6.
Мікробіологія кисломолочних продуктів.
План лекції
1.Джерела первинної мікрофлори кисломолочних продуктів.
2. Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві кисломолочних продуктів.
3. Вади кисломолочних продуктів, що викликані мікроорганізмами.
4. Мікробіологічний контроль виробництва кисломолочних продуктів
Кисломолочні продукти одержують сквашуванням молока або вершків чистими культурами молочнокислих бактерій, іноді за участю дріжджів і оцтовокислих бактерій. У процесі
За характером сквашування кисломолочні продукти поділяють на дві групи: отримані в результаті тільки молочнокислого бродіння (сметана, простокваша, кисломолочний сир, ацидофільне молоко, ряжанка, варенець, йогурт) та отримані в результаті змішаного молочнокислого і спиртового бродіння (кефір, кумис, ацидофілін).
Але найбільш точна класифікація це за видом мікроорганізмів, що входять до складу закваски):
• Кисломолочні продукти, виготовлені на заквасках мезофільних молочнокислих стрептококів: кисломолочний сир, сметана, простокваша звичайна, кисляк звичайний.
• Кисломолочні продукти, виготовлені на заквасках термофільних молочнокислих стрептококів: ряжанка, варенець, простокваша Мечніковська, йогурт.
• Кисломолочні продукти, виготовлені з використанням ацидофільних бактерій: ацидофільна паста, ацидофільні напої (ацидофільне молоко, ацидофільно-дріжджове молоко, ацидофілін), ацидофільні дитячі суміші.
• Кисломолочні продукти, виготовлені з використанням біфідобактерії: біфілайф, біовіт, біфівіт, сметана, йогурт, кефір і дитячі молочні продукти з біфідобактеріями й ін.
• Кисломолочні продукти, виготовлені на багатокомпонентних заквасках: кефір, ацидофілін, кумис.
1.Джерела первинної мікрофлори кисломолочних продуктів.
Розрізняють три основних джерела первинної мікрофлори кисломолочних продуктів: мікрофлора молочної сировини – молока (вершків), мікрофлора заквасок та мікрофлора технологічног обладнання.
Таблиця
Джерела первинної мікрофлори кисломолочних продуктів
|
Мікрофлора молочної сировини |
Мікрофлора заквасок |
Мікрофлора технологічного обладнання |
|
спороутворюючі бактерії термофільні молочнокислі палички ентерококки бактеріофаги |
Власна мікрофлора заквасок Бактеріофаги |
Спороутворюючі та неспороутворюючі бактерії Термофільні молочнокислі палички Бактерії групи кишкової палички Ентерококки Бактеріофаги |
МІкрофлора молочної сировини представлена залишковою мікрофлорою молока (вершків) після пастеризації. І представлена вона переважно термостійкими спороутворюючими бактеріями, термофільними молочнокислими паличками, ентерококами, бактеріофагами й ін.
Ця ж мікрофлора оселяється і на Технологічному обладнанні чи устаткуванні.
Основна ж мікрофлора кисломолочних продуктів представлена мікрофлорою Закваски тобто вноситься разом із закваскою.
Але кінцеве співідношення між мікрофлорою в готовому кисломолочному продукті залежить від наступних показників:
N Активності закваски;
N Температури сквашування;
N Тривалості сквашування;
N Швидкості охолодження готового продукту;
N Температури зберігання готового продукту.
При виробництві кисломолочних продуктів умови для розвитку мікроорганізмів визначаються в основному хіміко-біологічним складом молочної сировини та технологічними параметрами виробництва характерними для кожного продукту.
При виробництві кисломолочних продуктів для заквасочної культири необхідно створити найкращі можливі умови для її росту. Перш за все, це приймання на молокопереробні підприємства якісної молочної сировини. На розвиток мікроорганізмів при виробництві кисломолочних продуктів значно впливає хімічний склад молока. При наявності в ньому речовин, які пригнічують мікроорганізм (антибіотиків, залишків дезінфікуючих речовин, тощо) припиняється ріст та розвиток молочнокислих бактерій. При недостатній кількості в молоці поживних речовин (вітамінів та амінокислот) також можливе уповільнення молочнокислого процесу.
По-друге, це температурна обробка молочної сировини з метою знищення небажаних мікрорганізмів, які можуть конкурувати з мікроорганізмами закваски. Але, не всі небажані мікроорганізми гинуть після температурної обробки молочної сировини і частина залишкової мікрофлори активується в процесі сквашування. Це спостерігається при ослабленні процесу молочнокислого бродіння і негативно впливає на перебіг мікробіологічних процесів під час сквашування та може стати причинами виникнення вад кисломолочних продуктів мікробного походження. Причинами ослаблення молочнокислого бродіння є: вміст у молоці інгібуючих речовин та бактеріофагу, використання малоактивної закваски та порушення температурних режимів виробництва кисломолочних продуктів.
По – третє, властивості кисломолочних продуктів визначаються мікрофлорою закваски, що використовується для сквашування молочної сировини. Тому, при підборі мікроорагнізмів до складу заквасок для тих чи інших кисломолочних продуктів враховують вимоги, які предявляють до готового кисломолочного продукту. Так наприклад, закваска із мезофільних молочнокислих стрептококів, характеризується низким пределом кисломоутворення, тому її використовують для виготовлення кисломолочних продуктів з низькою кислотністю. І навпаки, для виробництва кисломолочних продуктів з підвцено кислотністю до складу заквасок вводять молочнокислі палички. Для надання і підсилення смакових та ароматичних властивостей готовому продукту до складу заквасок ввадять ароматоутворюючі мікроорганізми.
І останнє, температурні режими виробництва певного кисломолочного продукту повинні бути оптимальними для відповідної заквасочної культури. Коли ж в процесі сквашування, кисломолочний продукт набуває баває найкращого, бажаного смаку і аромату, його необхідно швидко охолодити для припинення сквашування. Молочна кислота, яка утворюється в результаті молочнокислого бродіння має консервуючі властивості. Низбке значення рН скавшеного молока попереджає ріст гнилісних та інших шкідливих мікроорганізмів, подовжуючи тим самим строки придатності кисломолочних продуктів. Необхідно незабувати, про те, що сквашене молоко є благоприємним середовищем для розвтку дріжджів та плісняви, які викликають появу сторонніх запахів та смаків кисломолочних продуктів.
2. Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві кисломолочних продуктів.
Кисломолочні продукти, виготовлені на заквасках мезофільних
молочнокислих бактерій.
З кисломолочного сиру виготовляють Сиркові вироби, до яких відносять:
Сирки – формовані сиркові вироби;
Сиркова паста – сирковий виріб, що має в’язку консистенцію та не здатний зберігати форму;
Сиркова маса – фасований або ваговий продукт, виготовлений із кисломолочного сиру з додаванням вершків, вершкового масла та наповнювачів;
Сирковий крем, десерт – солодкий сирковий виріб, який має густу, нетекучу консистенцію;
Сиркові торти, тістечка – формований або фасований сирковий виріб художньо оформленй і (або) декорований;
Глазуровані сиркові вироби – сирок або торт (тістечка), покритті глазуррю або шиколадною масою.
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві кисломолочного сиру. Кисломолочний сир виробляють із пастеризованого молока. Основними мікроорганізмами, що забезпечують активне кислотоутворення на початку процесу сквашування, є гомоферментативні мезофільні молочнокислі стрептококи L. lactis, L. cremoris. Їх загальна кількість у готовому сирі досягає 107 – 108 клітин у 1 г. Отже, при викобництві кисломолочного сиру використовують виробничі, так звані нульові закваски (закваски типу 0). Се штамів цих заквасок спрямована на активне кислотоутворення і мінімальне газоутворення. Для прискорення сквашування молока можуть використовувати і симбіотичну закваску, виготовлену із мезофільних та термофільного стрептококів у співвідношенні 1:1.
Крім того, на розвиток мікроорганізмів суттєво впливають наявність хлористого кальцію, сичужного ферменту, характер згустку та відокремлення сироватки.
При виробництві кисломолочного сиру поряд із бактеріями, що входять до складу закваски, розвиваються також мікроорганізми, що залишились після пастеризації молока. Особливо небажаним є розвиток термостійких молочнокислих паличок. В результаті цього значно підвищується кислотність продукту, ніж при ровитку мезофільних молочнокислих стрептококів, а якість продукту знижується.
.
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві сметани. Продукт отримують з нормалізованих пастеризованих вершків шляхом сквашування їх закваскою з дозріванням при низьких температурах.
Особлвісю мікробіологічних процесів є те, що для виробництва сметани використовують пастеризовані вершки, залишковою мікрофлорою яких є термостійкі молочнокислі палички та спори деяких бактерій. Для сквашування вершків використовують багатоштамові виробничі закваски на основі мезофільних молочнокислих стрептококів: кислотоутворюючих Lac. lactis, Lac. cremoris та ароматоутворюючих Lac. Diacetylactis та бактерій роду Leuconostoc: Leuconoctocmesenteroides ssp. cremoris, Leuconostoc lactis, Leuconostoc dextranicum. З метою прискорення кисломолочного процесу і поліпшення якості продукту в складі заквасок для сметани широко використовують термофільнй молочнокислий стрептокок Streptococcus salivarius subsp. thermophslus.
До складу закваски підбирають штами Lac. cremoris, що утворюють згустки в’язкої консистенції.
При виробництві деяких видів сметани (ацидофільна сметана та сметана з біфідобактеріями) застосовують комбіновані закваски, до складу яких крім мезофільних та термофільних молочнокислих стрептококів, входять і культури ацидофільних паличок та біфідобактерії.
В результаті технологічного процесу вершки можуть обсімінтися і іншою сторонню мікрофлорою, що потрапляє з обладння Це молочнокислі стрептококи та палички, оцтовокислі бактерії, бактерії групи кишкової палички, спорові та неспорові гнильні бактерії (Табл…).
В подальшому процес розвитку мікрофлори вершків, а потім і сметани залежить від температури сквашування, якості та кількості закваски. При підвищених температурах сквашування прскорюється процес сквашувааня з наростання кислотності та енергічно починають розвиваються термостійкі молочнокислі палички.
).
Характеристака мікробіологічних процесів при виробництві простокваші
Простоквашу звичайну готують на стерилізованому молоці з додаванням закваски, заквашувального препарату, бактеріального концентрату або бактеріального препарату прямого внесення на чистих культурах: мезофільних лактококів. Сквашування відбувається при температурі 30 – 32ºС протягом 5 – 7 годин, до кислотності продукту 75ºТ та швидки охолоджують до температури не вище 8 ºС. При повільному охолодженні продукту ацидофільні бактерії можуть викликати зайву кислотність, у результаті продукт виявиться нестандартним по кислотності (вище 120 Т) (Схема …).
Простоквашу мечніківську готують заквашуваннм пастеризованого молока закваскаю, що складається з Термофільних стрептококів (5 – 7%) з болгарської палички (не більше 1%) При температурі сквашування 38ºС. Ця температура характерна для розвитку цих мікроорганізмів.
Простоквашу ацидофільну відрізняється тим, що до складу закваски поряд із термофільними стрептококами входять ацидофільні палчки у рівних співвідношеннях. Також можна використовувати болгарську паличку. Молоко сквашують при температурі 40 – 45ºС. Кислотність готового продукту повинна становити не більше 80 – 100С.
Кисломолочні продукти, виготовлені на заквасках термофільних молочнокислих бактерій.
Йогурт є найбільш поширним із всіх кисломолочних напоїв в країнах Європи, Америки, Азії та на Україні. Консистенція, смак та аромат для різних районів різняться. Так в деяких країнах йогурт виробляють у вигляді вязкої рідини, в той час, як в інших – у вигляді м’якого желе.
Йогурти, в залежності від виду закваски, що застосовують для їх виробництва поділяють на: йогурт, біойогурт та біфідойогурт.
Крім того, йогурти виробляють із застосування та без застосування харчових добавок та наповнювачів.
В молочній промисловості виробляють біойогуртТа бІфідойогурт.
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві
йогурту. При виробництві йогурту для одержання більш щільної консистенції в молоці підвищують вміст сухих речовин тривалим випарюванням (біля 3 годин) при високих температурах (92 – 95 °С) до зменшення об’єму в 2 – 3 рази або додаванням сухого знежиреного молока.
Отже, після довготривалої пастеризації залишаються лише термостійкі молочнокислі палички і спори деяких бактерій. Значної ролі вони не грають, тому що процес сквашування проходить швидко, а з заквасками вносять більшу кількість молочнокислих бактерій ніж число залишкових термостійких паличок.
Після пастеризації молоко охолоджують до температури 40 – 45 °С и вносять закваску в кількості 1—5 %, що складається із термофільних молочнокислих стрептококів та болгарської палчки у співвідношенні 1:1. Чисті культури термофільних молочнокислих стрептококів та болгарської палчки, малоактивні самі по собі (окремо), а ніж їх комбінація. Це пояснюється тим, що болгарська паличка врезультаті своєї життєдіяльності продукує амінокислоти, що активізують життєдіяльність термофільного молочнокислого стрептококу.
Стрептококи віддають перевагу температурі не вище 40 °С, болгарська паличка, навпаки, активізує свій розвиток при температурах вище 40 °С та внесенні більшої кількості закваски. Ці особливості враховують при виробництві йогурту для того, щоб регулювати вміст стрептококів і паличок у заквасках і готовому продукті. Загальна кількість термофільних молочнокислих стрептококів і болгарської палички в 1 см3 продукту повинна складати 107 – 108 клітин.
Смак йогурту залежить від співвідношення мікроорганізмів в готовому продукті. У випадку перваги в сторону термофільних молочнокислих стрептококів йогурт набуває менш кслого смаку, а при перевазі в сторону болгарської палички – більш кислий. Якщо в заквасці співвідношення між термофільними молочнокислими стрептококами і болгарською паличкою приблизно однакове, то для отримання продукту з менш кислим смаком молоко необхідно сквашувати при температурі 40 – 42 °С. При температурі вище 40– 42 °С продукт буде більш кислим на смак.
На співвідношення різних груп мікроорганізмів в готовому йогурті також впливає ї кількість закваски, що вноситься: з більшою кількістю закваски збільшується кількість молочнокислих паличок і смак продукту становиться більш кислим.
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві ряжанки та варенцю. При виробництві цих продуктів термічну обробку молока проводять при температурах 92 – 95°С протягом 3 годин. У результаті топлення молоко набуває буруватого відтінку і смаку пряженого молока. Молоко охолоджують до 40 – 45 °С и вносять закваску термофільного молочнокислого стрептококу в кількості 3—5 %. Іноді додають болгарську паличку в співвідношенні до стрептокока 1:4 – 1:5.
Сквашування молока триває 3 – 6 годин до кислотності 80 – 90°Т. Основний процес сквашивания ведуть термофільні молочнокислі стрептококи, внесені з закваскою. Під час відсутності болгарської палички вони гірше розвиваються, тому сквашивание молока може затягуватися до 5 – 6 годин і більше. Це сприяє розвиткові термостійких молочнокислих паличок і виникає вада — зайва кислотність продукту.
Кисломолочні продукти, виготовлені з використанням ацидофільних бактерій.
До цієї групи кисломолочних продуктів відносять ацидофільне молоко, ацидофілін, ацидофільно-дріжджове молоко, ацидофільну пасту, дитячі ацидофільні суміші. Готують такі продукти із пастеризованого чи стерилізованого молока, сквашеного чистою культурою ацидофільної палички з додаванням різних видів молочнокислих бактерій та дріжджів.
Крім того, випускають ацидофільну сметану, ацидофільну простоквашу та біфідойогурт, до складу яких входять ацидофільні палички.
МОЛОКО АЦИДОФІЛЬНЕ – кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого молока Чистими культурами ацидофільних бактерій Lactobacillus acidophilus.
МОЛОКО АЦИДОФІЛЬНО-ДРІЖДЖОВЕ – кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого молока Чистими культурами ацидофільних бактерій Lactobacillus acidophilus і Дріжджами.
АЦИДОФІЛІН – кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого молока Чистими культурами ацидофільних бактерій Lactobacillus acidophilus, Lactococcus sp. Та закваскою, виготовленою на кефірних грибках.
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві Кисломолочних продуктів, виготовлені з використанням ацидофільний бактерій.
Молоко ацидофільне –кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого молока чистими культурами ацидофільної палички (слизеутворюючими та неслизоутворюючими штамами). Вони беруть участь в активному сквашуванні молока, формуванні смаку, консистенції, лікувальних властивостей продукту. Їх кількість у готовому продукті досягає 107 клітин у 1 см3. Лабораторну закваску готують окремо із слизеутворюючих та неслизоутворюючих штамів ацидофільної палички. Для виробництва ацидофільного молока використовують пастеризоване молоко (пастеризують при 85 – 87 °С протягом 5 – 10 хв або 90 – 92°С 2 – 3 хв ). Закваску вносять в кількості 3 – 5 %. Молоко сквашують при 40 – 45 °С протягом 3 – 4 годин до кислотності 70 – 80°Т. При повільному охолодженні продукту ацидофільні бактерії можуть викликати зайву кислотність, у результаті продукт виявиться нестандартним по кислотності (вище 120 °Т). Тому необхідно готовий продукт швидко охолоджувати. Готовий продукт характеризується вязкістю та тягучістю і по консистенції нагадує рідку сметану.
Молоко ацидофільно-дріжджове – кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого молока чистими культурами ацидофільної палички і дріжджами. Тобто це продукт змішаного бродіння (молочного та спиртового). Сквашування проводять при температурі 30 – 32°С протягом 4 – 6 годин, потім охолоджують до 10 – 17°С і так витримують 6 – 8 годин для розвитку дріжджів. Після чого знову охолоджують до 8°С. Кислотнвсть готового продукту повинна бути 90 – 100°Т.
АЦидофілін – кисломолочний продукт, який виробляють сквашуванням пастеризованого молока чистими культурами ацидофільної палички, мезофільного молочнокислого стрептококу та закваски, виготовленою на кефірних грибках. Сквашування проводять при температурі 30 – 35° С протягом 6 – 8 годин При цьому всі компоненти закваски вносять приблизно в однакових пропорціях. Після закінчення процесу сквашування ацидофілін охолоджують до температури 8° С і кінцева кислотність продукту повинна становити 100 – 130 °Т.
Ацидофільну пасту готують з ацидофільного молока з кислотністю 80 – 90 °Т шляхом пресування утвореного згустку та часткового відділення сироватки в мішках або на сирних сепараторах.
Дитячі ацидофільні суміші. Основні зусилля при виробництві цих продуктів повинні бути спрямовані на одержання чистого в мікробіологічному відношенні продукту з порівняно невисокою кислотністю. Тому, основні технологічні процеси: пастеризацію, охолодження, заквашування, сквашування – рекомендується проводити в одній ємності.
Потрапляння в продукт сторонньої мікрофлори можливо при внесенні в сквашену суміш молочно-рослинних вершків, якщо їх після теплової обробки довгий час зберігали, охолоджували суміш у потоці при недостатньо ефективній мийці і дезінфекції охолоджувача й іншого устаткування.
Як закваску використовують культуру ацидофільної палички, що вносять у кількості 1 – 3 %. Сквашування проводять при 37–40 °С протягом 3–4 годин до кислотності 40–50 °Т. У процесі охолодження продукту до 15–20 °С протягом 1–2 годин кислотність підвищується до 50–60 °Т.
Перекисаня продукту може відбуватися на етапах сквашування й охолодження в результаті розвитку ацидофільних бактерій. Це буває в тому випадку, коли не проводять швидкого охолодження продукту. Знизити наростання кислотності можна також зменшенням кількості внесеної закваски і скороченням технологічного процесу сквашування.
Кисломолочні продукти, виготовлені з використанням біфідобактерій.
Асортимент продуктів, що містить біфідобактерій, досить широкий. Це кисломолочні напої (Кисломолочні напої «Біфівіт», «Біфілайт», йогурт, кефір, сметана), масло та сир і дитячі молочні продукти й ін.
Ці продукти призначені для дієтичного і лікувального харчування усіх вікових груп населення. Їх призначають для вживання при гострих шлунково-кишкових захворюваннях, дисбактеріозах, при порушенні травних функцій, та в профілактичних цілях для здорових дітей та дорослих.
Всі кисломолочні продукти, що містять біфідобактерії умовно можна розділити на три групи.
У першу входять продукти, які містять жві клітини біфідобактерії, які одержані, шляхом культивування на спеціальних середовищах. Розмноження цих мікроорганізмів у продукті не передбачається.
До другої групи відность продукти, сквашені чистими або змішаними культурами біфідобактерії, у виробництві яких активізація росту біфідобактерій досягається збагаченням молока біфідогенними факторами різної природи. Крім того, використовують мутантні штами біфідобактерій, адаптовані до молока і здатні рости в аеробних умовах.
Третя група біфідопродуктів включає продукти змішаного бродіння, найчастіше сквашені змішаними культурами біфідобактерії і молочнокислих мікроорганізмів.
Особлвості мікробіологічних процесів при виробництві кисломолочних продуктів з використанням біфідобактерії пов’язані з властивостями самих біфідобактерії.
Біфідобактерії це надзвичайно різні по формі дрібні палички – прямі, вигнуті, розгалужені, роздвоєні, V – та Y-подібної форми, Гр-, спор та капсул не утворюють. Строгі анаероби. Оптимальна температура культивування 36 – 38°С, проте температурні межі росту 20 – 50 °С. Більшість штамів біфідобактерії не сквашують стерильне молоко або сквашують його через 4 доб, при умові додавання в молоко речовин, що сприяють розмноженню біфідобактерії (дріжджовий чи кукурудзяний екстракт). Гранична кислотність сквашеного кисломолочного продукту сягає 120 – 130° Т.
Розроблені технології виробництва сиру з використанням закваски, що складається з мезофільних стрептококів і біфідобактерій. При цьому було помічено, що значно зменшується кількість стафілококів у готовому продукті і при збереженні. Ефект пригніченн росту стафілококів обумовлений безпосереднім впливом антибіотичних речовин, утворених саме біфідобактеріями. Такі сири володіють високою біологічною цінністю і вираженою лікувально-профілактичною дією. Готовий продукт містить у досить великій кількості біфідобактерії (108 — 109 /г).
При внесенні закваски біфдобактерій у вершкове масло (до 105 – 106 клітин у 1 г) якість його значно підвищується. Присутність біфідобактерій гальмує окисні і гідролітичні процеси псування масла і дозволяє зберегти його високу якість протягом тривалого часу.
Продукти, збагачені біфідобактеріями, характеризуються високими дієтичними властивостями, тому що містять ряд біологічно активних з’єднань: вільних амінокислот, летучих жирних кислот, ферментів, антибіотичних речовин, мікро – і макроелементів.
У харчуванні дітей першого року життя, до трьох років і дошкільного віку значне місце приділяється кисломолочним продуктам, виготовлених шляхом сквашування адаптованих молочних сумішей спеціально підібраними штамами молочнокислих бактерій і бифидобактерий.
Кисломолочні лікувальні продукти, призначені для вигодовування дітей при гострих шлунково-кишкових захворюваннях, дисбактеріозах, при порушенні травних функцій у недоношених дітей, а також для годівлі здорових дітей, повинні відповідати наступним специфічним вимогам: містити у великій кількості життєздатні клітки заквасочних бактерій, мати помірну кислотність, високу засвоюваність білку і кальцію. Тому при підборі мікроорганізмів, що входять до складу закваски, крім біохімічних ознак враховується їх здатність приживатися в кишечнику (стійкість до фенолу, індолу, жовчі), антибіотичну активність стосовно умовно-патогенних і патогенних мікроорганізмів і ін.
У нашій країні як виробничі штами при випуску дитячих молочних продуктів використовують три види бифидобактерий: В. bifldum, В. longum, В. adolescentis.
Кисломолочні продукти, виготовлені на багатокомпонентних заквасках
КЕФІР – кисломолочний продукт змішаного молочнокислого та спиртового бродіння, який виробляють сквашуванням молока симбіотичною кефірною закваскою на кефірних грибках або концентратом грибкової кефірної закваски
Кефір є одним із старих кисломолочних продуктів. Батьківщиною кефіру є Кавказ, проте його виробляють в багатьох країнах світу. Як сировину для кефіру використовують коровяче, козине та овече молоко.
Характеристика мікробіологічних процесів при виробництві кефіру. Кефір – це єдиний кисломолочний напій, який виробляють на природній симбиотичній заквасці — кефірних грибках, до складу яких входять мезофільні молочнокислі стрептококи, мезофільні молочнокислі і термофільні палички типу стрепто – і бета-бактерій і болгарської палички, а також дріжджі й оцтовокислі бактерії.
Молочнокисле бродіння викликається молочнокислими стрептококами та молочнокислими палчками, спиртове – дріждами.
До сирого молока для виробництва кефіру не пред’являють яких-небудь особливих вимог, тому що мікрофлора кефірної закваски порівняно невимоглива до якості молока.
Процес сквашування і дозрівання кефіру ведуть при температурі не вище 25°С, тому залишкова мікрофлора пастеризованого молока розмножується незначно. При виробництві кефіру основним джерелом мікроорганізмів є кефірна закваска. З устаткування молоко також потрапляють різні мікроорганізми.
В якості закваски для кефіру використовують кефірні грибки, виробничу кефірну закваску та закваску із чистих культур мікроорганізмів.
Завдяки такій широкій багатовидовій мікрофлорі в процесі сквашування кефіру проходить накопичення широкої гами смакових та ароматичних речовин, таких як спирт (етанол), вуглекислий газ (СО2), діацетил, ацетон. Наявність цих речовин надає готовому продукту специфічного освіжаючого смаку з «шиплячим» присмаком.
Мікроорганізми виду Leuconostoc є активними продуцентами молочної та оцтової кислот, а також ароматичних компонентів кефіру — ацетил–метил карбинолу та діацетилу. Мікроорганізми виду Lactobacillus виробляють молочну кислоту L(+) та мають високу антагоністичну властивість, продукуючи бактеріоцин та бактеріолізини. Вид Streptococcus надає кефіру сметаноподібної консистенції, а також виробляє діацетил, ацетил–метил та вуглекислий газ (СО2). Основними продуктами метаболізму дріжджів являються спирт (етанол) та вуглекислий газ (СО2), які надають продукту характерного різкувато–освіжаючого смаку та «щиплючого» присмаку.
Кефірні гребки місять білки, полісахариди та суміш різних типів мікроорганізмів, таких як мезофільні молочнокислі стрептококи (основні ароматоутворювачі), мезофільні молочнокислі і термофільні палички типу стрепто – і бета-бактерій і болгарської палички (кислооутворювачі), а також дріжджі й оцтовокислі бактерії. Дріжджі складають приблизно від 5 до 10 % від всіх мікроорганізмів.
Кефірні грибки мають жовтуватий колір та розміром приблизно 15-20 мм в діаметрі і нагадують суцвіття цвітної капусти. Вони не є розчинними у воді. При зануренні у молоко вони розбухають та стають білими.
У формуванні якості кефіру основну роль грають мікроорганізми, що входять до складу природної симбіотичної закваски, стороння мікрофлора є збудниками псування продукту.
Особливісті мікробіологічних процесів, що відбуваються при виробництві кефіру, обумовлені швидкістю та оптимальними температурами розвитку мікрооргнізмів, що входять до складу закваски.
В перші часи сквашування переважно розвиваються мезофільні молочнокислі стрептококи (Lac. lactis, Lac. cremoris), забезпечують активне кислотоутворення і формування згустку. Їхня кількість у готовому продукті досягає 109 у 1 см3.
Поряд з кислотоутворюючими молочнокислими стрептококами розвиваються ароматоутворюючи молочнокислі стрептококи. Їх розвиток також може стимулюватися при розмноженні дріжджів. Ароматоутворюючи молочнокислі стрептококи утворять ароматичні речовини і вуглекислий газ. Їхня кількість у кефірі складає 107 — 108 у 1 см3. При температурі сквашування вище 25 °С інтенсившіше розввається Lac. Lactis. Смак такого продукту нетиповий і нагадує простоквашу. Це пояснюється тим, що сквашування молока відбувається досить швидко (6 – 8 годин) і мікроорганізми, які сприяють утворенню типових для кефіру смаку та аромату, не встигають розвинутись. При температурі 20 – 22 °С молоко свашується за 10 – 12 годин, в кефірі розмножуються ароматоутворюючі стрептококи та частково оцтовокислі бактерії.
Оцтовокислі бактерії розвиваються повільно й утримуються в кефірі в кількості 104 — 105 у 1 см3. Вони сприяють формуванню згустку, зайвий розвиток бактерій може привести до появи слизуватої і тягучої консистенції продукту.
Мезофільні молочнокислі палички типу стрепто – і бета-бактерій складають у кефірі 102 — 103 у 1 см3 і не можуть істотно впливати на якість продукту. При контролі кефіру їх не враховують.
Кількість термофільних молочнокислих паличок у кефірі досягає 107 — 108 у 1 см3. При підвищених температурах і збільшенні тривалості процесу сквашування їхня кількість може досягати 109 у 1 см3 і приводити до перекисання продукту.
Дріжджі розвиваються значно повільніше, ніж молочнокислі бактерії, тому збільшення їхньої кількості відзначається під час дозрівання продукту і складає 106 у 1 см3.
Процес сквашування відбувається при температурі не вище 25 0С, протягом 8 – 12 годин. тому залишкова мікрофлора пастеризованого молока розмножується незначно основним джерелом мікрофлори кефіре є кефірна закваска. Після закінченн процесу сквашування кефір перемішують та охолоджують до температури дозрівання 14 – 16 С і витримують не менше 24 годин. Після такої витримки готовий кефір охолоджують до 8 С.
Встановлено, що мікрофлора кефіру в різні періоди року не є стабільною. У літню пору трохи підвищується кількість термофільних молочнокислих паличок, а у навесні – зменшується вміст оцтовокислих бактерій і знижується його в’язкість. Тому у весняний час рекомендується підвищувати температуру культивування кефірних грибків до 25 °С з метою інтенсифікації розвитку оцтовокислих бактерій.
3. Вади кисломолочних продуктів, що викликані мікроорганізмами.
Вади кисломолочного сиру. Найбільш поширеними вадами кисломолочного сиру мікробного походження є вади зовнішнього вигляду і консистенції та вади запаху, смаку і аромату.
Тягучість кисломолочного сиру викликають оцтовокислі бактерії, які потрапляють в молоко з поверхні технологічного обладнання, з кефірної закваски або кефіру. Вада виникає при вмісті оцтовокислих бактерій в кількості 10 клітин в 1 г продукту.
Спучування кисломолочного сиру викликають дріжджі, які потрапляють у молоко з поверхні технологічного обладнання, з кефірною закваскою або кефіром. Дріжджі в кисломолочному сирі розвиваються при зберіганні його при позитивних температурах. Кількість дріжджових клітин у сирі з дріжджовим присмаком і ознаками спучування досягає 105 – 106 у 1 г. Більш інтенсивний розвиток дріжджів спостерігається в солодких сиркових виробах.
Пліснявіння, пліснявий запах та смак кисломолочного сиру виникає при розвитку в ньому пліснявих грибів, які потрапляють з технологічного обладнання та повітря та при тривалому зберіганні сиру в умовах позитивних температур.
Підвищена кислотність кисломолочного сиру з’являється при розвитку в ньому термостійких молочнокислих паличок. Розвитку цієї вади сприяє уповільнення процесу сквашування, яке обумовлене наявністю в молоці інгібіторів, залишків мийно-дезинфікуючих речовин та лізуючою дією бактеріофага. Бактеріофаг потрапляє в молоко разом з лізогенними штамами закваски, з поверхні технологічного обладнання, з повітря. Його поширенню сприяють порушення при митті та дезинфекції технологічного обладнання та нерегулярне проведення санітарних правил. Розвиваючись, бактеріофаг лізиє клітини заквасочних мікроорганізмів, що приводить до уповільнення процесу сквашування й активному розмноженню сторонніх мікроорганізмів, у першу чергу — термостійких молочнокислих паличок і бактерій групи кишкових паличок, що викликають пороки.
Вади сметани. Сметана – це продукт, що вимагає ретельного дотримання встановлених режимів при її виробництві, так як найменше порушення технології може призвести до числених небажаних змін якості готового продукту. Деякі вад сметани розглянуто нижче (Табл….).
Слизиста та тягуча консистенція сметани обумовлена розвитком слизистих рас молочнокислих бактерій, що здатні утворювати слизисті згустки і які потрапляють у вершки із закваскою та при порушенні санітарії та гігієни виробництва.
Рідка та слабка консистенція сметани може бути внаслідок фальсифікації вершків водою, низьких температур пастеризації та сквашуваня вершків, недостатньої активності закваски, недосквашування або переквашування, передчасного охолодження сметани до її готовності та зберігання готової сметани при високих температурах.
Виділення сироватки в сметані спостерігається при використанні закваски, що утворює колкий згусток, який легко виділяє сироватку при його порушенні. Ця вада спостерігається також при зберіганні сметани при підвщеній температурі.
Спучування сметани викликають дріжджі, які потрапляють у молоко з поверхні технологічного обладнання, з рук обслуговуючого персоналу та з повітря. Дріжджі в сметані розвиваються при зберіганні її при позитивних температурах.
Пліснявіння або поява кольорових плям плісняви на поверхні сметани найчастіше виникає при розвитку пігментоутворюючих пліснявих грибів, які потрапляють з технологічного обладнання та повітря та при тривалому зберіганні сметани в умовах позитивних температур.
Вади йогурту, ряжанки та варенцю.
Якщо кількість термофільних стрептококів перевищує зазначену межу, то може з’явитися порок — тягуча грузла консистенція. При температурі вище 45С точнають інтенсивно розмножуватись термостійкі молочнокислі палички, які потрапляють з обладнанн та є основною залишковою мікрофлорою молока після пастеризації.
Болгарська паличка при відсутності ефективного охолодження готової продукції викликає зайву кислотність продукту. Дріжджі можуть розвиватися при температурах нижче 40 °С або під час тривалого збереження при низьких температурах. Бактерії групи кишкових паличок не можуть інтенсивно розмножуватися через короткий термін сквашивания продуктів
Вади кисломолочних продуктів виготовлені з використанням ацидофільний бактерій. Найбільш частими вадами ацидофільних продуктів є розвиток у процесі сквашування мезофільних (при температурі нижче 40 °С) та залишкової мікрофлори пастеризованого молока: термофільних (при температурі 40 – 45 °С) молочнокислих стрептококів та энтерококів. Розмноження цих мікроорганізмів відбувається при порушенні температурних режимах сквашування і призводить до утворення в’ялого згустку, нетипового смаку і зниженню корисних властивостей готового продукту.
Незважаючи на те що на штучних живильних ацидофільних середовищах ацидофільні палички пригнічують розвиток бактерій групи кишкових паличок, в умовах виробництва ацидофільних продуктів вони швидко розмножуються, іноді їхня кількість досягає 106 клітин у 1 см3. У цьому випадку продукція не відповідає стандартові.
Можливі вади кефіру, їх причини та заходи, щодо зниження або попередження цих вад наведені в таблиці…. .
Таблиця..
Вади кефіру мікробного походження
|
Вада |
Причина виникнення вади |
Заходи, щодо зниження або попередження вади |
|
Збродження згустку |
Надмірний розвиток ароматоутворюючих мікроорганізмів та дріжджів |
Дотримуватись гігієни і санітарії виробництва та зберігання продукту у відповідних умовах. |
|
Утворення вічок |
Розвиток маслянокислих бактерій та БГКП |
|
|
Рідка та слабка консистенція |
Недостатня активність закваски, Низька температура сквашування або недосквашування |
Контролювати якість закваски. Дотримуватись режимів при виробництві сметани |
Продовження таблиці
|
Неоднорідна консистенція |
Велика кількість закваски, відсутність перемішування після внесення закваски |
Контролювати кількість закваски. Дотримуватися технології отримання сметани. |
|
Виділення сироватки |
Використання закваски, що утворює колкий згусток з видаленням сироватки |
Контролювати якість закваски |
|
Спучування |
Бактерії групи кишкових паличок |
Дотримуватись гігієни і санітарії виробництва та зберігання продукту у відповідних умовах. |
|
Наявність плісняви |
Плісняві гриби |
|
|
Занадто кислі запах, смак, аромат |
Термостійкі молочнокислі палички, Надмірна кількість закваски, підвищена температура сквашування та зберігання |
Ретельно мити та дезінфікувати технологічне обладнання та апаратуру. Дотримуватися технології отримання та зберігання сметани |
|
Запах сірководню |
Протеолітичні (гнильні) бактерії, Посилиний розвиток оцтовокислих бактерій |
Замінити кефірні грибки Дотримуватися технології отримання та зберігання кефіру |
|
Слабовиражені запах, смак та аромат |
Неактивна закваска, слабкий розвиток ароматоутворюючих бактрій |
Контролювати якість закваски. |
|
Гіркий чи прогірклий смак |
Ліполітичні бактерії (спорові та неспорові гнильні бактерії) |
Дотримуватись гігієни і санітарії виробництва та зберігання продукту у відповідних умовах. |
|
Гнильний, гнилісний, затхлий, пліснявий |
Гнильні бактерії та пліснява |
4. Мікробіологічний контроль виробництва кисломолочних продуктів
Завдання мікробіологічного контролю зводяться до забезпечення належної спрямованості мікробіологічних процесів і дотриманню санітарно-гігієнічних умов виробництва.
Виходячи з цього, санітарно-гігієнічний контроль виробництва кисломолочних продуктів складається з проведення контролю технологічного процесу виробництва цих продуктів, санітарно-гігієнічного стану цеху (устаткування, посуду, повітря й ін.) і контролю готової продукції.
При контролі технологічного процесу перевіряють ефективність пастеризації молока не рідше 1 рази в 10 днів. При цьому БГКП не повинні виявлятися в 10 см3.
Особлива увага повинна бути приділена якості заквасок. Їх досліджують на наявність кишкових паличок. При цьому БГКП не повинні виявлятися в 10 см3.
Надалі контроль технологічного процесу проводять шляхом дослідження суміші після заквашування і сквашування. Визначають наявність БГКП, що не повинні виявлятися в 1 см3.
Контроль технологічних процесів виробництва кисломолочних продуктів проводять один раз на місяць. Одночасно з відбором проб для контролю технологічного
процесу беруть проби для контролю санітарно-гігієнічного стану цеху (ефективність мийки устаткування, посуду, чистота повітря, чистота рук і одягу робітників і ін.).
Готову продукцію контролюють на наявність бактерій групи кишкових паличок, а при необхідності – і по мікроскопічному препараті не рідше одного разу в 5 днів. БГКП не допускаються в 0,1 см3 кефіру, кисляку, йогурту, ацидофільного дріжджового молока. Патогенні мікроорганізми, у тому числі сальмонеллы, у кисломолочних продуктах не допускаються в 25 р.
У препаратах з ацидофільного дріжджового молока повинні переважати ацидофільні палички і від 4 до 6 кліток дріжджів в одному полі зору.
При погіршенні мікробіологічних показників готового продукту проводять додатковий контроль технологічних процесів цих продуктів для встановлення причин, що впливають на якість готової продукції.
Питання для самоконтролю.
1. Що таке кисломолочні продукти та як класифікують кисломолочні продукти в залежності від виду мікроорганізмів, що входять до складу закваски для їх виробництва?
2. Які основні джерела потрапляння мікроорганізмів в кисломолочні продукти?
3. Які особливості мікробіологічних процесів при виробництві кисломолочних продуктів, виготовлених на заквасках мезофільних молочнокислих стрептококів та термофільних молочнокислих стрептококів?
4. Охарактеризуйте мікробіологічні процеси, що відбуваються при виробництві кисломолочних продуктів з використанням ацидофільних бактерій та біфідобактерій?
5. Які мікроорганізми входять до складу закваски для кефіру і кумису?
6. З яких видів мікроорганізмів складаються закваски для сиру, сметани, кисляку, йогурту, варенца, ряжанки?
7. Якими заквасками сквашують молоко при виробництві ацидофіліну, ацидофільно-дріжджового молока, ацидофільної пасти?
Реферати
Читати далі