Тема № 3. Биообъекты: характеристика и методы работы с ними 20

Тема 3 (2 часа) лекция № 3

Плакат 1

Биообъекты: характеристика и методы работы с ними

ПЛАН

1. Роль биообъектов (микрофлоры заквасок) в производстве кисломолочных продуктов

2. Характеристика биообъектов (заквасок)

3. Методы работы с биообъектами

4. Контроль качества заквасок

Плакат 2

1. Роль биообъектов (микрофлоры заквасок) в производстве кисломолочных продуктов

Биообъекты – чистые или симбиотически сочетающиеся культуры микроорганизмов, обладающие комплексом свойств и используемые при производстве ферментируемых молочных продуктов.

Биотехнологический процесс кисломолочных продуктов пред­ставляет собой сложную цепь химических и энзиматических превра­щений, происходящих в молочном и молокосодержащем сырье при участии микрофлоры заквасок. Развитие микрофлоры заквасок со­стоит из следующих основных этапов: адаптация к условиям пита­тельной среды; синтез ферментов; сбраживание углеводов (в мо­локе – лактозы) с образованием молочной или других кислот; проду­цирование витаминов, ароматических соединений (ацетоин, диаце-тил, 2,3-бутиленгликоль и др.), антибиотических веществ, экзополи-сахаридов и других продуктов метаболизма. Превращение исходного сырья в конечный продукт в биотехнологическом производстве не яв­ляется результатом действия какого-либо одного штамма бактерий, а есть результат последовательного действия микробиологических по­пуляций, которые за определенный период времени изменяют исход­ное сырье.

Плакат 3

Биообъекты в биотехнологии – закваски, состоящие из штаммов бактерий различных таксономи­ческих групп, в биотехнологии молочных продуктов могут выполнять следующие функции:

• осуществлять ферментацию углеводов с образованием молоч­ной, уксусной, пропионовой и других кислот, спирта и других продуктов жизнедеятельности;

• выделять ароматические соединения: диацетил, ацетоин, ле­тучие жирные кислоты, эфиры, ацетальдегид, 2,3-бутиленгли-коль;

• выделять газы: диоксид углерода, кислород и др.;

• синтезировать витамины;

• синтезировать ферменты (-галактозидазу, протеазы, суперок-сиддисмутазу);

• образовывать антибиотические вещества – ингибиторы (ве­щества с низкой молекулярной массой и белковой природы – бактериоцины), подавляющие развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов;

• продуцировать экзополисахариды.

Под воздействием заквасок образуется определенная кислотность в молочных продуктах, влияющая на структурообразование, а также формируется специфический вкус и аромат. Наиболее часто при про­изводстве кисломолочных продуктов используют молочнокислые бак­терии, которые достаточно быстро размножаются в молоке. Одним из важнейших свойств различных видов молочнокислых бактерий явля­ется их способность ферментировать молочный сахар – лактозу с об­разованием молочной кислоты (гомоферментативное брожение) или молочной кислоты, ароматических веществ, углекислого газа (гетероферментативное брожение) и других ценных продуктов жизнедея­тельности микроорганизмов. Процессы гомо- и гетероферментативного брожения зависят от вида культур, включаемых в состав заквасок и бактериальных концентратов (заквасок прямого внесения – DVS или DVI). При этом молочнокислые бактерии снижают рН среды, что ведет к образованию сгустка в молоке; участвуют в формировании органолептических свойств продукта (вкус, запах, аромат и консистен­ция) и повышают биологическую ценность продукта. Кроме этого микроорганизмы заквасок способны разлагать белки до пептонов и аминокислот, обуславливая оригинальность вкуса. Помимо молочно­кислых бактерий в молочной промышленности используются куль­туры дрожжей, сбраживающих и несбраживающих лактозу. Броже­ние лактозы с участием дрожжей происходит с образованием спирта и углекислоты, которые тоже способствуют обогащению вкуса и аро­мата кисломолочных продуктов.

Плакат 4

Все шире в производстве кисломо­лочных продуктов применяются пробиотические бактерии, которые обладают функциональными свойствами. К пробиотическим куль­турам относят: различные виды бифидобактерий (Bifidobacteriumlongum, Bifidobacteriuminfantis, Bifidobacteriumadolescentis, Bifidobacteriumbreve, Bifidobacteriumbifidum и др.), лактобактерий (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum и др.) и пропионовокислые бактерии. Высокая эффективность при­менения пробиотиков прежде всего определяется их свойствами, ко­торые проявляются в антагонистическом действии полезной микро­флоры на возбудителей инфекций и стимулировании иммунорезистентности организма человека.

В отличие от молочнокислых бактерий, бифидобактерии и про­пионовокислые бактерии могут образовывать сгусток в молоке через более длительное время, поэтому они чаще всего используются со­вместно с молочнокислыми бактериями.

Производство кисломолочных продуктов основано на использо­вании монокультур, заквасок и бактериальных концентратов, вклю­чающих в своем составе микроорганизмы разных таксономических групп. Вовлечение в производство заквасок, состоящих из разных ви­дов микроорганизмов, направлено на:

• стабилизацию технологического процесса продуктов с задан­ными показателями качества и безопасности;

• ингибирование развития технически вредной и патогенной микрофлоры;

• усиление пробиотических свойств за счет биологически актив­ных веществ, синтезируемых специально подобранными штам­мами пробиотических бактерий;

• улучшение органолептических показателей продуктов;

• ускорение протекания процесса;

• повышение биологической ценности продуктов;

• увеличение срока годности готового продукта;

• расширение ассортимента продуктов и др.