5. Технологія молока і молочних продуктів

УДК: 637.13:637.05:637.148

Балабанова І.О. – кандидат с.-г. наук, доцент кафедри технологій переробки та зберігання с.-г. продукції

Модуль 1. Молоко як сировина для молочної промисловості

ЛЕКЦІЯ 4. (2 год.)

Тема: бактеріальні препарати для ферментативних молочних продуктів

План

1. Підбір бактеріальних заквасок.

2. Приготування та використання бактеріальних заквасок.

3. Використання ферментативних препаратів

4. Бактеріофаги.

Література:

1. Барабанщиков Н.В. Молочное дело – 1983г.

2. Власенко М.І. Технологія виробництва і переробки молока і молочних продуктів. - Вінниця., 2000 р.

3. Кравців Р.Й., Хоменко В.І. Молоко і молочні продукти – Львів, 2001 р.

4. Твердохлеб Г.В., Диланян З.Х., Чекулаева Л.В. Технология молока и молочных продуктов – М., 1991г.

Херсон 2010 р

ЗМІСТ

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ 3

ПОДБОР БАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ 3

ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ 6

ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ 8

БАКТЕРИОФАГИ 10

Бактериальные препараты для ферментированных молочных продуктов подбор бактериальных препаратов

Существует целый ряд молочных продуктов, технология которых предусматривает культивирование определенного типа микроорганизмов: кисломолочные продукты, сыры, сметана, кислосливочное масло и др. Во время своего развития микроорганизмы, используя свои ферменты, активно воздействуют на окружающую молочную плазму, вызывая в ней биохимические преобразования. Такие изменения молочных компонентов продолжаются и после лизиса бактериальных клеток, когда высвобождаются внутриклеточные ферментные комплексы. Молочные продукты, подвергающиеся такому микробиальному воздействию, принято называть ферментированными.

В производстве ферментированных продуктов применяют специально подобранные и выращенные в стерильных условиях чистые культуры. В состав чистых культур включают виды и штаммы микроорганизмов, которые обладают целым рядом полезных технологических свойств. Отобранные штаммы хранят в специальных коллекциях. В нужный момент их снимают с хранения и используют для приготовления бактериальных заквасок или концентратов.

Микроорганизмы вносят в асептических условиях в специально подобранную и подготовленную питательную среду. Выращенная масса бактерий вместе с питательным бульоном концентрируется на специальных центрифугах.

После тщательной проверки качества приготовленную биомассу можно фасовать в асептических условиях и направлять на молочные предприятия в замороженном или жидком виде. Для доставки на большие расстояния биомассу молочнокислых бактерий высушивают. Чаще всего концентрированная масса микроорганизмов подвергается сублимационной сушке или смешивается с обеззараженным продуктом, хорошо впитывающим влагу, например крахмалом.

Сухие бактериальные препараты транспортируют при положительных температурах, они сохраняют свою активность в течение нескольких месяцев.

Специальными приемами подготовки питательных сред и целенаправленного выращивания отобранных штаммов бактерий добиваются увеличения количества активных клеток до сотен миллиардов в 1см³ готового препарата. Таким образом, получают бакконцентрат.

Биохимические процессы концентрирования определенных соединений, получения чистых продуктов без побочных примесей и ряда других превращений проходят в природных условиях эффективнее и быстрее, чем на фабриках и заводах. Воспроизводство аналогичных процессов в промышленных масштабах относится к биотехнологии, одному из самых важных направлений ускорения научно-технического прогресса. Одна из ветвей биотехнологии – промышленная микробиология включает в себя производство и использование бактериальных препаратов.

Современные методы прикладной микробиологии позволяют отбирать из природных источников штаммы микроорганизмов, обладающих широким спектром полезных для различных технологических целей свойств.

Детальное познание особенностей взаимоотношений между отдельными видами и штаммами микробов позволяет формировать ассоциации бактерий со специфическими особенностями их жизнедеятельности. Большинство промышленных бактериальных препаратов и представляет такие комплексы. Исключение составляет эволюционно сложившийся естественный симбиоз дрожжей, молочнокислых и уксуснокислых бактерий – так называемые кефирные грибки. Попытки создания такого симбиоза искусственным путем пока не увенчались успехом.

Свойства отдельных штаммов микроорганизмов, а также их комплексов оцениваются по целому ряду показателей. Сюда, в частности, относятся:

1. способность к гидролизу пептидных и других связей, ответственных за стабильность белковых надмолекулярных структур (протеолитическая активность);

2. возможность деструкции липидных и фосфолипидных компонентов (липолитическая и фосфолипазная активность);

3. наличие бета-галактозидазы и способность к гидролизу лактозы на моносахара;

4. образование диацетила, ацетоина и других веществ, ответственных за формирование аромата готового продукта;

5. продуцирование летучих жирных кислот;

6. скорость и глубина гликолитического распада лактозы до молочной кислоты;

7. способность к продуцированию диоксида углерода и других газов;

8. сорбция кислорода при метаболических реакциях.

Выбор отдельных видов и штаммов микроорганизмов для включения их в состав промышленного бактериального препарата проводится с учетом особенностей технологии ферментированных молочных продуктов.

Для производства твердых сычужных сыров важнейшим признаком пригодности бактерий считается характер протеолиза, инициируемого внутри- и внеклеточными ферментами микроорганизмов закваски в процессе созревания. Имеет значение и скорость преобразования лактозы в лактаты, от чего в значительной мере зависит рН сырной массы, который, в свою очередь, определяет направленность и скорость многих биохимических реакций, протекающих в сыре.

Другим важным для сыроделия признаком является способность ингибировать развитие микроорганизмов группы кишечной палочки и маслянокислых бактерий, вызывающих соответственно раннее и позднее вспучивание твердых сыров во время их созревания.

При формировании состава заквасок для твердых сыров учитывается также их способность не вызывать появления признаков горечи, масштабы и скорости образования углекислого газа, возможность стабильного формирования типичного для каждого вида сыра вкусового букета. Для производства советского и швейцарского сыров в состав заквасок включают культуры пропионовокислых бактерий, ответственных за проявление характерного пряного привкуса.

Важнейшим признаком молочнокислых бактерий, подбираемых для выработки сметаны и кислосливочного масла, сложит их способность продуцировать диацетил, ацетальдегид, ацетоин и другие вещества, ответственные за типичные вкус и запах этих ферментированных продуктов.

Формируя закваски, предназначенные для производства кисломолочных продуктов и творога, основное внимание обращают на способность бактерий к кислотообразованию и формированию характерных вкуса и запаха.

Для получения заквасок, используемых в производстве рассольных сыров, предпочтение отдается солеустойчивым видам и штаммам молочнокислых бактерий, так как созревание сыров проходит при высоких концентрациях хлорида натрия в сырной массе.

При формировании бактериальных препаратов, предназначенных для ферментации любых молочных продуктов, принимают специальные меры, нацеленные на повышение устойчивости к разрушению бактериофагом. Эти меры включают отбор штаммов, резистентных к фаготипам, имеющих распространение на предприятиях, выпускающих ферментированные молочные продукты, а также использование системы замены, ротации штаммов, включаемых в состав производственных бактериальных препаратов.