Что такое молочнокислые бактерии и какое влияние они оказывают на конечный продукт из молока – разбираемся в нашей статье.
Молочнокислые бактерии (МКБ) – тип бактерий, ферментирующих лактозу (молочный сахар) в молоке. Они создают молочную кислоту и побочные вещества: уксус, углекислый газ, спирт. МКБ используются при производстве различных продуктов питания, таких как йогурт, кефир, творог, сыр и т. д. Они изменяют текстуру, вкус, обеспечивают длительный срок хранения.
История заквасок и ферментации
Практика ферментации на протяжении тысячелетий была распространена по всему миру. Считается, что первую закваску получили случайно, в результате того, что молоко, хранящееся в кожаных мешках, начало киснуть. Позже люди начали использовать определенные типы бактерий, чтобы ускорить процесс ферментации, изменить вкус и текстуру продуктов.
Первые упоминания о ферментированных продуктах питания можно найти в древней индийской книге Аюрведа. Она описывает масло из закисшего молока, которое использовалось для лечения заболеваний кожи и укрепления иммунной системы.
Традиционные способы производства молочных продуктов включают в себя процесс обратного замачивания или использования небольшого количества специально подготовленных консервированных заквасок, которые присутствуют в сырье в естественной среде.
В Древнем Риме кисломолочная продукция регулярно употреблялась местным населением. Кефир был произведен в Римской империи в I-III веках н.э. Название продукта буквально переводится как «благо», что указывает на его пользу для здоровья. Помимо этого, в Риме изготавливались различные сыры и йогурты.
В период Средневековья в Европе и многих других странах ферментированные молочные продукты использовались для приготовления блюд и напитков, для производства лекарственных средств. Один из самых известных молочных продуктов того периода – сыр Рокфор, был создан во французском городе Рокфор в XIV веке. Ранее, в I веке н.э., греки производили сыр Фета, который изначально назывался «сыр Старой Афины», а позже был переименован в честь города Фета.
В XVIII веке в Европе начали создаваться специальные институты и лаборатории по изучению молока и молочных продуктов. Они занимались не только разработкой новых способов ферментации, но и детальным исследованием состава молока, заквасок и кислот, используемых в производстве. Были созданы новые виды сыра, которые стали культурными национальными блюдами разных стран мира: Гауда в Нидерландах, Чеддер в Англии, Моцарелла в Италии, и другие.
В начале ХХ века на основе закисшего молока готовили различные кисломолочные продукты: творог, сметану и йогурт. Их производство было упрощено, установились стандарты качества, которые соблюдаются и в наши дни. Одной из самых популярных заквасок до сих пор является Ацидофилус. Этот вид МКБ был открыт в 1905 году и первоначально добавлялся в молоко для изготовления йогурта.
Сегодня производители сливочного масла и других молочных продуктов постоянно используют молочнокислые бактерии. Методы изготовления и используемые закваски могут различаться в зависимости от традиций и потребностей региональных рынков.
Разновидности кисломолочных продуктов
Молочные продукты пользуются популярностью у многих народов мира. Они представляют собой источник белка, кальция и витаминов группы В. Одним из самых популярных молочных продуктов, произведенных с помощью МКБ, является йогурт. Он имеет густую кремообразную текстуру и кисловатый вкус, появившийся именно за счет бактерий. Как и большая часть других кисломолочных продуктов, йогурт положительно влияет на микрофлору кишечника и пищеварение.
Кефир – еще один кисломолочный продукт, производимый при помощи МКБ. Он имеет жидкую консистенцию и кислый терпкий вкус. Кефир крайне полезен для здоровья, так как содержит бактерии молочнокислой палочки, которые улучшают пищеварение и укрепляют иммунитет.
При помощи МКБ создается и творог. Бактерии разделяют белок и жир в молоке. Творог имеет мягкую текстуру и сладковатый вкус. Он содержит большое количество белка и кальция, что делает его полезным для здоровья костей и мышц.
Сыр – продукт, полученный в результате ферментации молочного белка при помощи молочнокислых бактерий. В зависимости от сорта, он может иметь разную текстуру или вкус. Производство сыров занимает от нескольких недель до нескольких лет. К самым известным сортам, производимым при помощи молочнокислых бактерий, относятся Моцарелла, брынза, Чеддер.
Помимо перечисленных выше, существует еще множество продуктов, изготовленных с использованием МКБ. Естественная микрофлора молока практически полностью исчезает при кипячении, пастеризации или стерилизации. Закваска позволяет контролировать ферментацию и производить продукцию с необходимыми характеристиками.
Заквасочные культуры
Закваска является основной и самой важной составляющей, входящей в первичную микрофлору кисломолочных продуктов. Благодаря ее внесению, молоко обогащается разнообразными микроорганизмами, изменяя свою биохимическую активность. В результате получается готовый продукт, качество которого зависит от состава заквасок.
Закваски делят на первичные, вторичные и третичные. Первые получаются в результате посева маточных заквасок, вторичные и третичные образуются при замешивании промежуточных и материнских культур.
Закваски также делятся по количеству штаммов на одноштаммовые, многоштаммовые и смешанные, куда попадают штаммы сразу нескольких видов микроорганизмов. Они входят в состав любых кисломолочных продуктов, так как способны вызывать ферментацию молока.
Типы взаимодействия между заквасочными культурами
При производстве многих молочных продуктов используются различные типы молочнокислых бактерий или комбинации из нескольких бактериальных культур для достижения желаемых свойств в продукте. При использовании смешанной закваски возникает взаимодействие между микроорганизмами:
- Конкуренция. Культуры молочнокислых бактерий конкурируют между собой за доступ к питательным веществам в молоке. Это может привести к тому, что одна культура начнет доминировать над другой и полностью прекратит ее размножение. Выбор правильной комбинации заквасок имеет важное значение при производстве многих молочных продуктов.
- Синергизм. Синергизм является другим типом взаимодействия, при котором культуры молочнокислых бактерий показывают лучшие результаты, работая вместе, а не отдельно друг от друга. Например, один вид МКБ может выделять определенные вещества, которые другой использует для питания и размножения.
- Антагонизм. Антагонизм – это тип взаимодействия между культурами, когда одна из них производит вещества, которые подавляют рост и развитие другой. Например, некоторые бактерии могут выделять антибактериальные вещества, которые помогают им обеспечить свою выживаемость и конкурировать с другими микроорганизмами в молоке.
Из чего формируется микрофлора молока
Микрофлора молока – это совокупность микроорганизмов, которые в нем содержатся. Она играет важную роль в формировании вкуса и аромата продукта, оказывает положительное воздействие на пищеварительную систему человека. Существует несколько факторов, влияющих на микрофлору молока, среди которых можно выделить:
- Вымя коровы. На коже вымени обитают разнообразные микроорганизмы. При доении коровы некоторые из них попадают в молоко и становятся частью его микрофлоры. Микроорганизмы, попавшие в продукт таким образом, как правило, не несут никакой опасности для человека.
- Корм. Микроорганизмы, содержащиеся в корме, могут попадать в молоко и дополнять его микрофлору. Поэтому для получения вкусного и полезного продукта фермерам необходимо регулярно следить за качеством кормовой базы.
- Воду. Если в воде содержатся бактерии или вирусы, то они также попадают в молоко и образуют его микрофлору.
- Молочнокислые бактерии. Они способствуют сквашиванию молока и играют важную роль при изготовлении таких продуктов как йогурт, кефир, творог и т. д.
- Другие бактерии. Частью микрофлоры молока становятся микроорганизмы, которые попадают в него во время переработки и хранения. Важно следить за санитарными нормами на производстве, а также за условиями хранения молочных продуктов.
Микрофлора молока влияет на качество и вкус молочных продуктов. Поэтому ответственный производитель молочного сыра, сметаны, йогуртов или кефира обязательно контролирует все производственные процессы, чтобы обеспечивать покупателей только лучшей продукцией.
Состав микрофлоры сырого молока
Сырое молоко содержит множество микроорганизмов, включая бактерии, дрожжи и грибы. Некоторые из них считаются безвредными и используются для производства молочных продуктов, так как они могут ферментировать лактозу и другие компоненты молока. От других избавляются методами стерилизации и пастеризации.
Хотя сырое молоко содержит множество различных МКБ, некоторые из них более распространены, чем другие. Лактобациллы и лактококки являются двумя основными видами молочнокислых бактерий, которые чаще других встречаются в сыром молоке. Они запускают процесс ферментации, который приводит к образованию молочной кислоты, изменяет вкус и текстуру продукции.
Состав микрофлоры пастеризованного молока
Пастеризация – одна из наиболее распространенных методик обработки молока. Этот процесс заключается в нагревании продукта до определенной температуры (обычно 72°С) в течение определенного времени (до 30 секунд), после чего молоко быстро охлаждается. Цель пастеризации – уничтожение вредных микроорганизмов и продление срока хранения молока.
Пастеризация практически полностью истребляет микрофлору молока, включая как вредные, так и полезные микроорганизмы. Из-за этого многие люди считают, что пастеризованное молоко менее полезно для здоровья, чем сырое. На самом деле это не так.
После пастеризации в молоке все еще присутствуют стрептококки, лактобациллы и лактококки. Это основные виды молочнокислых бактерий, которые используются в заквасках для производства большинства молочных продуктов. Какую роль они играют:
- Стрептококки вызывают скисание молока, но небольшое их количество только улучшает вкус, а также подавляет развитие вредных микроорганизмов.
- Лактобациллы вырабатывают антибактериальные вещества, которые защищают от разрушительного воздействия других бактерий и не позволяют вредоносным микроорганизмам размножаться.
- Лактококки являются основными микроорганизмами, перерабатывающими лактозу (молочный сахар) и производящими молочную кислоту.
В молоке также встречаются колиформные бактерии. После пастеризации их количество приближается к минимуму. Колиформные бактерии могут являться индикатором загрязнения продукта кишечными палочками и другими вредными микроорганизмами. Высокое количество колиформных бактерий свидетельствует о низком качестве сырья.
Помимо молочнокислых и колиформных бактерий, в пастеризованном молоке могут присутствовать и патогенные микроорганизмы, в том числе дрожжи, споры плесени и вирусы. Хотя их количество после пастеризации значительно уменьшается, возможность их наличия в молоке не может быть исключена полностью.
Состав микрофлоры стерилизованного молока
Стерилизация практически полностью обеззараживает молоко. Этот процесс заключается в нагревании продукта до очень высокой температуры (до 130-150°С) в течение длительного времени (более 30 минут), после чего он быстро охлаждается. Цель стерилизации заключается в уничтожении всех микроорганизмов в молоке и продлении срока его годности.
В результате стерилизации большинство бактерий, включая полезные молочнокислые, уничтожается. Однако, некоторое количество МКБ могут выжить даже в стерильном молоке, если они находятся в латентной форме, и начать размножаться при хранении продукта при температурах выше 20°С.