Питання для самоперевірки

1. У чому доцільність УВТ-оброблення молока та які режими при цьому застосовують?

2. У чому різниця між УВТ-обробленням при непрямому нагріванні та при стерилізації в системах прямого нагрівання?

3. Особливості технології УВТ-оброблення молока при стерилізації в потоці? Основні технологічні операції при стерилізації.

4. Споживча тара для розливу стерилізованого молока.

5. Особливості технології молока стерилізованого вітамінізованого.

6. Як одержують молоко стерилізоване вітамінізоване?

7. Як запобігти вад смаку та запаху питних видів молока?

8. Причини виникнення вад кольору та консистенції.

Лекція 6 Закваски

План

1. Склад мікрофлори заквасок

2. Види заквашувальних препаратів

3. Вади заквасок

Закваски (або заквашувальні препарати) – це одно- або багатокомпонентні комбінації мікроорганізмів, що використовуються для сквашування молочної сировини у виробництві кисломолочних продуктів.

1. Склад мікрофлори заквасок

До складу заквасок для виробництва незбираномолочних (ферментованих) продуктів входять: молочнокислі бактерії, біфідобактерії, у деяких випадках - оцтовокислі, пропіоновокислі бактерії та дріжджі.

Заквасочні культури поділяють залежно від оптимальної температури розвитку на: мезофільні мікроорганізми (оптимальна температура розвитку 20…30 °С), та термофільні мікроорганізми (40…45 º С).

Молочнокислі бактерії є найбільш важливою частиною мікрофлори заквасок, їх поділяють за формою клітин на дві групи: лактококи (шаровидні) і лактобактерії (паличковидні).

Шаровидні молочнокислі бактерії представленні трьома родами: Lactococcus (Lac.), Leuconostoc (Leu.), Streptococcus (Str.).

Серед лактококів найбільш поширеними є:

• Lac. lactis subspecies (subsp.) lactis (молочний лактокок – скорочено Lac. lactis);

• Lac. lactis subsp. сremoris (вершковий лактокок – скорочено Lac. сremoris);

• ароматоутворюючі підвиди Lac. lactis subsp. lactis biovar diacetylactis (скорочено - Lac. diacetylactis).

Ці мезофільні лактококи використовують в заквасках для кисломолочних напоїв, сиру кисломочного, сметани.

Молочнокислий лактокок використовують у заквасках як активний кислотоутворювач. Його клітини круглої форми, розташовуються у вигляді диплококів або коротких ланцюжків. Оптимальна температура розвитку 30  °С, при якій молоко зсідається за 4 ... 7 годин. Гранична кислотність при культивуванні в молоці протягом 7 діб - 110…120 ºТ. При згортанні молока утворюється рівний міцний згусток з колкою консистенцією з чистим кисломолочним смаком та запахом.

Вершковий лактокок має клітини круглої форми, які розташовуються в вигляді ланцюжків. Оптимальна температура розвитку 25 ° С, згусток, що за консистенцією нагадує сметану, утворюється за 5 ... 8 годин. Гранична кислотність - не більше 110 – 115 ° Т. Смак і запах чисті, кисломолочні, консистенція в‘язка.

Ароматоутворюючі бактерії формують органолептичні властивості кисломолочних продуктів завдяки гетероферментативному зброджуванню лактози й утворенню ацетилу, летких органічних сполук, діоксиду вуглецю. В багатьох заквасках для кисломолочних продуктів разом з кислотоутворюючою мікрофлорою використовують ароматоутворюючі бактерії Lac. diacetylactis subsp. lactis biovar, а також лейконостоки.

Ароматоутворюючі бактерії – слабкі кислотоутворювачі при оптимальній температурі культивування – 25 ^оС. Гранична кислотність - 90 ... 100 ^оТ. Молоко сідається через 16 ... 18 годин. Клітини - у вигляді диплококів і коротких ланцюжків. Смак - чистий, кислуватий, аромат специфічний, обумовлений накопиченням діацетилу. Згусток містить бульбашки вуглекислого газу, що надає напоям легкого гострого присмаку.

В молочній промисловості застосовують лейконостоки Leu. mesenteroides, які включають три підвиди: Leu. mesenteroides subsp. dextranicum (скорочено – Leu. dextranicum); Leu. mesenteroides subsp. сremoris (скорочено - Leu. сremoris) і Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides (скорочено - Leu. mesenteroides ). Лейконостоки – слабкі кислотоутворювачі. Оптимальна температура розвитку 18 - 25 ° С. Гранична кислотність для Leu. dextranicum mesenteroides subsp. 70 ... 80 ° Т; Leu. сremoris mesenteroides subsp. – 40 ... 50 ° Т. Утворення діацетилу і ацетоїну в значних кількостях характерне для Leu. mesenteroides subsp. сremoris і Leu. mesenteroides subsp. dextranicum при температурах 18 ... 20 ⁰С. Лейконостоки включають у багатоштамові закваски у поєднанні з молочним та вершковим лактококами.

Часто до складу заквасок для кисломолочних продуктів включають термофільний стрептокок Streptococcus salibarus subsp. thermophilus. Форма його клітин – коки, які часто з’єднуються у ланцюжки. За розмірами клітини більші, ніж у молочного лактокока. При оптимальній температурі 40 ^° С термофільний стрептокок сквашує молоко за 3,5...6 годин. Утворюється міцний згусток із сметаноподібною консистенцією. Смак і запах приємні, кисломолочні. Гранична кислотність згустків 110 ... 120 ° Т. Окремі штами утворюють діацетил, що покращує смак молочних продуктів. Термофільні стрептококи у комбінаціях з іншими лактококами використовуються у заквасках для ряжанки, йогурту, сиру кисломолочного при прискореному способі виробництва.

Молочнокислі палички – лактобактерії відносять до родини Lactobacteriaceae, роду Lactobacterium, він включає три підроди: Thermobacterium (термобактерії), Streptobacterium (стрептобактерії) та Betabacterium (бетабактерії).

З них найбільш широко застосовують термобактерії, до яких відносять активні кислотоутворювачі - ацидофільну і болгарську палички.

Lactobacterium acidophilum (Lbm. аcidophilum) застосовують при виробництві ацидофільного молока, ацидофіліна, ацидофільнодріжджового молока. Виділені слизоутворюючі і неслизоутворюючі ацидофільні палички. Форма клітин – палички різної довжини, поодинокі або ланцюжки. Оптимальна температура культивування 37 ... 38 ° С. При внесенні 3% закваски молоко зсідається за 3 ... 5 годин. Гранична кислотність досягає 180 – 300 ° Т . Ацидофільні палички здатні приживатися у кишечнику людини і пригнічувати шкідливу мікрофлору: сальмонели, шигели, стафілококи, ешерихії та ін. Антагоністичну дію Lbm. аcidophilum пояснюють здатністю продукувати антибіотики ацидофілін і лактоцидин.

Lactobriumacte delbrueckii subsp. bulgaricum (Lbm. bulgaricum) вперше виділена із болгарського кислого молока. Форма клітин – довгі і короткі палички. Оптимальна температура розвитку 40...45 °  С. При внесенні петлею у пробірку згортає молоко за 8...12 годин, при внесенні 3% закваски – за 3...4 години. Гранична кислотність 200...300 ° Т. Болгарська паличка утворює ацетальдегід, який надає приємного смаку і запаху та пригнічує небажану мікрофлору кишечника.

Біфідобактерії синтезують вітаміни, незамінні амінокислоти, мають здатність руйнувати канцерогенні речовини. Біфідобактеріїї – це облігатна і домінуюча частина кишкової мікрофлори здорової людини, вони виявляють антагоністичну активність по відношенню до патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів кишечнику. В закваски для молочних продуктів включають: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, B. infontis та інші. Форма клітин – одиночні вигнуті або розгалужені палички. Зразу після виділення біфідобактерії анаероби, але в процесі культивування набувають здатності розвиватися у присутності кисню. Оптимальна температура росту 37  °С. Сприятливим для розвитку є рН середовища 6... ; при рН нижче 5,5 їх ріст гальмується. Більшість штамів біфідобактерії не сквашують молоко або сквашують через 4 доби. В процесі культивування вони набувають здатність сквашувати стерильне молоко у пробірках через 24...36 годин, а при внесенні 5...10% закваски молоко утворює згусток через 8...12 годин, а гранична кислотність досягає 120...130 ° Т. Основними продуктами метаболізму біфідобактерій при бродінні глюкози є оцтова і молочна кислоти, невелика кількість мурашиної та янтарної кислот. Деякі штами продукують ферменти, поліцукриди з різними властивостями і складом.

Оцтовокислі бактерії (Acetobacter aceti) – обов’язкові компоненти мікрофлори кефірної закваски, вони беруть участь у формуванні специфічного смаку і консистенції кефіру. Оцтовокислі бактерії являють собою дрібні прямі або трохи зігнуті палички, спор і капсул не утворюють. Оптимальна температура розвитку 25 – 30 ° С. В молоці у чистій культурі вони практично не розвиваються, але у симбіозі з лактобактеріями активізують життєдіяльність.

Дріжджі (Saccharomyces lactis) активні збудники спиртового бродіння, а дріжджі роду Torulopsis слабо зброджують цукри або зовсім їх не зброджують. Клітини дріжджів мають різну форму від шаровидних, овальних до циліндрично витягнутих . Оптимальна температура розвитку 25 ... 30  ºС, мінімальна 5 ... 12  º С. Більшість дріжджів розвиваються при кислій реакції середовища рН 3...9. Дріжджі використовують при виробництві кефіру, ацидофіліну, ацидофільно – дріжджового молока, кумису. Дріжджі активізують розвиток молочнокислих бактерій, вітамінізують продукти, синтезують антибіотичні речовини.

При виробництві функціональних продуктів для заквашування використовують спеціальну мікрофлору, яка забезпечує корисну дію на організм споживача, нормалізуючи склад та функції мікрофлори шлунково-кишкового тракту. Її називають пробіотичною. Термін “пробіотики” походить від грецького “ bіо”, а у сполученні “рro bio” означає - “для життя”. До пробіотичних культур відносять різні види лакто- і біфідобактерій: ацидофільну паличку, біфідобактерії та ін.