Закваски, используемые в молочной промышленности для приготовления кисломолочных продуктов
При составлении заквасок необходимо учитывать также температурные режимы производства
молочных продуктов. Если процесс осуществляется при 20-30 °С, то в закваску
вводят преимущественно мезофильные микроорганизмы, а при 40-45 °С
-термофильные.
Важнейшим критерием годности для объединения отдельных
штаммов в многоштаммовые закваски является сочетаемость видов и штаммов. По
возможности должны произойти взаимная стимуляция заквасочных микроорганизмов и
антагонистическое действие, т. е. подавление развития посторонней нежелательной
микрофлоры.
Антагонистическое действие штаммов может иметь несколько
причин: образование антибиотиков, продуктов обмена, оказывающих ингибирующее
действие; разная скорость адаптации штаммов к конкретной питательной среде;
темп размножения (продолжительность генерации)и др.
На основе использования антагонизма были созданы низиновые
и антагонистические закваски. Низиновые закваски составляют штаммы Lac. lactis, образующие
антибиотик низин, который препятствует прорастанию спор маслянокислых бактерий.
В состав антагонистической закваски входят штаммы Lbm. plantarum, кохорые образуют
незначительные количества пероксида водорода, задерживающего развитие маслянокислых бактерий. В
закваску для творога вводят штаммыLac. cremoris, образующие антибиотик
диплококцин, ингибирующий развитие кишечных палочек.
Чтобы избежать антагонистического воздействия на
заквасочные штаммы, проводят предварительный отбор их комбинаций по основным
органолептическим параметрам. Как и в случае с отдельными штаммами, комбинации
проверяют на пригодность и постоянство признаков.
Для производства отбирают многоштаммовые закваски, у
которых в результате большого количества пассажей установилось равновесие
признаков и штаммов.
Штаммы, вводимые в состав заквасок, проверяют на чувствительность к
бактериофагам. Для проверок используют широко распространенные
бактериофаги, известные своей агрессивностью к многочисленным штаммам. В
питательную среду (плотную или жидкую), инфицированную бактериофагом, высевают
проверяемый штамм бактерий. При этом, если наступает лизис бактерий, на плотной
питательной среде появляются зоны просветления, так называемые негативные
колонии, в которых нет роста бактерий. В жидких средах чувствительные к
бактериофагу штаммы бактерий не развиваются (нет помутнения) или происходит
слабый гликолиз (медленное накопление молочной кислоты), или он отсутствует
совсем.
В состав заквасок вводят штаммы, которые не лизируются ни
одним штаммом или лизируются немногими штаммами бактериофагов. Для
предотвращения развития бактериофага применяют многоштаммовые закваски. При
этом, если в закваске появляется фаг, он лизирует один-два штамма, остальные
продолжают развиваться, обеспечивая кисломолочный процесс.
VI. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЗАКВАСОК В
СПЕЦИАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЯХ
В специальных научно-производственных лабораториях выделяют
штаммы молочнокислых микроорганизмов, изучают их свойства, селекционируют,
составляют и получают закваски, которые направляют на предприятия молочной
промышленности, где вырабатывают производственные закваски.
В цехах по производству заквасок готовят сухой и жидкий
бактериальные концентраты, маточные закваски в виде сухих и жидких заквасок, а
также получают натуральные и сухие кефирные грибки (зерна).
Сухой бактериальный концентрат в нашей стране
чаще вырабатывают трех видов: мезофильных молочнокислых стрептококков,
термофильных молочнокислых стрептококков и ацидофильных молочнокислых палочек.
Жидкий бактериальный концентрат готовят из мезофильных молочнокислых стрептококков.
Процесс приготовления сухого бактериального концентрата
включает следующие основные этапы: выращивание заквасочных микроорганизмов,
бактофугирование полученной культуры, высушивание суспензии клеток, фасование
бакконцентрата.
Питательной средой для выращивания молочнокислых бактерий
является молочная сыворотка с добавлением кукурузного экстракта (или
аминокислотно-микроэлементно-витаминного комплекса), буферных солей и
стимуляторов роста. В качестве буферных солей используют цитрат натрия или
ацетат натрия. Стимуляторами роста молочнокислых бактерий являются сульфат
марганца, аскорбиновая кислота и др.
Молочнокислые бактерии различаются по потребности в
стимуляторах роста, в связи с этим предложены различные питательные среды для
выращивания мезофильных, термофильных молочнокислых стрептококков и ацидофильных
палочек.
В табл. 27 представлены рецептуры питательных сред (на 1000
дм3) для наращивания клеток молочнокислых бактерий различных видов.
При приготовлении среды в сыворотке устанавливают рН
4,5-4,6 (оптимальную для выделения белков), нагревают ее до 95 ?С и выдерживают
60 мин для более полного выделения белков. После этого сыворотку осветляют
путем сепарирования.
В осветленную сыворотку добавляют компоненты среды согласно
рецептуре, устанавливают оптимальную рН, стерилизуют при 0,05 МПа (112 ?С) в течение
60 мин и охлаждают до температуры, оптимальной для роста микроорганизмов.
Стерилизация и охлаждение питательной среды, а также
наращивание клеток молочнокислых бактерий осуществляются в ферментере, имеющем
мешалку, в котором автоматически регулируются температура и рН на заданном
уровне.
В подготовленную стерильную среду, охлажденную до
оптимальной температуры развития того или иного вида молочнокислых бактерий,
подают закваску в количестве 5-8 % (на сывороточной среде) или 3-5 % (на
обезжиренном молоке).
Наращивание клеток мезофильных молочнокислых стрептококков
ведут в ферментере при температуре 30 ?С в течение 10-12 ч, термофильных молочнокислых
стрептококков и ацидофильных палочек - при 40 °С на протяжении 8-9 ч при
автоматическом поддерживании рН. При этом рН культуральной жидкости достигает
для стрептококков 6,5-6,8,
для ацидофильных палочек 5,7-6,0.
После окончания выращивания культуру охлаждают до 3-8°С и
направляют на бактофугирование для получения бактериальной массы.
Отделение клеток от среды осуществляют в конце
логарифмической фазы роста, когда в культуральной жидкости (в 1 см3) содержатся сотни миллионов - единицы
миллиардов активных клеток. Бактериальную массу из культуральной жидкости
выделяют на бактофуге. Для этой цели можно использовать центрифугу и
молокоочиститель.
Бактериальная масса после бактофугирования содержит сотни
миллиардов клеток в 1 см3; выход бакмассы составляет 0,5-0,8 %.
Полученную бактериальную массу смешивают с защитной средой в соотношении
1 : 2 - 1 : 4. В состав защитной среды для мезофильных молочнокислых
стрептококков входят: обезжиренное молоко с содержанием 16 % сухих веществ -
30% и 70 % водного раствора, содержащего сахарозу (5%), желатозу (5%), цитрата
натрия (5%), глутамата натрия (2%). В состав защитной среды для ацидофильной палочки
вместо цитрата натрия вносят 5 % уксуснокислого натрия. Защитная среда для
термофильного стрептококка включает 20 % обезжиренного молока и 80 % водного
раствора, содержащего по 2,2 % сахарозы, желатозы, лимоннокислого натрия и 1,2
% глутамата натрия.
Желатоза представляет собой желатин после стерилизации под
давлением 0,15 МПа в течение 2,5-3,0 ч. После стерилизации желатин теряет
способность образовывать гель.
Полученную суспензию клеток молочнокислых бактерий
высушивают. Для этого ее разливают на лотки слоем 6-8 мм или фасуют по 2 см3 во флаконы. Суспензию высушивают в установке для сублимационной
сушки сначала при низкой отрицательной температуре —35-(-45)°С, досушивание —
при положительной температуре (40-45 °С). Продолжительность сушки суспензии на
лотках 6-12 ч, во флаконах
24-42 ч. Сухой бактериальный концентрат, высушенный на
лотках, размельчают и фасуют во флаконы порциями по 1-1,5 г.
Концентрат содержит от 150 до 300 млрд клеток в 1 г. Массовая доля влаги в нем не должна превышать 3,5 %. Допускается наличие посторонней
непатогенной микрофлоры не более 10 клеток в 1 г.
Продолжительность свертывания молока при внесении одной
порции концентрата на 1 дм3 молока при оптимальной температуре
составляет: у мезофильных стрептококков 4,0-5,5 ч, у термофильных молочнокислых
стрептококков 3,0-4,5, а у ацидофильных палочек
2.5-3,5 ч.
Срок хранения концентрата при температуре 3-10 °С 8 мес со
дня выработки.
Жидкий
бактериальный концентрат мезофильных молочнокислых стрептококков так же как и
сухой, применяется при производстве творога и сметаны. Его готовят так же, как
и сухой. Приготовление отличается лишь исключением двух операций: замораживания
и сушки. Концентрат разливают во флаконы по 5±0,5 см3 (полпорции) и
по 10 ± 0,5 см3 (порция), укупоривают, охлаждают до температуры
+8-(-5)?С и хранят не более двух месяцев со дня выработки. Жидкий бактериальный
концентрат содержит не менее 150 млрд. клеток в 1 см3. Допускается
содержание посторонней непатогенной микрофлоры не более 20 клеток в 1 см3.
Сухие
закваски приготовляют на основе бактериальной массы (из
бактериального концентрата) или высушиванием комбинаций культур бактерий в защитной
среде. Сухие закваски, приготовленные на основе бактериальной массы, по составу
микрофлоры идентичны сухому бактериальному концентрату и отличаются от него
лишь по количеству клеток молочнокислых бактерий. Они содержат примерно в 100
раз меньше бактериальных клеток, чем бактериальный концентрат, из-за большего
разведения бактериальной массы защитной средой.
Для приготовления сухой закваски из комбинации культур в
стерильное обезжиренное молоко вносят комбинированную закваску в количестве
0,5-1 % и выдерживают при оптимальной температуре до образования сгустка.
Выращенную комбинацию культур в количестве 30 % вносят в
защитную среду - водный раствор, содержащий сахарозу (10 %), трехзамещенный
лимоннокислый натрий (5 %), глутамат натрия (2,5 %) и желатозу (5 %). Смесь
перемешивают, фасуют во флаконы по 1 см3 (одна порция), замораживают
и высушивают при сублимационной сушке. Режим замораживания и сушки заквасок
аналогичен режимам получения сухого бактериального концентрата. Сухую закваску
можно хранить не более 8 мес при температуре 3-8 °С. Сухая закваска имеет вид
порошка или таблеток. Цвет белый или кремовый.
Продолжительность свертывания молока (при внесении одной
порции закваски для творога и сметаны на 2-2,5 л, остальных заквасок на 100 см3 молока) составляет для закваски из бактериальной массы 5-9 ч, для
закваски из комбинации культур 16- 18 ч.
Количество молочнокислых бактерий в 1 г сухой закваски составляет 10 -10 . Количество посторонних микроорганизмов допускается 1-2 клетки
в 1 г, бактерии группы кишечных палочек не должны обнаруживаться в 1 г закваски.
Жидкие закваски готовят на стерильном обезжиренном или
цельном молоке. Молоко стерилизуют в течение 10-15 мин при температуре 121°С,
охлаждают до (37±1) °С и для проверки на стерильность термостатируют при этой
температуре в течение двух суток. Перед заквашиванием молоко контролируют
микроскопированием окрашенного препарата. При просмотре не менее чем в 10 полях
зрения микроскопа должны отсутствовать вегетативные клетки и споры.
После этого в молоко вносят комбинацию культур и
выдерживают его при оптимальной температуре развития до образования сгустка.
Закваску фасуют в стеклянные флаконы по 20, 50 и 100 см3, флаконы
укупоривают и маркируют (этикетируют). Жидкие закваски имеют срок годности: 10
сут. при 3-8 °С и 5 сут при комнатной температуре хранения.
Закваска имеет жидкую консистенцию с небольшой крупкой,
реже - сметанообразную. Допускается отделение сыворотки. Вкус и запах закваски
кисломолочные, характерные для соответствующего вида, освежающие, без
посторонних привкусов и запахов. Цвет белый с кремовым оттенком по всей массе.
Допускается буроватый оттенок. Кислотность 80-100 °Т. При микроскопии мазков из
закваски должны отсутствовать инволюционные формы и посторонние микроорганизмы.
При производстве закваски и бактериального концентрата
бактериальные клетки могут
наращивать численность в периодическом режиме или в условиях непрерывного (проточного) культивирования.
При периодическом выращивании (в изолированной емкости)
действующие на микроорганизмы многочисленные факторы меняются по ходу развития
культуры. Вначале микроорганизмы размножаются в условиях избытка питательных
веществ. Одновременно с этим в среде накапливаются продукты обмена. Они
тормозят деятельность ферментов, участвующих в синтезе компонентов клеток. В
соответствии с происходящими в среде изменениями культура сама претерпевает ряд
закономерных морфо-биохимических изменений. Так, например, клетки,
образовавшиеся в начале культивирования, отличаются от клеток, выросших
позднее. Это ведет к гетерогенности культуры.
Наращивание клеток в условиях непрерывного культивирования
предусматривает постоянный приток питательной среды и одновременное удаление
продуктов жизнедеятельности. В результате этого микроорганизмы приобретают
способность к продуктивному незатухающему во времени росту, что дает
возможность получить закваску и бактериальный концентрат более активные, а
также увеличить выход продукции с существующего оборудования.
Кефирные грибки (зерна) представляют естественную
симбиотическую закваску для кефира. В них входят молочнокислые стрептококки,
палочки, дрожжи и уксуснокислые бактерии (рис).
Процесс получения натуральных кефирных грибков включает
подготовку молока, культивирование кефирных грибков, отделение, фасование,
укупоривание, маркирование и хранение. Для культивирования кефирных грибков
используют обезжиренное молоко, пастеризованное при температуре 92-95 °С в
течение 20-30 мин, в которое помещают грибки в соотношении 1:20. Выращивание
проводят при температуре 18-22 °С. Ежедневно молоко меняют, т. е. грибки заливают
свежими порциями питательной среды. Молоко, в котором культивировались
кефирные грибки, представляет собой уже культуральную кефирную закваску,
содержащую ту же микрофлору, что и кефирный грибок.
По мере роста грибков 1-2 раза в неделю их отделяют от
закваски, фасуют порциями в стерильные флаконы, заливают обезжиренным молоком
или сывороткой. Срок хранения кефирных грибков составляет 10 дней при
температуре 8-10 °С.
Рис. Кефирные грибки (зерна)
Рис. . Микроскопическая картина грибковой кефирной закваски
Сухие кефирные грибки получают из натуральных (живых)
кефирных грибков путем высушивания в защитной среде, состоящей из молочной
сыворотки с добавлением 0,5 % сахара и 0,01 % аскорбиновой кислоты.
Отделенные от культуральной закваски грибки помещают в
защитную среду в соотношении 1:20 и выдерживают в ней 5-6 ч при температуре
20-22 °С для наращивания дрожжей, которые являются наиболее чувствительными к
замораживанию и высушиванию. После этого грибки отделяют от защитной среды,
укладывают на стерильные лотки слоем 8 мм, закрывают стерильной марлей и помещают в морозильный шкаф при температуре — 20-25 °С на 1,5-2 ч. Грибки сушат в
установке сублимационной сушки. Температура в начале сушки 15-20°С, конечная температура
досушивания 30-35°С. Продолжительность сушки 8-10 ч.
Сухие кефирные грибки фасуют порциями по 10, 20, 50, 100 г в пакеты из полиэтилен-целлофана и запаивают. Срок хранения кефирных грибков 3 мес при
температуре не выше 8 °С. Сухие кефирные грибки содержат не более 4,5 % влаги.
Продолжительность сквашивания молока при соотношении грибка
и молока 1 : 40 и температуре 18-22 °С для натуральных грибков составляет 16-18
ч, ддя сухих — 24-28 ч. Кислотность сгустка 90-110 °Т. В микроскопическом
препарате наблюдаются диплококки, короткие цепочки, единичные палочки и клетки
дрожжей.
VII. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКВАСОК
В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
На молокоперерабатывающие предприятия должны поступать
высококачественные закваски или их концентраты, проверенные учреждением,
которое их разрабатывает и производит. Задача молокоперерабатывающего
предприятия состоит в том, чтобы сохранить их полную эффективность.
Производственные закваски на предприятии получают в
отделениях чистых культур или в специальном боксе при микробиологической
лаборатории предприятия. Приготовление производственной закваски из чистых
культур и кефирной закваски (грибковой и производственной) проводят в отдельных
изолированных помещениях заквасочного отделения. На небольших предприятиях
допускается приготовление заквасок чистых культурах и кефирной в одном
помещении. В помещениях необходимо поддерживать чистоту. Не допускается одновременно
проводить посевы по контролю готовой продукции, контролю условий производства и
готовить закваски, Термостаты и холодильники, предназначенные для приготовления
и хранения производственных заквасок и активизации бактериальных концентратов,
не должны использоваться для других целей. Воздух в отделении чистых культур
или боксе дезинфицируют с помощью бактерицидных ламп.
Предприятию от учреждения - изготовителя вместе с
получаемыми заквасками выдается копия удостоверения о качестве, где указывается
дата выработки и срок годности закваски, данные результатов анализов заквасок
по кислотности, активности, микроскопическому препарату, количеству
жизнеспособных клеток молочнокислых, пропионовокислых, бифидобактерий, также по
количеству спор мезофильных аэробных бацилл, бактерий группы кишечных палочек,
дрожжей и патогенных микроорганизмов, в том числе по сальмонеллам.
Закваски и бактериальные концентраты нужно использовать
вскоре после получения из специальных цехов или лабораторий. До употребленш их
хранят в холодильнике при температуре не выше 8 °С. Нельзя применять закваски и
бактериальные концентраты с истекшим сроком хранения, Флаконы с заквасками
вскрывают непосредственно перед употреблением и используют все содержимое
флакона сразу.
Поступающие на предприятие закваски ослаблены в результате
транспортирования и воздействия температуры, поэтому их необходимо восстановить
с помощью предварительного культивирования. Критерием оценки восстановления
закваски является определение сквашивающей активности. Их выращивают на
стерилизованном молоке, допускается использование пастеризованного молока
(92-95 °С 20-30 мин).
Страницы: 1, 2, 3, 4
|