CC BY
1INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
ПОДБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ШТАММОВ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ В КАЧЕСТВЕ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЙОГУРТА.
Саидова Д.Э.
Базовый докторант PhD Институт микробиология АН РУз, Республика Узбекистан, г.
Ташкент
https://doi.org/10.5281/zenodo.13847080
Аннотация. В данной статье представлен обзор исследований, направленных на подбор оптимальных параметров культивирования штаммов молочнокислых бактерий, используемых в производстве молочных продуктов.
Ключевые слова: йогурт, ферментация, pH, температура культивирования, кислотность.
Введение. Молочнокислые бактерии (МЛБ) играют ключевую роль в производстве различных молочных продуктов, обеспечивая их вкусовые и текстурные характеристики, а также повышая их сохранность. Разработка эффективных стартерных культур для прямого внесения в молоко представляет собой важный аспект в молочной промышленности, поскольку это позволяет улучшить контроль над процессом ферментации и получить продукты с предсказуемыми и стабильными свойствами. Настоящая статья посвящена исследованию и подбору оптимальных параметров культивирования штаммов молочнокислых бактерий, которые могут быть использованы в качестве стартерных культур[1].
Йогурт — один из самых популярных и полезных молочных продуктов, известный своей легкой усвояемостью и богатым составом про биотических микроорганизмов. Качество йогурта в значительной степени зависит от стартовой культуры, которая играет решающую роль в процессе ферментации и формировании вкусовых и текстурных характеристик продукта.
Стартовая культура — это смесь специально подобранных микроорганизмов, которая используется для ферментации молока и превращения его в йогурт. Основные компоненты стартовой культуры — это молочнокислые бактерии, которые способствуют процессу свертывания молока и образованию характерного вкуса йогурта[3].
Материалы и методы. Первый этап разработки заквасок — это подбор штаммов молочнокислых бактерий. Штаммы МКБ могут быть гомо- или гетероферментативными, в зависимости от того, какие метаболические пути они используют при ферментации. Классический йогурт производится с использованием двух основных видов молочнокислых бактерий: Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Эти бактерии работают в симбиозе: S. thermophiles активно расщепляет лактозу, образуя молочную кислоту и CO2, что стимулирует рост L. bulgaricus. В свою очередь, L. bulgaricus выделяет пептиды и аминокислоты, которые служат питанием для S. thermophilus. Такое взаимодействие ускоряет процесс ферментации и улучшает консистенцию йогурта[2].
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
На первом этапе эксперимента с целью определения оптимальных параметров культивирования штаммов были исследованы 13 штаммов МКБ, выделенных из различных кисломолочных продуктов и отобранные на основе изучения у них основных биологических свойств (таблица1). В качестве основных параметров культивирования штаммов были изучены такие параметры, как оптимальная питательная среда, температура и продолжительность культивирования.
С целью повышения культуральной активности штаммов МКБ были разработаны оптимальные питательные среды, проведены эксперименты по культивированию исследуемых штаммов на модифицированных средах и элективной среде МРС-бульон с добавлением различных концентраций полифосфатов. Параметры культивирования включали температуру, pH среды, концентрацию питательных веществ и время ферментации. Для каждой комбинации параметров были проведены испытания, чтобы определить их влияние на рост и активность бактерий. Основные параметры культивирования были следующими:
- Температура: 37°C и 42°C.
- pH среды: 4.5, 5.0, 5.5, и 6,5.
- Время ферментации: 6, 8, 10, 12 и 15 часа.
Активность штаммов оценивалась по следующим критериям:
- Растущее время (время достижения максимальной плотности клеток).
- Кислотность (измерение pH среды).
- Число колоний (Определение титра клеток проводили по методу Коха)
Исследование показало, что подбор оптимальных параметров культивирования
молочнокислых бактерий имеет критическое значение для достижения высокого качества молочных продуктов. Температура, pH, концентрация лактозы и время инкубации являются основными факторами, которые необходимо учитывать для оптимизации процесса и обеспечения наилучших характеристик конечного продукта.
Таблица № 1
№ Штаммы Бремя начала эксперимента Бремя конца эксперимента (42С) Время конца эксперимент а(37С) Вкус н аромат Кислотность рН Консистенция
1 Lactobacillus delbrueckii 07.30 15.00 16.00 насыщенный вкус ароматный но есть кислые привкус 60 4,5 густой и крема образный сгусток
2 Streptococcus salixarlus 07.30 23.00 08.00 насыщенный вкус ароматный 60 4,5 густой и крема образный сгусток
3 Lactobacillus acidophïlm 07.30 16.30 17.00 насыщенный вкус ароматный 70 4 густой и крема образный сгусток
4 L. lacîic 07.30 16.30 18.30 насыщенный вкус ароматный но есть кислые привкус 60 5 крема образный сгусток
5 L. lacîic 01 07.30 17.40 17.00 насыщенный вкус ароматный но есть кислые привкус 60 5 жидкий
6 L. lacîic (творог) 07.30 17.00 17.40 насыщенный вкус ароматный но есть кислые привкус 70 4,5 жидкий
7 4 c2-6 07.30 16.40 08.30 насыщенный вкус ароматный но есть кислые привкус 60 4,5 жидкий
S 4 ci-: 07.30 17.00 17.30 насыщенный вкус ароматный но есть кислые привкус 70 5 жидкий
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE "STATUS AND DEVELOPMENT PROSPECTS OF FUNDAMENTAL AND APPLIED MICROBIOLOGY: THE VIEWPOINT OF YOUNG SCIENTISTS" _25-26 SEPTEMBER, 2024_
Результаты и обсуждение. Оптимальная температура: исследование показало, что для большинства молочнокислых бактерий оптимальная температура для культивирования составляет 40- 42°C. При этой температуре наблюдается максимальная скорость роста и высокая активность ферментации. При температурах ниже 37°C и выше 45°C активность бактерий снижалась. Оптимальный диапазон pH: результаты показали, что оптимальный диапазон pH для культивирования молочнокислых бактерий составляет от 5,5 до 6,5. В этом диапазоне бактерии эффективно ферментируют лактозу, производя молочную кислоту. В более кислых или более щелочных условиях активность бактерий значительно снижалась[4]. Заключение. Разработка заквасок прямого внесения для йогурта — это сложный и многоэтапный процесс, включающий выбор штаммов молочнокислых бактерий, оптимизацию условий их культивирования, сублимацию и контроль качества.. Тщательная работа на каждом этапе разработки обеспечивает получение высококачественного йогурта с отличными органолептическими и пробиотическими свойствами.
REFERENCES
1. l.Wu, Q., Tun, H.M., Leung, F.C.C. & Shah, N.P. (2014). Genomicinsights into high exopolysaccharide-producing dairy starter bacterium Streptococcus thermophilus ASCC 1275. Scientific Reports.
2. Yang, E., Fan, L., Yan, J. et al. (2018). Influence of culture media, pH and temperature on growth and bacteriocin production of bac-teriocinogenic lactic acid bacteria. AMB Express. 3. Zannini, E., Waters, D.M., Coffey, A. & Arendt, E.K. (2016). Production, properties, and industrial food application of lactic acidbacteria-derived exopolysaccharides. Applied Microbiology Biotechnology.
3. Zhang, Q., Yang, B., Brashears, M.M. et al. (2014). Influence of casein hydrolysates on exopolysaccharide synthesis by Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus. Journal of the Science of Food and Agriculture.
