тут же покраснела, вторую в раствор пищевой соды, и она стала зеленой, тут разница в результатах очевидна!

Кислотность и дрожжи

В закваске присутствуют разные дрожжи, адаптированные к повышенной кислотности теста, кислотоустойчивые, вместе с тем, когда условия брожения меняются (например, температура брожения сильно повышается)и тесто становится слишком кислым, дрожжи начинают страдать. «Повышение температуры заквасок вызывает существенное изменение и их дрожжевой флоры. Размеры клеток уменьшаются, активность снижается, число дрожжевых клеток в определенном объеме закваски тоже изменяется», — говорит Л.Я. Ауэрман в своей прекрасной книге «Технология хлебопекарного производства». Я рассказываю об этом на каждом мастер-классе: если вы не хотите, чтоб хлеб был кислым, не делайте тесту жарких условий!

— Могут ли МКБ разрыхлять тесто?

Несколько раз встречала в сети утверждение, что некоторые закваски не содержат дрожжей, а разрыхление теста происходит исключительно благодаря работе молочнокислых бактерий. Отнеслась с недоверием, везде ведь встречается информацию о том, что в закваске разрыхляют именно дрожжи. А вот у Ауэрмана встретила, что и МКБ могут! Ряд бактерий, которые вырабатывают в основном уксусную кислоту, могут вырабатывать также и газ, и незначительное количество спирта! Температурный оптимум для таких бактерий 30-35 градусов, они относятся к виду гетероферментативных молочнокислых бактерий, и их количество в тесте во много раз превосходит количество дрожжевых клеток!

Вместе с тем, некоторые исследователи не считают их роль в разрыхлении теста значительной и придерживаются мнения, что эту функцию в основном выполняют дрожжи. Большинство же все-таки склоняется к тому, что эти бактерии имеют большое значение в процессе разрыхления теста, особенно ржаного. «Ржаное тесто может быть удовлетворительно разрыхлено и в результате приготовления на культурах одних кислото- и газообразующих бактерий», — пишет Ауэрман, уточняя, правда, что такой опыт проводился в лабораторных и производственных условиях. Кстати, бактерии, вырабатывающие в основном молочную кислоту, называются гомофермнтативными.

— Какие еще кислоты присутствуют в закваске?

Кроме молочной и уксусной кислоты в тесте на закваске также присутствуют и другие кислоты: янтарная, яблочная, винная и лимонная, количество которых может доходить до 8%, однако их роль пока не выяснена.

Это очень кратко и очень мало про кислотность и молочнокислое брожение, если копнуть поглубже, увидите, что это целый мир, который может и в лабораторию завести! У Ауэрмана оказалось намного больше информации, чем у Хамельмана, правда, не в таком легком стиле изложения, но, если постараться, одолеть можно. Если у вас еще нет этой книги – возьмите, она очень полезная. Ее стоит открывать время от времени по мере накопления нового опыта и наблюдений, таким образом то, что вы прочтете в этой книге, будет вносить ясность, а не наоборот.