Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Применение бактериальных заквасок, стартовых культур и биопрепаратов. Учебно-методическое пособие
.pdf
Нулевые (0) закваски содержат только Lac. lactis или Lac. cremoris.
Селекция штаммов этих заквасок направлена на активное кислотообразование.
Закваски L состоят из нулевых заквасок, а также из Leu. cremoris.
Наряду с молочной кислотой закваска вырабатывает диацетил,
ацетон, летучие кислоты и СО
.
2
В заквасках D, кроме представителей нулевой закваски, содер-
жится Lac. diacetylactis. В этих заквасках прослеживается тенденция
Lac. diacetylactis доминировать над другими микроорганизмами.
Так называемые ароматические закваски состоят из штаммов
Leu. dextranicum, Leu. cremoris и Lac. diacetylactis, применяемых для
стимулирования ароматообразования в определенных продуктах.
Стартовые (стартерные) культуры − специально отобранные
(селекционированные) штаммы микроорганизмов, необходимые
при производстве различных продуктов питания.
В производстве кисломолочных заквасок начальная закваска
называется стартовой культурой (стартером), она является самым
важным звеном в цепочке, от которой зависит успех ферментации.
В производсте заквасок для хлебопекарного производства также используются стартовые культуры (стартеры) – специально
отобранные препараты молочнокислых бактерий в чистом виде
или смешанные с дрожжами. Существует несколько форм выпуска
стартеров: лиофильная, жидкая и пастообразная. Использование
стартеров позволяет упростить и сократить продолжительность
выведения закваски, исключить трудоемкие фазы разведения и
поддержания закваски, приготовить закваску в один этап, обеспечить стабильность полуфабриката.
В мясной продукции используются стартовые культуры для направленной ферментации мясного сырья в условиях интенсивного
производства.
Биопрепараты – средства биологического происхождения (микроорганизмы, белки и др.), применяемые для целенаправленного
воздействия на живые организмы и органические соединения.
В состав биологических препаратов могут входить сахара, белки,
нуклеиновые кислоты или сложные комбинации этих веществ.
61
Биологические препараты могут представлять собой биологические
объекты – например, вещества, клетки, ткани.
Биопрепараты получают из различных природных источников – животных, микроорганизмов. Кроме того, биологические
препараты могут быть синтезированы методами биотехнологии.
Лечебно-профилактические препараты-пробиотики и ферментированные молочные продукты на основе молочнокислых и бифидобактерий все шире используются в медицине, ветеринарии,
пищевой и фармацевтической промышленности для поддержания
баланса кишечной микрофлоры и предупреждения дисфункций
желудочно-кишечного тракта организма хозяина.
Исследования, проведенные в начале ХХ в., показали, что внесение в мясо молочнокислых бактерий способствовало формированию лучшей консистенции конечного продукта и большей
устойчивости его при хранении. Таким образом, введение в мясное
сырье молочнокислых бактерий в самом начале процесса, т. е. на
старте, способствует ускрению процесса созревания и обеспечивает
выраженный технологический эффект. В результате сформировалась идея направленной ферментации мяса с использованием
стартовой микрофлоры.
В пищевой промышленности используются различные виды
микроорганизмов. Они служат в качестве стартовых культур при
приготовлении кисломолочных продуктов, различных сортов хлеба
(закваски), выпечки (пекарские дрожжи), в пивоварении (пивные
дрожжи) и виноделии. Стартовая культура может содержать только
один штамм микроорганизмов, различные микроорганизмы одного вида или смешанные культуры. Наиболее важным критерием
качества культуры является высокая скорость ферментации для
получения требуемых свойств продукта.
Таким образом, стартовые культуры представляют собой
специально подобранные культуры микроорганизмов, используемые для направленной ферментации мясного сырья в условиях
62
интенсивного производства, которые положительно влияют на
показатели качества готовых мясопродуктов.
Ферментация колбас. Ферментация колбас и других мясных продуктов известна давно. Помимо улучшения вкусовых, микробиологических и структурно-механических показателей, существенно
повышается биологическая ценность ферментированных продуктов, сбалансированных по аминокислотному составу, обогащенных
витаминами, летучими жирными кислотами и другими полезными
веществами микробиологического происхождения.
Технология сырокопченых колбас включает внесение в мясное
сырье культуры Staphylococcus carnosus и лактобактерий (рис. 18),
а также плесневых грибов рода Penicillium.
Гликоген мышечной ткани преобразуется микроорганизмами
в молочную кислоту, что позволяет снизить уровень рН ниже 5 и
предотвратить рост микроорганизмов порчи. В кислой среде белок
мышечной ткани, рН изоэлектрической точки которого составляет
5,3, переходит в желеобразное состояние. Продукты ферментативных превращений жиров и белков обеспечивают специфический
вкус колбасных изделий. При изготовлении соленых колбас (поваренная соль, нитраты и нитриты в качестве консервантов) используют культуры Staphylococcus carnosus или Lactobacillus, устойчивые
к повышенному содержанию соли.
а) б)
Рис. 18. Стартовые культуры:
а – на основе стафилококковых бактерий (Staphylococcus carnosus)
и лактобактерий (Lactobacillus); б – на основе стафилококковых
бактерий (Staphylococcus carnosus) (увеличение в 1600 раз)
63
Более того, отдельные метаболиты микроорганизмов, применяемых при ферментации мясопродуктов, обладают антимутагенной,
антиоксидантной, противоопухолевой, холестеринметаболизирующей и иммуномодулирующей активностью.
Использование стартовых культур – важнейший биотехнологический фактор формирования качества сырокопченых колбас. Технологический процесс изготовления сырокопченых колбас предусматривает приготовление фарша, наполнение оболочки, осадку,
холодное копчение и сушку. Сырокопченые колбасы отличаются от
других мясных изделий плотной консистенцией, приятными специфическими острыми запахом и вкусом. В процессе сушки продукт
обезвоживается, поэтому сырокопченые колбасы характеризуются
небольшим содержанием влаги, значительным количеством жира
и белка, за счет чего обладают высокой энергической ценностью.
Критериями качества сырокопченых колбас являются внешний
вид, консистенция, вкус и срок хранения. По традиционной технологии процесс созревания сырокопченых колбас длится 8–12
недель, что требует дополнительных площадей, строжайшего соблюдения температурных и влажностных режимов в камерах, высокой квалификации обслуживающего персонала.
Новые технологии сырокопченых колбас предусматривают использование многофункциональных добавок, содержащих специальные штаммы микроорганизмов направленного действия (стартовые культуры), которые регулируют биохимические процессы,
формирующие качество готового продукта.
Как и к любому компоненту, который используется при производстве мясных изделий, к стартовым культурам выдвигаются определенные требования. Стартовые культуры должны быть
прежде всего безопасными для здоровья. Они должны эффективно действовать в мясном субстрате, придавая изделиям ярко
выраженный интенсивный цвет, традиционные вкус и аромат.
В результате применения стартовых культур производитель должен
получить желаемые изменения в сырокопченых колбасах. Кроме
того, использование стартовых культур не должно сокращать сроки
хранения готового продукта.
64
В связи с этим вызывает особый интерес применение в качестве стартовых культур пробиотических заквасок и, в частности,
комбинированного бакконцентрата на основе бифидобактерий
и пропионовокислых бактерий.
В настоящее время доказана высокая выживаемость пропионовокислых и бифидобактерий в процессе сушки, копчения и
длительного хранения сырокопченых колбас, что свидетельствует
о пробиотических свойствах готового продукта. Разработана технология сырокопченых колбас, обладающих пробиотическими
свойствами с регламентированным содержанием пропионовокислых и бифидобактерий в готовом продукте в количестве не менее
7
КОЕ/г (КОЕ – колониеобразующие единицы) к концу срока
10
годности.
Сырокопченые колбасы, изготовленные с применением пробиотических микроорганизмов в роли стартовых культур, сбалансированы по аминокислотному составу и относятся к продуктам
с высокой биологической ценностью.
При использовании комбинированного бакконцентрата на основе бифидо- и пропионовокислых бактерий заметно увеличивается содержание терпенов, лактонов, спиртов и веществ фенольного
ряда, которые вносят дополнительный вклад в усилении свойственного аромата сырокопченых колбас.
Применение комбинированных штаммов способствует интенсификации процесса созревания и сушки сырокопченых колбас,
сокращению содержания в них остаточного нитрита натрия, активному росту содержания витамина В
.
12
Пробиотические виды микроорганизмов все более активно
занимают свое место в производстве ферментированных мясных изделий. Использование пробиотических стартовых культур
особенно оправдано в технологии мясопродуктов с интенсивным
процессом производства. В данном случае ослабевает консервирующее действие таких сокращаемых технологических факторов,
как продолжительность сушки (колбасы), время созревания в
посоле (деликатесные изделия), обработка дымом. Для обеспечения показателей безопасноси в такие изделия следует вводить
65
специально подобранные пробиотические микроорганизмы в
качестве конкурирующей микрофлоры. Однако критерии отбора
микроорганизмов в качестве стартовых культур не ограничиваются лишь их защитными свойствами. Учитывается их влияние на
вкусоароматические характеристики готового продукта, его биологическую ценность, структурно-механические свойства и т. д.
В состав стартовых культур могут входить:
– молочнокислые бактерии Pediococcus, Lactobacillus и др. используют для снижения уровня рН, образования соответствующей
текстуры и подавления нежелательной микрофлоры;
– штаммы семейства Micrococaceae для сохранения цвета, они
способствуют образованию каталазы или псевдокаталазы, которые
расщепляют Н
, предотвращая изменение цвета;
2О2
– штаммы семейств Lactobacillus, Pediococcus, Micrococcus,
Staphylococcus используют для вкуса и аромата;
– плесневые грибы (Penicillium nalgiovense, Penicillium camembertii,
Penicillium candidum), редуцирующие нитраты, блокирующие пере-
кисное окисление липидов и образующие ароматические вещества;
– дрожжи (Debaryomyces hansenii) и стрептомицеты (Streptomyces
griseus), формирующие цвет и аромат готовых продуктов.
Также в качестве стартовых культур используют нитратвосстанавливающие микрококки, гомоферментативные молочнокислые
бактерии и педиококки, дрожжи и нетипичные молочнокислые
бактерии в виде чистых или смешанных культур.
Преимущества стартовых культур заключаются в ускорении
процесса созревания мяса, формировании равномерной, стабильной и интенсивной окраски готового мясного продукта, получении
приятного вкуса и аромата продукта, подавлении жизнедеятельности гнилостных бактерий, увеличении количества выхода готового
продукта.
Недостатки стартовых культур заключаются в формировании
кислого привкуса готового продукта, повышении риска плесневения оболочки при задержке или недостаточной интенсивности
копчения.
Всех вышеперечисленных недостатков можно избежать при
соблюдении технологии использования стартовых культур.
66
За счет протеолитической активности многие стартовые культуры принимают участие в улучшении структуры и консистенции
мясных продуктов, являясь продуцентами коллагеназы и эластазы,
которые повышают нежность мясного сырья с высоким содержанием соединительнотканных белков. Биосинтез молочной и
других органических кислот стартовыми культурами способствует
повышению нежности и сочности мяса, так как они способствуют
разбуханию коллагена и тем самым способствуют разрыхлению
ткани и гидролизу низкомолекулярных связей.
Закваска – микробиологический состав (чаще всего бактериальный), вызывающий брожение. Используется для сквашивания
молока с целью получения кисломолочных продуктов, в том числе
сыра, йогурта, простокваши, кефира, для приготовления теста
и напитков, в частности кваса и пива.
Закваску для молочных продуктов получают из сычуга травоядных животных, из грибковых культур (кефирный грибок), из
специально выведенных штаммов чистых молочнокислых культур
(болгарская палочка, ацидофильная палочка).
Приготовление закваски проводят в боксе при микробиологической лаборатории или в специальных помещениях для приготовления производственной закваски (заквасочных).
Для приготовления закваски в подготовленное стерилизованное или пастеризованное молоко вносят от 0,5 до 3 % посевного
материала от массы заквашиваемого молока.
В настоящее время на предприятиях молочной промышленности
для выработки кисломолочной продукции используют как бактериальные закваски, которые готовят в соответствии с «Инструкцией
по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных
продуктов на предприятиях молочной промышленности», так и
закваски прямого внесения, четко следуя инструкции фирмы-изготовителя закваски.
67
Чистые культуры молочнокислых бактерий выделяют в специальных лабораториях из отобранных штаммов, составляют комбинации
(закваски) и рассылают на предприятия в сухом и жидком виде.
На предприятиях молочной промышленности закваски приготавливают с использованием:
– заквасок бактериальных для производства молочной продукции (ГОСТ 34372-2017);
– кефирных грибков по нормативным и техническим документам, действующим на территории государств, принявших стандарт
ГОСТ 31454-2012.
Для приготовления закваски применяют молоко коровье 1 сорта,
плотностью не менее 1,027 кг/м
3
, без посторонних, не свойственных молоку привкусов и запахов, не содержащее ингибирующих
веществ, заготовляемое по ГОСТ 52054-2003. Закваску следует
готовить только из свежего молока. Закваски приготавливают как
на цельном, так и на обезжиренном молоке. Для восстановления
и культивирования кефирных грибков используют только обезжиренное молоко, так как жир снижает активность кефирных грибков
и способствует их плесневению.
Важнейшим условием приготовления заквасок высокого качества является проведение всех основных технологических операций
(тепловой обработки, охлаждения до температуры заквашивания
и сквашивания) в одной емкости.
Для приготовления заквасок используют стерилизованное и
(или) пастеризованное молоко. Грибковую закваску готовят только
на пастеризованном молоке, не допускается использование стерилизованного молока, так как при этом происходит нарушение оптимального соотношения в составе микрофлоры кефирного грибка.
Стерилизацию молока для приготовления заквасок проводят
в автоклавах, которые должны быть установлены в отдельном помещении при давлении 0,1 МПа, что соответствует температуре
119–123
°С.
Выдержку молока при указанной температуре выбирают в зависимости от емкости, в которой стерилизуют молоко. Она составляет:
– для бутылок и колб вместимостью от 0,1 до 2 дм
3
– до 10 мин;
68
– для емкостей (бидонов) вместимостью от 3 до 5 дм3 – до 15 мин;
– для бидонов вместимостью 10 дм
– для емкостей вместимостью 20 дм
3
– до 20 мин;
3
– до 30 мин.
Косвенным показателем достаточной эффективности стерилизации молока в указанных емкостях является светло-кремовый цвет
молока после стерилизации. Не допускается повторная стерилизация молока, так как это отрицательно сказывается на развитии
молочнокислых бактерий.
Пастеризацию молока проводят в специальных заквасочниках
типа ОЗ-12, ОЗ-40, ОЗУ-300, ОЗУ-600 и др. при температуре 95
°С
с выдержкой 30 мин. Во время выдержки молоко должно перемешиваться для равномерного прогрева всей массы.
После тепловой обработки молоко быстро охлаждают до требуемой температуры заквашивания. При использовании закваски
прямого внесения ее вносят в количестве, определяемом конкретными условиями производства, в соответствии с рекомендациями
фирмы-производителя данной заквасочной микрофлоры.
Приготовление бактериальных заквасок пересадочным способом и применение их в производстве рекомендуется проводить по
схеме, представленной на рис. 19.
На начальном этапе проводят активацию (оживление) чистых
культур заквасочной микрофлоры в пробирках или колбах со стерилизованным молоком при тщательном соблюдении санитарно-гигиенических режимов приготовления бактериальных заквасок.
Лабораторную закваску приготавливают преимущественно на
стерилизованном молоке в молочных бутылках, колбах, которые
плотно укупоривают ватными пробками с пергаментом, или в
специальных ушатах (бидонах) вместимостью 3–20 л, закрытых
крышками с прокладкой из пергамента. Закваску укупоривают,
перемешивают и термостатируют при температуре, оптимальной
для развития заквасочной микрофлоры.
Производственную закваску готовят преимущественно на пастеризованном молоке в отдельном помещении (заквасочном отделении), изолированном от производственных цехов и максимально к
ним приближенном. Лабораторную закваску вносят в количестве
69
Рис. 19. Приготовление бактериальных заквасок пересадочным
способом и применение их в производстве
0,5–3 %, перемешивают и оставляют в покое при оптимальной
температуре сквашивания в зависимости от микрофлоры используемой закваски до образования плотного сгустка.
Производственную закваску следует готовить ежедневно в количестве, необходимом для заквашивания молока и сливок, перерабатываемых в течение суток на предприятии.
Свежеприготовленная закваска обладает наибольшей активностью, поэтому сразу после сквашивания она может быть использована в производстве; в случае, если это невозможно, она должна
быть охлаждена до температуры 6
°С в течение не более 2 ч.
Продолжительность хранения лабораторной и производственной заквасок на стерилизованном молоке при температуре 3–6
°С
не должна превышать 72 ч после охлаждения, при температуре 8–
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]