Производство кисло - молочных продуктов

Leu.  cremoris  имеет клетки,  которые обычно выстраиваются в длинные двойные цепочки.

Кулътуральные свойства. Лейконостоки являются факультативными анаэробами. Растут на специальных питательных средах. Оптимальная температура роста 20-30 °С, а минимальная составляет 5 °С.

По сравнению  с лактококками лейконостоки более  требовательны к составу питательных сред.

Молоко является бедной питательной средой для развития лейконостоков. Большинство штаммов растет в молоке при добавлении ростовых факторов, экстракта дрожжей и глюкозы.

Лейконостоки  на плотных средах образуют мелкие (до 1 мм в диаметре) гладкие круглые серовато-белые колонии (рис. 3); на средах, содержащих сахарозу, образуют мелкие слизистые колонии. При посеве лейконостоков уколом на плотную среду развиваются вдоль укола с небольшим поверхностным ростом. Бульонные культуры часто имеют однородное помутнение, но штаммы, образующие длинные цепочки, имеют тенденцию к образованию осадка.

Биохимические свойства. Лейконостоки являются хемоорганотрофами с облигатной потребностью в сбражеваемом углеводе.

Лейконостоки  являются слабыми кислотообразователями, молоко часто не свертывают, протеолитической активностью не обладают, индол и аммиак не образуют, нитраты не восстанавливают. Конечную рН при росте в жидкой среде с глюкозой доводят до 4,4-5,0.

Термофильный  стрептококк.

Систематика. В род Streptococcus входит один вид молочнокислых кокков Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококк). Он образует в небольшом количестве ацетоин, поэтому занимает промежуточное положение между гомо- и гетероферментативными стрептококками. В связи с этим его относят к факультативным, или среднегетерогенным, гетероферментативным молочнокислым стрептококкам.

Морфология. Str. thermophilus представляет собой грамположительные шарообразные или эллипсовидные клетки диаметром 0,7-0,9 мкм, чаще располагающиеся длинными цепочками (рис. 21). По величине клетки крупнее, чем клетки молочного стрептококка. Термофильный стрептококк спор и капсул не образует, неподвижен.

Культуральные свойства. По отношению к кислороду Str. thermophilus, как и все молочнокислые бактерии, является факультативным анаэробом. Хорошо растет на обезжиренном и гидролизованном молоке, также на плотных средах, содержащих компоненты молока и ростовые факторы.

На поверхности плотных  питательных сред термофильный стрептококк образует очень мелкие колонии округлой формы с зернистой структурой и локонообразными краями, глубинные колонии имеют чечевицеобразную форму с боковыми выростами.

Характерным признаком Str. thermophilus является широкий диапазон температур роста - от 20 до 50 °С. Оптимальной является температура 37-40 °С, слабый рост наблюдается при 50 °С, температура 53 °С задерживает рост.

Биохимические свойства. Str. thermophilus по энергии кислотообразования превосходит все молочнокислые стрептококки, достигая уровня термофильных лактобактерий. Он сквашивает молоко через 3,5-6 ч, предельная кислотность составляет 110-115 °Т. Сквашивание молока происходит быстрее при добавлении к нему дрожжевого экстракта (0,3 %) и сахарозы (3 %). В этих условиях обнаруживают увеличение размера клеток в 2 раза и больше, чем при выращивании в обычном молоке.

Характерным свойством этого вида считаются способность сбраживать сахарозу и отсутствие ферментации мальтозы. Каталазу не образует. Некоторые штаммы образуют диацетил, в небольшом количестве синтезируют ацетоин, вследствие чего улучшается качество молочных продуктов. Многие культуры термофильных стрептококков образуют вязкие тягучие сгустки молока.

Str. thermophilus обладает относительно высокой термоустойчивостью. Он выдерживает температуру 75 °С в течение 15 мин и 65 °С в течение 30 мин, вследствие чего составляет значительную часть остаточной микрофлоры в молоке после пастеризации.

Штаммы термофильных стрептококков чаще выделяют из сырого молока, их в комбинации с болгарской палочкой используют в производстве ряженки, варенца, йогурта, мечниковской простокваши, а также кисломолочных напитков и творога ускоренной выработки, сыров с высокой температурой второго нагревания. При этом Str. thermophilus начинает гликолиз и стимулирует рост Lbm. bulgaricum. Стимулирующим фактором является муравьиная кислота, которая образуется в достаточном количестве в микроаэрофильных условиях.

 

 

Лактобактерии.

Систематика. В связи с многочисленным количеством видов молочнокислых палочек (67) при их классификации и идентификации выделенных штаммов в последнее время, кроме морфологических особенностей, культуральных свойств и ферментативной активности фенотипические свойства), учитывают также генотипические особенности.

Молочнокислые палочки (лактобактерии) относятся  к семейству Lactobacteriaceae, роду Lactebacterium, включающему три подрода: Thermobacterium (термобактерии), Streptobacterium (стрептобактерии) и Betabacterium (бетабактерии).

К первой группе в подрод Thermobacterium отнесены облигатные гомоферментативные лактобактерии, в подрод Streptobacterium вошла вторая группа, объединяющая факультативные гетероферментативные лактобактерии, третья группа молочнокислых палочек представлена облигатными гетероферментативными лактобактериями, отнесенными к подроду Betabacterium.

В группу I вошли 15 видов гомоферментативных молочнокислых палочек, которые ферментативные углеводы исключительно до молочной кислоты. В подавляющем большинстве это термофилы за исключением 4-х видов, которые развиваются при 15 ^оС и не растут при 45 ^оС.

Во вторую группу отнесены 11 видов факультативных лактобактерий, которые могут ферментатировать углеводы до молочной кислоты или до молочной, уксусной и муравьиной кислот, этиленового спирта и других продуктов.

Представители второй группы являются мезофиллами.

Третья группа лактобактерий объединяют 18 видов  облигатных гетероферментативных лактобактерий, которые ферментатируют углеводы до молочного и уксусной кислот, этанола и СО₂. По отношению к температуре онип являются мезофиллами, за исключением трех видов, которые растут при 45 ^оС и не культивируются при 15 ^оС.

Морфологические свойства. Лактобактерий представляют собой палочки размером 4-15 х 0,5-0,6 мкм, встречаются изогнутые и булавовидные формы (коринеформы), также короткие коккобактерии. Они, как правило, неподвижны, спор и капсул не образуют, по Грамму красятся положительно. Подвижностью обладают два представителя второй группы (Lbm. agilis, Lbm. curvatus) и три вида термобактерий -Lbm. ruminis, Lbm. salivarius и Lbm. jamanashiensis. Все они являются перитрихами. Клетки стрептобактерий мельче, чем клетки термобактерий, часто располагаются в виде цепочек. Бетабактерии имеют наиболее мелкие и тонкие клетки.

Образование цепочек обусловлено тем, что  деление клеток происходит только в одной плоскости, оно характерно для определенных видов и даже штаммов.

Культуральные свойства. Молочнокислые палочки являются факультативными анаэробами или микроаэрофилами, лучше растут при пониженном содержании кислорода или в атмосфере, содержащей 5-10 % СО₂. Некоторые штаммы при выделении являются анаэробами. По отношению к температуре стрептобактерий и бетабактерии являются мезофилами, термобактерии - термофилами.

Лактобактерий относятся к хемоорганотрофам. На обычных средах они не растут, их выращивают на средах с молоком. При развитии в молоке вызывают образование однородного плотного сгустка с приятным кисломолочным запахом и вкусом.

Биохимические свойства. Лактобактерии находятся на границе аэробного и анаэробного типов дыхания.

В молочной промышленности используют ограниченное число видов  молочнокислых палочек.

Среди термобактерий в качестве заквасочных микроорганизмов чаще применяют Lbm. helveticum, Lbm. delbrueckii subsp. bulgaricum (болгарская палочка), Lbm. acidofilum (ацидофильная палочка), Lbm. delbrueckii subsp. lactis (молочная палочка).

Термофильные молочнокислые  палочки являются активными кислотообразователями, они сквашивают молоко через 4-5 ч, предельная кислотность достигает 200-350 ^оТ.

Lbm. delbruckii subsp. bulgsricum доводит предельную кислотность молока до 200-300 ^оТ. Штаммы болгарской палочки образуют ацетальдегид – ароматическое вещество, придающее вкус, запах, подавляющее нежелательную микрофлору кишечника.

Применяют в составе  заквасок для производства простокваши мечниковской, южной, йогурта, ряженки и др.

Lbm.acidophilum является кишечным микробом, который можно выделить из содержимого пищеварительного тракта человека и различных животных. Ацидофильная палочка способна после культивирования в молоке вновь приживаться в кишечнике человека и подавлять там развитие патогенных и нежелательных микроорганизмов сальмонеллы, шигеллы, стафилококки, эшерехии и др.)

Бифидобактерии.

Это облигатная и доминирующая часть кишечной микрофлоры здорового человека и теплокровных животных. Она проявляет антагонистическую активность по отношению к патогенным, условнопатогенным и нежелательным микроорганизмам в кишечнике.

В настоящее время идентифицировано 24 вида бифидобактерий.

Бифидобактерии применяют при изготовлении кисломолочных продуктов для детей раннего возраста и пробиотиков для людей и животных, так, как способствуют нормализации микрофлоры кишечника. Они сообщают продукту диетические и лечебные свойства, так как синтезируют витамины группы В, витамин К, также незаменимые аминокислоты, при этом в качестве азота используют аммиак. Эти микроорганизмы разрушают канцерогенные вещества, образуемые представителями кишечной микрофлоры при азотном обмене, выполняя, таким образом, роль «второй печени».

Бифидобактерии играют важную роль в жизнедеятельности  человека, поддерживая его здоровье на оптимальном уровне. Она является преобладающей микрофлорой в  кишечнике. В 1 грамме содержимого толстого кишечника взрослого человека обнаруживают несколько миллиардов клеток бифидобактерий.