ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И 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 1 см3 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:

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

Возможность деструкции липидных и фосфолипидных компо­нентов (липолитическая и фосфолипазная активность);

Наличие бета-галактозидазы и способность к гидролизу лак­тозы на моносахара;

Образование диацетила, ацетоина и других веществ, ответст­венных за формирование аромата готового продукта; продуцирование летучих жирных кислот; скорость и глубина гликолитического распада лактозы до молочной кислоты;

Способность к продуцированию диоксида углерода и других газов;

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, слу­жит их способность продуцировать диацетил, ацетальдегид, ацетоин и другие вещества, ответственные за типичные вкус 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.