ОБЩИЕ СВОЙСТВА МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

Производство ферментированных молочных продуктов соответствующего высокого качества должно проводиться с помощью точно отобранных и управляемых микроорганизмов. Эти микроорганизмы часто действуют синергично и используются в различных комбинациях в зависимости от типа изготовляемого продукта. Их важнейшая активность состоит в выработке молочной кислоты из лактозы, благодаря чему их объединяют общим термином «молочнокислые бактерии (МКБ)».

Технологически они выполняют две основные функции:

- снижение рН молока, ведущее к флокуляции казеинов и образованию сгустка;

- трансформация различных компонентов молока, участвующих в создании требуемых органолептических свойств и консистенции продукта.

Скорость образования молочной кислоты и соответствующего снижения рН зависит от используемого вида и штамма МКБ.

Среди штаммов производственно-ценных МКБ имеются 4 различных по типу дыхания категории: облигатные аэробы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы и аэротолерантные анаэробы. Многие штаммы принадлежат к аэротолерантным анаэробам, способным расти в присутствии О₂, но при этом их метаболизм остается таким же, как в анаэробных условиях, т.е. и в том и в другом случае они осуществляют брожение.

Бифидобактерии и некоторые штаммы лактобацилл принадлежат к облигатным анаэробам: они не нуждаются для роста в О₂, для большинства штаммов он токсичен даже в следовых концентрациях. Поэтому выделение и культивирование этих штаммов является наиболее сложным.

По типу питания МКБ относят к хемоорганотрофам. Они растут в сложных по составу органических средах, содержащих те или иные факторы роста.

Границы температур, в которых возможна жизнедеятельность МКБ, довольно широки. Для многих штаммов оптимальная температура составляет 30-40°С (мезофилы), но имеются и термофилы, растущие при 50 °С и выше, а также психрофилы, способные расти при низкой температуре (до 3 °С).

Гомоферментативные МКБ сбраживают глюкозу по фруктозобифосфатному пути. При этом основным продуктом брожения является L (+) или D (-) молочная кислота. У гетероферментативных МКБ сбраживание идет по пентозофосфатному пути с образованием, помимо молочной кислоты, ацетата, этанола и других продуктов. Гомоферментативные (биовар diacetilactis) и гетероферментативные (лейконосток) МКБ сбраживают лимонную кислоту с образованием, помимо других продуктов, диацетила.

Для выделения МКБ используют элективные и селективные среды. В качестве селективных агентов используют антибиотики, азид натрия, ацетат таллия, сорбиновую и уксусную кислоты, этанол и др. Наиболее универсальной основой является среда МРС и ее модификации. Выделение строго анаэробных МКБ проводят в анаэростате с газовой смесью (90 % Н₂ и 10 % СО₂).

МКБ содержатся в фито сфере (на листьях, цветах, стеблях растений, овощах, фруктах). Однако основная среда обитания МКБ - почва, где они концентрируются в верхних горизонтах и в ризосфере дикорастущих и, особенно, культурных растений. МКБ обитают в пищеварительном тракте млекопитающих. МКБ выделяют почти из всех растительных и животных материалов, вовлеченных в среду хозяйственной деятельности человека и содержащих достаточное количество сбраживаемых углеводов, продуктов распада белков, витамины.

Источником выделения лактококков может служить сырое молоко, самоквасные молочные продукты, садовые, лесные и полевые растения, их корневая система вместе с почвой, цветы, ягоды, фрукты, овощи, силос. Лучшим источником считают сметану, цветы, хвою. Подвид креморис рекомендуют выделять из сырого молока хорошего качества, самоквасной сметаны, полевых и садовых цветов. Сыры в начале созревания могут быть источником лактококков с высокой протеолитической активностью.

Селекцию всех видов молочнокислых бактерий для промышленного использования проводят по следующей обобщенной схеме:

1) посев природных образцов в среды обогащения;

2) выделение и идентификация чистых культур;

3) проверка на эффективность, резистентность, стабильность признаков, чувствительность к фагам;

4) практические испытания;

5) передача штамма в коллекцию.

В характеристику штаммов включают ряд параметров, важных с точки зрения их использования: активность, газообразование, образование четырехуглеродистых соединений, органолептика и текстура продуктов, фагорезистентность.

Первичная характеристика микрофлоры природных образцов: органолептически, по характеру сгустка, активной кислотности, микроскопическому препарату; для дальнейшего изучения отбирают культуры микроорганизмов, сквашивающих молоко с образованием удовлетворительного (не ниже) по плотности сгустка, с чистым кисломолочным вкусом и активной кислотностью в зоне рН 5-6.

Проверка эффективности включает общебиологические, технологические и функциональные критерии: гликолитическую, протеолитическую и липолитическую активность, образование ключевых продуктов метаболизма (СО₂, ацетата, этанола, диацетила, ацетоина и др.), температурные границы роста, оптимум температуры и рН, факторы роста и т.д. Количество критериев эффективности молочнокислых бактерий может быть расширено исходя из их значения для применения штамма. Например, в характеристику пробиотических культур могут быть включены признаки резистентности к кислоте желудочного сока, панкреатическому соку, желчи, фенолу, высоким концентрациям NaCl, антибиотикам и др. Для обычно используемых в заквасках штаммов лактококков важны признаки резистентности к фагам, низину, бактериоцинам.

Среди МКБ особый интерес представляют бактерии, относящиеся к родам Lactobacillus, Leuconostoc, Lactococcus, Bifidobacterium Streptococcus. Бактерии рода Lactococcus широко используются в производстве творога, сыров, сметаны, кисломолочных напитков. Их используют или в чистых культурах, или в сочетаниях с другими МКБ. Из рода Leuconostoc в молочной промышленности часто используется L.mesenteroides (подвиды cremoris и dextranicum), а также L.lactis. Из рода Lactobacillus промышленно-ценными видами являются гомоферментативные L.bulgarius, L.acidophilus, L.helveticus, L.casei, L.plantarum.

Поиск по сайту: