CC BY
60
Н.В. Лобуцкая,
аспирант кафедры товароведения и экспертизы продовольственных товаров ДВГАЭУ; В.П. Дедюхина,
кандидат технических наук, профессор кафедры товароведения и экспертизы продовольственных товаров ДВГАЭУ; Ж.П. Павлова,
кандидат технических наук, профессор кафедры товароведения и экспертизы продовольственных товаров ДВГАЭУ; И.М. Ермак,
старший научный сотрудник Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН
ВЛИЯНИЕ ПРОТОСИМБИОТИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ
МОЛОЧНЫХ СГУСТКОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЙОГУРТОВ
Рассмотрено влияние протосимбиотических смесей микроорганизмов на формирование сгустков из коровьего и соевого молока с учетом различных соотношений культур S. thermophilus, L. bulgaricus и L. acidophilus по сравнению с традиционно используемой при выработке йогуртов протосимбиотической смесью чистых культур S. thermophilus и L. bulgaricus.
В последние годы в индустрии питания появляются прогрессивные технологии, позволяющие создавать новые поколения пищевых продуктов с высокими вкусовыми и лечебно-профилактическими свойствами, хорошей сбалансированностью состава. Использование таких технологий способствует расширению ассортимента высококачественных молочных продуктов, повышению их конкурентоспособности.
Одно из перспективных направлений биотехнологии - использование физиологически активных симбиозов из различных видов бактерий при создании новых диетических продуктов. Подбор физиологически совместимых штаммов при соблюдении условий оптимизации соотношений чистых культур молочнокислых бактерий является базой для активных симбиозов на основе этих бактерий.
Нами проведены исследования, связанные с созданием комплексных протосимбиотических заквасок на основе штаммов Streptococcus
thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus с целью их использования в производстве йогуртов.
Производство структурированных продуктов, в том числе йогуртов, является одним из наиболее динамично развивающихся секторов молочного производства. Об этом, в частности, свидетельствует тот факт, что доля активных потребителей йогурта на российском рынке в последние годы увеличивается [1].
Из выбранных нами лактобактерий наибольший интерес представляет L. acidophilus, относящаяся к пробиотикам, которая легко приживается в кишечнике человека, более устойчива по сравнению с L. bulgaricus к щелочам (pH 8,3), наличию в среде фенола (1:250 - 1:400), желчи (20%), является составляющей частью резидентной микрофлоры кишечника и обладает выраженными антибиотическими свойствами. Она способна подавлять рост бактерий группы кишечных палочек, дизентерийной палочки, сальмонелл, коагулазоположительного стафилококка, туберкулезной палочки и др. [4]. Традиционно же используемая в производстве йогуртов болгарская палочка проходит через кишечник «транзитом».
Известно, что продуцируемые L. acidophilus антибиотические вещества термостабильны, они не разрушаются даже при кипячении, что имеет важное значение при производстве пастеризованных кисломолочных продуктов. Кроме того, L. acidophilus придает сгустку пластичные свойства и препятствует отделению сыворотки [2].
Ключевой момент технологического процесса производства различных молочнокислых продуктов - свертывание молока, проявляющееся в образовании молочного сгустка. В целях выбора оптимальных сочетаний лактобактерий, влияющих на характер формирующегося сгустка, на основе их биологических и технологических характеристик мы составили 4 варианта протосимбиотических смесей микроорганизмов (табл. 1).
Контрольным вариантом (№1) служила протосимбиотическая смесь чистых культур термофильного молочнокислого стрептококка (Streptococcus thermophilus) и молочнокислой болгарской палочки (Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus), традиционно используемая при производстве йогуртов.
Таблица 1
Состав протосимбиотических смесей микроорганизмов
№ варианта Соотношение молочнокислых бактерий
S. thermophilus L. bulgaricus L. acidophilus
1 (контроль) 4 1 -
2 4 0,75 0,25
3 4 0,5 0,5
4 4 1 1
Кисломолочные системы подбирали в соответствии с общими правилами приготовления заквасок (Инструкция по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов для молочной промышленности, 1983) на стерильном обезжиренном коровьем молоке
в соотношениях, указанных в табл. 1, с последующим термостатировани-ем до образования сгустка. Температуру сквашивания устанавливали в зависимости от оптимальной температуры развития выбранных лакто-бактерий: для закваски, состоящей из термофильного стрептококка и болгарской палочки, она составляла 40-42 0С, для закваски, состоящей из термофильного стрептококка, болгарской и ацидофильной палочек, -39-40 0С. Закваску вносили в количестве 1%.
Отбирали те варианты протосимбиотических смесей микроорганизмов, которые свертывали молоко на уровне оптимального соотношения культур по продолжительности сквашивания, органолептическим свойствам (табл. 2) и микроскопической картине сгустка.
Таблица 2
Результаты совместного культивирования протосимбиотических смесей микроорганизмов
№ Состав Время сквашивания Характеристика сгустка
варианта протосимбиотической закваски Вкус и запах Внешний вид и консистенция
1 S. thermophilus + 2 ч 45 мин - Кисломо- Сгусток плот-
L. bulgaricus 3 ч лочный, ный, конси-
Соотношение 4:1 мягкий стенция однородная
2 S. thermophilus + L. bulgaricus + L. acidophilus Соотношение 4:0,75:0,25 2 ч 45 мин -3 ч То же То же
3 S. thermophilus + 3 ч - Кисломо- Консистенция
L. bulgaricus + 3 ч 15 мин лочный, сгустка одно-
L. acidophilus Соотношение выраженный родная, в меру вязкая, не тягу-
4:0, 5:0,5 чая
4 S. thermophilus + 2 ч 30 мин - Кисломо- Консистенция
L. bulgaricus + 2 ч 45 мин лочный, однородная,
L. acidophilus Соотношение 4:1:1 резкий вязкая, тягучая
По времени образования сгустка (2 ч 30 мин - 2 ч 45 мин) наиболее активным был вариант № 4, но сгусток, полученный при таком соотношении заквасочных культур, имел резкий кисломолочный вкус и вязкую тягучую консистенцию. Практически не отличались от контрольного по органолептическим свойствам сгустки, полученные с использованием протосимбиотических смесей микроорганизмов в соотношениях, указанных в вариантах № 2, 3, а по времени сквашивания - в варианте № 3. При микроскопировании бактериоскопического препарата из сгустка как в контрольном, так и в опытных образцах в конце сквашивания регистрировалось преобладание термофильного стрептококка и 10-15 палочек в одном поле зрения.
В дальнейшем проверялась активность выбранной протосимбиоти-ческой закваски (варианты № 2, 3) по отношению к пастеризованному коровьему и соевому молоку.
Согласно традиционной технологии производства йогурта перед сквашиванием молочную основу нормализуют по жиру и сухим веществам [3]. Для этого при приготовлении йогурта из коровьего молока молочную смесь нормализовали по содержанию сухих веществ до 11,4%, массовой доле жира - до 1,5, белка - до 3,28, углеводов - до 4,39%. При выработке йогурта из соевого молока использовали нормализованную смесь (соевого молока с сухим соевым молоком) с массовой долей сухих веществ 10,1%, жира - 1,5, белка - 6,0, углеводов - 2,9%.
Смесь пастеризовали при температуре 90-92 0С с выдержкой 2-3 мин, затем гомогенизировали при давлении 17,5 МПа и температуре 60 0С; охлаждали до температуры сквашивания (40 0С) и вносили закваску в количестве 1-5%; сквашивали при температуре 39-40 0С. В соевое молоко перед сквашиванием вносили лимонную кислоту в количестве 0,1% для устранения неприятного вяжущего привкуса.
Активность выбранных заквасок определяли по титруемой и активной кислотности, продолжительности сквашивания и вязкости сгустка (табл. 3). Из приведенных в табл. 3 данных видно, что с увеличением объема закваски увеличивается вязкость кисломолочного сгустка. Следует отметить, что сгустки на соевой основе имели большую вязкость, чем сгустки из коровьего молока. По-видимому, повышенное содержание белка в соевом молоке (6,0%) способствует гелеобразованию - известно, что белок является основным определяющим фактором вязкости кисломолочных продуктов. Кроме того, с увеличением количества внесенной закваски уменьшается время сквашивания как коровьего, так и соевого молока. Следует отметить, что протосимбиотические закваски с L. aci-dophilus при увеличении ее дозировки от 0,25 до 0,5 частей ведут к незначительному (на 0,5 ч) увеличению продолжительности сквашивания коровьего и соевого молока по сравнению с контрольным вариантом.
Продолжительность сквашивания и нарастание титруемой кислотности в коровьем и соевом молоке было неодинаково при одном и том же количестве внесенных протосимбиотических заквасок. На рисунке представлена диаграмма сквашивания коровьего молока при внесении в него 5% протосимбиотической закваски из S. thermophilus, L. bulgaricus и L. acidophilus в соотношении 4:0,5:0,5 и соевого молока при внесении в него 5% протосимбиотической закваски из S. thermophilus + L. bulgaricus + L. acidophilus в соотношении 4:0,75:0,25.
Таблица 3
Влияние количества протосимбиотической закваски на физико-химические свойства коровьего и соевого молока
Объем Кислотность Время Динамическая
Состав закваски заквас- pH скваши- вязкость
ки, % Т вания, ч сгустка, мПа-с
Коровье молоко
S. thermophilus + 1 80+1,1 4,5+0,09 4,5 12,7+0,8
L. bulgaricus. 3 85+1,3 4,4+0,09 4,0 21,6+1,0
Соотношение 4:1 5 90+1,2 4,4+0,1 3,5 32,7+1,2
(контроль)
S. thermophilus + 1 80+0,9 4,5+0,15 4,5 14,1+0,8
L. bulgaricus+ 3 83+1,2 4,4+0,09 4,0 24,1+1,1
L. acidophilus. 5 87+1,0 4,4+0,2 3,5 36,2+0,9
Соотношение
4:0,75:0,25
S. thermophilus + 1 75+1,1 4,5+0,14 5,0 16,8+0,8
L. bulgaricus+ 3 80+1,2 4,5+0,26 4,5 28,6+0,6
L. acidophilus. 5 85+0,8 4,4+0,23 4,0 42,8+1,6
Соотношение
4:0,5:0,5
Соевое молоко
S. thermophilus + 1 65+0,8 4,45+0,08 7,0 28,3+0,7
L. bulgaricus. 3 65+1,0 4,43+0,27 6,5 48,2+1,4
Соотношение 4:1 5 70+0,9 4,41+0,2 6,0 72,3+1,5
(контроль)
S. thermophilus + 1 62+1,2 4,48+0,3 7,0 31,5+0,9
L. bulgaricus+ 3 65+1,4 4,44+0,22 6,5 53,6+1,6
L. acidophilus. 5 67+1,3 4,42+0,14 6,0 80,4+2,3
Соотношение
4:0,75:0,25
S. thermophilus + 1 60+0,9 4,49+0,34 7,5 36,1+1,1
L. bulgaricus+ 3 60+1,2 4,44+0,2 7,0 61,4+1,4
L. acidophilus. 5 65+1,4 4,42+0,15 6,5 90,5+2,6
Соотношение
4:0,5:0,5
Процесс сквашивания коровьего молока в среднем занял 4 ч, соевого - 6 ч (см. рисунок). Возможно, такая разница во времени сквашивания связана с отсутствием в соевом молоке лактозы, которая имеет большое значение как источник энергии для развития молочнокислых бактерий, и высоким содержанием аминокислоты серина (в 2,4 раза больше, чем в коровьем молоке), оказывающей угнетающее действие на развитие стрептококков [4].
Время сквашивания, ч
Диаграмма сквашивания соевого (1) и коровьего (2) молока при производстве йогуртов
Анализ результатов исследования показал, что оптимальным вариантом протосимбиотической закваски при выработке йогуртов из коровьего молока является закваска из S. thermophilus, L. bulgaricus и L. acidophilus в соотношении 4:0,5:0,5 (вариант № 3) в количестве 5%, из соевого молока - закваска из S. thermophilus, L. bulgaricus и L. acidophilus в соотношении 4:0,75:0,25 (вариант № 2) в количестве 5%.
Литература
1. Губанова Т.С. Йогурт: потребители и предпочтения // Молоч. пром-сть. 2001. №10. С. 8-9.
2. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. 3-е изд., перераб. и доп. СПб.: ГИОРД, 2001. 320 с.: ил.
3. ГОСТ Р 51331-99. Продукты молочные - Йогурты. Общие технические условия.
4. Королева Н.С. Техническая микробиология цельномолочных продуктов. М.: Пищ. пром-сть, 1975. 271 с.
© Лобуцкая Н.В., Дедюхина В.П., Павлова Ж.П., Ермак И.М., 2004 г.
