Види заквасок. Методи їх приготування в лабораторіях. Оживлення заквасок. Приготування заквасок у виробничих умовах.
Вимоги до молока, що використовується для виробництва заквасок. Закваски готують на свіжому цільному або знежиреному молоці високої якості, отриманому від корів якої-небудь однієї ферми, розташованої недалеко від лабораторії. Для приготування закваски можна використовувати молоко, що має чистий смак, відноситься до I групи за чистотою, до І класу за пробою на редуктазу, кислотністю не вище 16— 18 Т, щільністю не нижче 1,028.
Не можна використовувати молоко від корів, хворих бруцельозом, туберкульозом, маститом, молозиво і стародійне молоко, а також молоко, що містить антибіотики.
Приготування заквасок в спеціальних лабораторіях. На підприємствах молочної промисловості застосовують чисті культури бактерій, що випускаються у вигляді рідких і сухих заквасок, а також бактеріальних концентратів.
Рідкі закваски - це чисті культури молочнокислих бактерій, вирощені в стерильному молоці. Переваги цих заквасок - активний стан мікрофлори і чистота, а недолік — незначний термін придатності (до 2 тижнів при температурі зберігання 4 - 6°С). Тому їх застосовують на заводах, розташованих на невеликій відстані від лабораторії.
Для приготування рідких заквасок використовують високоякісне знежирене молоко. Перед приготуванням рідкої закваски готують материнську закваску з суміші культур мікроорганізмів, що входять в її склад. Невелику кількість стерильного молока, підігрітого до оптимальної для розвитку мікробів температури, заквашують сумішшю культур в кількості 2-3%. Якщо закваску готують тільки з молочнокислих стрептококів, то активних кислотоутворювачів (Str. lactis, Str. cremoris) вводять в 2 рази менше, ніж ароматоутворюючих стрептококів. Колбу із заквашеним молоком поміщають в термостат при 30°С, а після утворення згустка її одразу ж виймають з термостата, закваску охолоджують до 4-6°С і зберігають до використання.
Рідку закваску, яку відправляють на заводи, готують таким чином. У колбу з декількома літрами стерильного знежиреного молока вносять материнську закваску в кількості 2%, ретельно перемішують. Заквашене молоко розливають стерильною піпеткою або стерильним автоматом в спеціальні стерильні флакони (по 25—30 мл), які поміщають в термостат при оптимальній температурі розвитку бактерій. Як тільки молоко зкваситься, закваску охолоджують до 4 - 6 °С і перевіряють її якість. Флакони, закриті пробками (їх для герметичності заливають сумішшю каніфолі і парафіну), зберігають при 4 - 6°С.
Для контролю якості закваски з кожної партії відбирають по два флакони; один досліджують безпосередньо після приготування, а інший — після закінчення терміну придатності закваски.
Якість закваски контролюють таким чином. Вміст флакона виливають в молоко (1—2 л), пастеризоване при 90—95°С протягом 30 хв і охолоджене до 30°С (для закваски мезофільних бактерій), і після перемішування поміщають в термостат для зквашування при оптимальній температурі розвитку бактерій закваски. Потім закваску охолоджують до 4 - 6°С і контролюють її якість: морфологію клітин в мікроскопічному препараті; активність (тривалість зквашування пастеризованого або кип'яченого молока при внесенні 5% заквасок); кислотність; органолептичні показники; наявність диацетилу і вуглекислоти в заквасках з мезофільних стрептококів (для сметани, сиру, кисловершкового масла).
Закваска високої якості для сметани, сиру, кисловершкового масла характеризується наступними показниками: активність закваски — близько 7год; у мікроскопічному препараті — диплококи і ланцюжки кулястих клітин, сторонні бактерії відсутні; кислотність 90 - 100°Т; смак і запах чистий, кисломолочний; згусток рівний, щільний (без відділення сироватки); наявність диацетилу; наявність летючих кислот — більше 1. За цими ж показниками перевіряють якість закваски після закінчення терміну її придатності (тривалість зквашування молока повинна бути не більше 20 год).
Сухі закваски — це чисті культури молочнокислих бактерій, вирощені в стерильному молоці, яке після зквашування піддають обезводненню.
Відомі наступні способи приготування сухих заквасок: висушування в сушильній шафі; висушування на розпилюючій сушарці, висушування методом сублімації.
Висушування в сушильній шафі. Згусток рідких заквасок висушують в сушильній шафі чи у вакуум-сушилці при 35— 40°С протягом 1-2 год.
Висушування на розпилюючій сушарці. Стерильне знежирене молоко з підвищеним вмістом сухих речовин (до 16%) заправляють 1% заквасок молочнокислих бактерій, зквашують, нейтралізують 20 %-вим розчином їдкого натру до початкової кислотності молока і висушують на розпилюючій сушарці при температурі повітря 130—140°С (температура в зоні розпилювання 48-50°С).
Закваска, висушена у такий спосіб, добре розчиняється, в 1 г її містяться мільярди молочнокислих стрептококів і сотні мільйонів молочнокислих паличок. Активність цієї закваски порівняно висока.
Недолік розпилюючої сушки — тривале знаходження мікрофлори закваски при високій температурі, що призводить до часткової втрати її активності.
Висушування методом сублімації — видалення вологи з клітин, що знаходяться в замороженому стані при високому вакуумі, — сприяє підвищенню якості сухих заквасок. Для висушування закваску розливають тонким шаром (біля З мм) в кювети, заморожують сухим льодом і поміщають в субліматор. Сушка закваски починається при температурі біля (-15) -- (-17)°С, і основну кількість вологи видаляють, коли вона знаходиться ще в замороженому стані. Надалі вологу видаляють при плюсовій температурі, яка до кінця сушки підвищується до 40°С. Тривалість сушки близько 5 год.
Закваски, висушені методом сублімації, найбільш активні і добре розчиняються, в 1 г закваски містяться мільярди бактерій.
Сухі закваски розфасовують в пробірки по 1 г, для оберігання їх від зволоження пробки заливають парафіном або сумішшю каніфолі і парафіну; термін придатності їх — 3 міс. Якість сухих заквасок контролюють за такими ж показниками, як і рідких заквасок.
Бактеріальні концентрати. Технологія приготування бактеріального концентрату складається з наступних операцій: вирощування і накопичення бактеріальних клітин в рідкому поживному середовищі, отримання бактеріального концентрату, висушування в захисному середовищі.
Вирощування і накопичення бактеріальних клітин. Молочнокислі бактерії вирощують в суміші сироватки з-під домашнього сиру або сиру і гідролізованого молока з додаванням буферних солей і стимуляторів росту. Культуральну рідину нейтралізують до рН 6,0—6,5.
Отримання бактеріального концентрату. Клітини молочнокислих бактерій відокремлюють від культуральної рідини центрифугуванням на суперцентрифугах безперервної дії з періодичним вивантаженням.
Висушування бактеріального концентрату. При висушуванні бактеріальні клітини, втрачаючи вологу, переходять в анабіотичний стан. При цьому вони стають стійкими до дії зовнішніх чинників (температури, кисню повітря і т. д.). В процесі висушування культури частина клітин гине. Захисним середовищем для молочнокислих бактерій при висушуванні є стерильне знежирене молоко з підвищеним вмістом (16%) сухих речовин. Як захисне середовище використовується розчин цукру (до 10%)
В цьому випадку сухі культури або закваски повністю розчиняються, що полегшує перехід клітин в активний стан.
Бактеріальні концентрати висушують (методом сублімації, розпилюючим методом), суху закваску розфасовують в скляні пробірки (близько 1 г), які закривають гумовими пробками і заливають парафіном.
Заморожування бактеріального концентрату. Розроблена методика отримання бактеріальних концентратів, заморожених в рідкому азоті. У таких концентратах добре зберігається мікробіологічний склад заквасок. Вони не підлягають тривалому зберіганню, а безпосередньо використовуються у виробництві (без пересадок).
Культури цвілі і дріжджів. Цвіль для рокфору і закусочного сиру вирощують на житньому або пшеничному хлібі.
Хліб звільняють від шкірки і розрізають на невеликі квадратні шматочки завтовшки не більше 10 см, які поміщають у великі широкогорлі колби. Колби з хлібом стерилізують в автоклаві при 0,1 Мпа протягом 30 хв, після охолоджування до 15-20°С хліб обнасінюють спорами цвілі, змитими стерильною водою з культури, вирощеної на скошеному агарі сусла. Цвіль вирощують в темному приміщенні при 15—18°С до тих пір, поки вона не проросте через всю масу хліба. Потім хліб виймають з колби, висушують в термостаті при 40—45°С і розтирають в ступці або розмелюють на млині. Отриманий порошок насипають в стерильні пробірки або паперові пакети.
Для вирощування цвілі, що використовується при приготуванні закусочного сиру, краще користуватися скошеним агаром сусла, на якому цвіль вирощують при 30°С протягом 5 днів, а потім змивають стерильним фізіологічним розчином куховарської солі і розливають в стерильні колби.
Дріжджі, що зброджують лактозу і використовуються при виробленні кумису, ацидофільно-дріжджового молока, культивують в пробірках на скошеному картопляно-лактозному агарі при посіві штрихом; пробірки витримують при 25—30°С протягом 2 діб. Після цього їх зберігають при 16-20°С протягом місяця.
Для отримання суспензії дріжджів їх змивають з поверхні агару невеликою кількістю стерильної води при легкому струшуванні пробірок в два прийоми.
Приготування заквасок у виробничих умовах. Закваски готують в заквашувальному відділенні заводської мікробіологічної лабораторії. Для приготування заквасок у виробничих умовах використовують відібране цільне молоко хорошої якості або знежирене молоко, отримане з цільного молока. Приготування закваски на підприємствах полягає в розмноженні і активізаціях мікрофлори, що міститься в сухих або рідких заквасках, що поступають із спеціальних лабораторій. Для цього проводять пересадку закваски в стерильне або кип'ячене молоко. Спосіб багаторазових пересадок заквасок, що раніше застосовувався, в пастеризованому молоці (багаторядність) не гарантував збереження їх бактеріальної чистоти. В даний час закваску готують по наступній схемі:
Лабораторна закваска. Закваски, що отримуються в рідкому або сухому вигляді, використовують невдовзі після отримання їх із спеціальної лабораторії (термін придатності закваски вказаний на етикетці). Пробірки або флакони із заквасками добре запечатані (при поганій упаковці і наявності в склі тріщин використання їх забороняється), розкривають безпосередньо перед використанням культур.
Для приготування лабораторної закваски молоко розливають в сім колб або пляшок по 300 мл в кожну ємність, стерилізують в автоклаві при 121 °C протягом 20 хв або кип'ятять протягом 10 хв. Теплову обробку молока проводять в тих же ємкостях, в яких потім готуватимуть закваску. Після закінчення теплової обробки молоко охолоджують до температури зквашування: для закваски мезофільних молочнокислих стрептококів 26—30°С, ацидофільної палички, болгарської палички, термофільного стрептокока 38—42°С. Суху закваску вносять в 1 - 2 л підготовленого молока, а рідку закваску — в кількості 0,5 – 1% до об'єму молока.
Пробки пробірок з сухими заквасками або флаконів з рідкими заквасками фламбують над полум'ям і швидко виймають, відкритий кінець пробірки або флакона знов фламбують і порції закваски рівномірно розподіляють і вносять до семи колб з молоком (мал. 17). Колби закривають пробками, заквашене молоко ретельно перемішують і ставлять в термостат для зквашування.
Зквашування лабораторної закваски повинне відбуватися протягом 12—18 год; вона повинна мати рівний, щільний згусток, кислотність 85-90°Т для молочнокислих стрептококів і 100—130°Т для ацидофільної, болгарської і сирної паличок. Після утворення згустка лабораторну закваску охолоджують (без перемішування) і зберігають при 4—6°С.
Якщо лабораторна закваска має слабкий згусток і недостатньо виражений смак, то для підвищення активності на її основі готують невелику кількість виробничої закваски. Якщо і ця закваска матиме вказані недоліки, її вибраковують.
Лабораторну закваску використовують для приготування первинної виробничої закваски або для безпосередньої закваски молока у виробництві.
Суха або рідка закваска
Лабораторна
закваска
Первинна
закваска
Вторинна
закваска
Мал.17. Схема виготовлення закваски з використанням сухих або рідких заквасок, отриманих із спеціальних лабораторий.
Виробнича закваска. Первинну (маточну) виробничу закваску готують в цебрах або бідонах, в яких знежирене або цільне молоко стерилізують або пастеризують при 95°С протягом 30-60 хв, постійно перемішуючи. Після теплової обробки молоко негайно охолоджують до температури закваски, яка для мезофільних стрептококів (закваска для сметани, кисловершкового масла) повинна бути 25-27°С (на 2—3°С нижче, ніж для приготування лабораторної закваски).
У підготовлене молоко вносять лабораторну закваску (вміст однієї пляшки) з розрахунку 1—3% до об'єму молока. Для цього лабораторну закваску заздалегідь ретельно перемішують, шийку пляшки фламбують в полум'ї і закваску виливають в молоко при ретельному перемішуванні. У перших 2 год після закваски молоко двократно перемішують, а після цього залишають в спокої до згортання.
При внесенні виробничої закваски, що складається з мезофільних стрептококів, молоко кваситься 6-8 год, а закваски, що містять термофільні молочнокислі стрептококи і палички, протягом 4-6 год. Виробничу закваску контролюють за тими ж показниками, що і лабораторну.
Якщо не можна приготувати достатню кількість первинної виробничої закваски, то її використовують для приготування вторинної виробничої закваски. Підготовка молока і кількість закваски, що вноситься до нього, такі ж, як і для приготування первинної виробничої закваски.
В цілях підвищення якості продукту необхідно приймати заходи до того, щоб на виробництві використовувалася тільки первинна виробнича (а ще краще — лабораторна) закваска.
При безпересадочному способі приготування виробничої закваски щодня використовують лабораторну закваску з нових колб або пляшок.
В день використання останніх колб або пляшок з лабораторною закваскою знову готують лабораторну закваску з сухої або рідкої чистої культури молочнокислих бактерій. Виробничу закваску слід використовувати невдовзі після зквашування, а якщо це неможливо, то її необхідно охолодити до 4-6°С і зберігати при цій температурі не більше 24 год. При використанні охолодженої закваски її мікрофлору рекомендується активізувати внесенням до теплого пастеризованого молока (40-45°С) в співвідношенні - одна частина закваски на дві частини молока. Суміш ретельно перемішують і витримують протягом 1 год, а потім застосовують у виробництві.