CC BY
30
УДК 664.002.5(075)
Боднарчук О.В., к.т.н. ©
1нститут продоволъчихресурав НААН
ВПЛИВ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ РЕЖИМ1В ПРИГОТУВАННЯ ЗАКВАСКИ
НА ФОРМУВАННЯ II СМАКО-АРОМАТИЧНИХ РЕЧОВИН
Встановлено технолог1чш параметры та середовище для приготування закваски для кисловершкового масла на основ/ бакпрепарату за температуры сквашування 34 °С. Доведено, що найсприятлившим середовищем для виготовлення закваски е молоко. Перевагою таког закваски е те, що вона забезпечуе високу урожаишстъ клтин усгх складових мтрооргашзм1в та характеризуется бажаним р1внем кислотност1 та ароматоутворювалъною здатшстю, що е необх1дною умовою для отримання характерних органолептичних ознак, притаманних кисловершковому маслу.
У виробництв1 кисловершкового масла необхщним е забезпечення смако-ароматично! композици, яка формуеться, головним чином, у результат! життед1яльност1 лактофлори заквашувальних культур. Пщ час бюх1м1чного анал1зу бактер1альних культур встановлено, що вони ктотно р1зняться за здатшстю до синтезу смако-ароматичних речовин (д1ацетилу, летких оргашчних кислот) не лише вщ !хнього видового складу, а також за змшою цих сполук упродовж збер1гання заквасок [1,2]. 1хнш потенщал утворювати та нагромаджувати ароматичш речовини обумовлюеться специфкою ферментно! системи заквашувально! мжрофлори [3]. Водночас, технолопя кисловершкового масла передбачае внесения заквашувально! культури на стади формування структури продукту в такш кшькост1, щоб вщразу отримати необхщну кислотшсть плазми масла.
На яюсть заквасок великий вплив мае температура та тривалкть ферментаци. Вщхилення вщ оптимально! температури культивування негативно позначаються на розвитку заквашувально! мжрофлори. Так, за низьких температур сквашування сповшьнюеться синтез молочно! кислоти, а за пщвищених - послаблюеться утворення ароматичних речовин. Дослщженнями М.У.Раск показано, основш продуценти аромату - лактококи вид1в Ь. сНуоуоуш I Ь. diacetiiactis, актившше розвиваються за температури 30°С, шж за 21°С, швидше починають синтезувати д1ацетил, що, очевидно, пов'язано з швидше досягнутим оптимальним для розвитку ароматичних бактерш рН середовища. Однак закваски, виготовлеш за 30°С, зазвичай, не вщр1зняються вищим вмктом д1ацетилу, що вищезгаданими авторами розцшюеться як наслщок збшьшенням активное^ д1ацетилредуктази та прискоренням процеЫв редукци д1ацетилу за пщвищених температур [5].
© БоднарчукО.В., 2013
15
У виробництв1 заквасок важливе значения мае виб!р середовища для i'x приготування. Вщомо, що вщ нього залежить актившсть розвитку i життед1яльност1 заквашувально! мжрофлори.
За свщченнями литовських вчених, ароматоутворювальш лактококи значно лшше розвиваються в молочнш сироватщ, шж у молощ, i синтезують в нш бшьше д1ацетилу та летких жирних кислот вщповщно в 1,2-2,0 i 1,1-1,9 рази. Також вщм1чено, що накопичення ароматичних речовин вщбуваеться у вершках i маслянщ штенсившше, шж в молощ, але менше, шж у сироватщ. Це пов'язують з впливом фосфолшадв, в1тамш1в та, можливо, шших фактор1в, яю е компонентами маслянки [6].
В 1нститут1 иродовольчих pecypciß розроблено бактер1альний препарат для виробництва кисловершкового масла, до якого залучено штами молочнокислих бактерш вид1в Lactococcus lactis ssp. diacetilactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.
Проте в останш десятир1ччя для виробництва ферментованих молочних продукт1в застосовують бактер1альн1 препарати прямого внесения, але для виробництва кисловершкового масла, де культури мають функцюнувати у молочн1й жиров1й основ!, виникае потреба у приготуванн1 виробничо! закваски з обрано! дози препарату, обминаючи етап виготовлення материнсько! та пересад очно!заквасок.
Таким чином, опрацювання технолопчних режим1в виробництва закваски е необхщним етапом для виробництва кисловершкового масла.
Метою роботи було опрацювати технолопчш режими закваски, вироблено! з новоствореного бактер1ального препарату.
Матер1али та методи. OchobhI ф1зико-х1м1чн1, м1кроб1олог1чн1 та 6ioxiMi4Hi характеристики заквасок оц1нювали п1сля 12 год збер1гання в1д моменту утворення згустку за температури (9±1) °С.
Титровану кислотн1сть кисломолочних згустк1в визначали у 0Т - за ГОСТ 3624-92; молокозсщальну активн1сть - за часом утворення молочного згустку. Р1вень утворення д1ацетилу i летких орган1чних кислот - теля дистиляци з водяною парою [6]. Загальну к1льк1сть молочнокислих бактерш та ароматоутворювальних лактокок1в визначали стандартним методом зг1дно з ГОСТ 10444.11-89.
Приготування заквасок здшенювали шляхом сквашування молока бактер1альним препаратом i3 розрахунку 1 г/л. Молоко для виготовлення закваски пастеризували за температури 95°С впродовж 45 хв.
Результата досл1джень. Пор1вняльний анал1з технолог1чних властивостей заквасок, приготовлених на молоц1, вершках та сироватщ евщчить про те, що енергшшше кислотоутворення в1дбуваеться у знежиреному та молоц1 з М.Ч. жиру 2,5% (табл. 1).
Хоча утворення згустк1в у вершках та сироватщ вщбуваеться на 0,5-1 год швидше, проте !хня титрована кислотшсть не перевищувала 66-68°Т, тод1яку кисломолочних згустках вже сягала 80-82 °Т. Це обумовлюеться CKopim за все значними розб1жностями у ф1зико-механ1чних та структурних особливостях цих
16
середовищ, а також складшстю точного в1зуального визначення моменту сквашування у знежиреному молощ оскшьки у ньому утворюються не дуже щшьш згустки.
Цшним аргументом на користь використання молока для приготування закваски для виробництва кисловершкового масла е молокозсщальна актившсть заквасок в межах 8,5-9 год та вища в ньому !хня ростова та бюх1м1чна актившсть.
Таблиця 1
Вплив середовища культивування заквасок на ф1зико-х1м1чш, бшх1м1чш та
органолептичш показники виробничих заквасок
Середовище культивування
Показники Знежирене молоко Незбиране молоко Вершки Сироватка
Титрована кислотшсть,°Т 82 80 66 68
Тривал1сть сквашування, год 9 8,5 7,5 8
Загальна чисельн1сть 8,52 8,73 8,23 8,80
лактобактер1й, КУО/см3
у т.ч. ароматоутворю-вальних лактобактер1й 8,36 8,53 8,18 8,62
термофшьних м1кроорган1зм1в 7,0 7,3 7,11 7,4
лактобацил 106 106 106 106
Вм1ст летких оргашчних кислот, мкекв/100 г 229,75 246,39 169,83 323,01
Вм1ст д1ацетилу, мг/100г 0,247 0,326 0,272 0,337
Закваска, приготовлена на вершках, поступалася за вама анал1зованими параметрами. Зокрема, пщ час оцшки ароматичних властивостей, було встановлено, що кшьккть д1ацетилу та летких оргашчних кислот була у 1,2 та 1,9 рази меншою, шж у сквашенш сироватщ та в 1,2 I 1,6 рази меншою, н1ж у сквашеному незбираному молоц1. Сл1д зазначити, що використання вершюв як закваски не лише вщставала за накопиченням смако-ароматичних речовин, проте вона не задовольняла закваску за показниками титровано! кислотност1, значения яко! складали 66°Т.
Висока масова частка жиру у вершках, обмежений вм1ст 61лк1в, азотистих сполук, вуглеводно! фракц1! та ¿нших стимулюючих фактор1в росту робить !х менш сприятливим середовищем для росту, розвитку та життед1яльност1 молочнокисло! м1крофлори.
Застосування заквасок, виготовлених на сироватц1, хоча I мають переваги у формуванн1 ароматичних та смакових властивостей, проте !! використання вимагае ретельного фагового контролю. Таким чином, молоко пор1вняно з сироваткою I вершками, е найпридатшшим середовищем для культивування заквасок.
Цшним аргументом на користь використання молока для приготування закваски для виробництва кисловершкового масла е молокозсщальна актившсть заквасок в межах 8-8,5 год. та вища в ньому !хня ростова та бюх1м1чна активн1сть.
17
Чисельшсть кл1тин молочнокислих бактерш була також достатньо високою у заквасках, приготовлених на знежиреному молощ, хоча I поступалася заквасщ, для приготування яко! використовували молоко з М.Ч. жиру 2,5%. Так, у цих заквасках загальна чисельшсть лактофлори коливалася в межах 8,73-8,52 КУО/см3, в тому числ1 кшьккть мезофшьних ароматоутворювальних лактокоюв складала 8,53-8,36 КУО/см3, а термофшьних м1кроорган13м1в - 7,0-7,3 КУО/см3. Очевидно, штенсивнии розвиток у молощ молочнокисло! мшрофлори обумовлений вдалим сшввщношенням иоживних речовин.
Як свщчать результати дослщжень, культивування бактер1ально! культури у молощ иризводило до активного розвитку вЫх И складових та достатньому нагромадженню смако-ароматичних речовин - д1ацетилу до 0,326 мг/100 г та летких оргашчних кислот до 246 мекв/100 г.
Отож, слщ вважати остаточно доведеною необхщшсть приготування закваски у незбираному молощ.
1стотний вплив мае температура вирощування закваски на рют та метабол1чну актившсть заквашувально! мжрофлори. Враховуючи той факт, що до складу заквашувально! культури залучено групи лактобактерш з р1зними параметрами росту, було дослщжено розвиток вЫх !! складових за р1зних температур.
Яккть закваски, отримано! шляхом сквашування незбираного молока за р1зних температур, було проанал1зовано та пор1вняно за !хшми ф1зико-х1м1чними, бюх1м1чними та мжробюлопчними характеристиками.
Результати мжробюлопчного анал1зу показали, що ¿з збшьшенням температури сквашування у заквасках загальна чисельшсть молочнокислих бактерш знижувалася.
т2 о
о
ад
л н о
'¡3
л ч о о
8,6 8,4 8,2 8
7,8 7,6 7,4 7,2 7 6,8
30°С
34°С
37°С
Температура культивування, С Рис.1. Вплив температури на розвиток мжрофлори закваски МКБ - загальна чисельшсть молочнокислих бактерш, АМКБ - ароматоутворювальш молочнокисл! бактерй', ТМКБ - термофшьш молочнокисл! бактерй'
18
Це пов'язано з тим, що за таких температурних умов ркт основно! частки мезофшьних бактерш заквашувально! культури (близько 70%), сповшьнюеться.
Культивування за температури 30° давало змогу найбшьше нагромадити кл1тин ароматоутворювальних лактокоюв Ь. diacetilactis у кшькост1 8,45 lg КУО/см3.
Проте знижеиия температури негативно позначилося на розвитку термофшьних м1крооргашзм1в Б. thermophilus / Ь. bulgaricus. Зокрема, чисельшсть кл1тин за 30°С та 34°С складали вщповщно 7,4 lg КУО/см3 та 7,55 ^ КУО/см3, тод1 як за температури 37°С !хня кшькють сягала значень 7,86 lg КУО/см3.
Сквашування молока за температури 34 °С дозволило у бшьш повнш м1р1 забезпечити розвиток вс1х складових м1крооргашзм1в закваски.
Технолопчш та бюх1м1чш властивост1 заквасок подано на рис. 2
Л Н
О '«
Н О
ч о
« 84
ев
13 82
о а
Н 80
Н 78
92 90 88 86 +
9,5
0,45
-- 9
ев Я Л
ч
ев
,¡5 о
О
к
+ 8,5|3 о
8
30°С 34°С 37°С Температура культивування, 0С
ч о
л" н о
'¡с «
н к
ев
0,4
Е^0,35 + К н <о
Э 0,3
0,2
340
320 Я К
(г1 1-е
300 К о о
и ^^
280 Л О т и
X <о
260 к и 2!
н н
240 и о
ч ч
н о
о К
220 г: И
рр
200
30°С 34°С 37°С
Температура культивування, С
а) б)
Рис. 2. ТехнолоНчш (а) та бшх1м1чш (б) властивост1 заквасок
Було встановлено, що ¿з збшьшенням температури у заквасках вщбуваеться поступове наростання титровано! кислотност1 з 84°Т до 90°Т, при цьому молокозсщальна актившсть складала 8,5-9 год (рис. 2а).
Ароматоутворювальш характеристики заквасок також залежали вщ температури !хнього культивування. 1з проанал1зованих заквасок було вщзначено, що максимальне нагромадження летких оргашчних сполук (до 327 мекв/100 г) сшвпадало ¿з зростанням чисельност1 термофшьних м1крооргашзм1в закваски за температури 37 °С. Водночас, збшьшення температури сквашування закваски призводило до уповшьненого синтезу д1ацетилу. Максимальна кшькють д1ацетилу пщ час виготовлення закваски досягаеться у раз1 культивування закваски за температури 30 °С, за оптимально! температури
19
розвитку основних продуцентов ще! сполуки - мезофшьних ароматоутворювальних лактокомв L. diacetilactis.
Таким чином, перевагою застосування низьких температур для сквашування закваски е збшьшення д1ацетилу, тод1 як висою температури лшше сприяють нагромадженню летких оргашчних сполук. Тому для забезпечення достатнього ароматоутворення та кислотоутворення закваски, доцшьне приготування закваски за температури сквашування 34 °С.
Вщомо, що витримування закваски за низьких температур сприяе накопиченню д1ацетилу. Тому наступним етапом дослщжень було дати пор1вняльну оцшку технолопчних та бюх!м!чних показниюв закваски теля 12 год витримування за температури збер1гання 6-8 °С (вар1ант А) та закваски, що була пщдана для накопичення аромату дозр1ванню за температури 14-15 °С впродовж 4-6 год та наступному охолодженню до температури 4-6 год (вар1ант Б). Результати анал1зованих параметр1в подано в табл. 3.
Таблиця 3
ТехнолоНчш параметри виробництва заквасок та Тхня здатн1сть до
утворення смако-ароматичних речовин
Показ ники Величина показника
Закваска А Закваска Б
Молоко, призначене для виготовлення заквасок: М.Ч. жиру, % 2,4-2,5
титрована кислотшсть, °Т 18-19
активна кислотшсть, рН 6,5-6,4
смак 1 запах чистий, без постороншх присмак^в
Температура пастеризацп, °С 95
Тривал1сть пастеризацп, хв 45
Температура охолодження, °С 33-34
Кшьшсть внесения бактер1ального препарату, г/л молока 1
Температура сквашування, °С 33-34
Тривал1сть сквашування, год 8,5
Температура охолодження заквасок, °С 7±1 14-15
Тривалкть дозр1вання заквасок, °С - 5±1
Титрована кислотшсть готово! закваски, °Т 85±1 92±1
Температура охолодження заквасок теля дозр1вання, °С 5±1
Вм1ст летких орган1чних кислот, мкекв/100г 260±4 322±2
Вм1ст д1ацетилу, мг/100г 0,358±0,05 0,432±0,06
Тривал1сть збертання, год 33±1 29±1
Як св1дчать отриман1 дат, дозр1вання закваски впливало на синтез смако-ароматичних речовин. Зокрема, у вар1ант1 закваски Б р1вень д1ацетилу та летких оргатчних кислот був на 20% та 24% вищим, шж у заквасц1 А. Проведен! дослщження показали, що дозр1вання закваски давало змогу п1двищити енерг1ю кислотоутворення на 7-8°С, що е важливим для надання
20
цшьовому продукту необхщно! кислотност1 плазми масла з бажаними смаковими ознаками.
Отже, для приготування закваски для виробництва кисловершкового масла доцшьним е сквашування молока з М.Ч. жиру 2,5% бактер1альним препаратом з розрахунку 1г/л за температури 34°С та И дозр1вання за температури 14-15 °С впродовж 4-6 год. Це сприяе забезпеченню бажаного р1вня eHeprii' кислотоутворення i нагромадження речовин, як1 е виршальними у формувант смако-ароматичио! композицп кисловершкового масла.
Л1тература
1. Habaa В., Habad K., Rapczynski Т., Rusiecki M., Formation dynamics of some compounds in starter cultures originatung from various countries // ZVII International Dairy Congress, sect.C. - 1966. - Vol. 3, P. 329 - 360.
2. Овчарук O.B. Bn6ip заквашувально! мжрофлори для виробництва розсольних сир1в // Науковий вкник ЛНУВМБТ ¿м.. С.З. Гжицького. - 2012. -Т.14. - №3 (53). - 4.14. - С. 353-342.
3. Seitz E.W., Sandine W.E., Elliker P.K., Day Б.А. Distribution of diacetylreductase among bacteria. //J.Dairy Sci. - 1963. - Vol.46, N.3. P. 366-373.
4. Pack M.V., Vedamuthu E.R., Sandine W.E., Elliker P.R., Leesment H. Effect of temperature on growth and diacetyl production by aroma bacteria in single-and mixed-strain lacung und stabilizierung des Diacetyls in Saureweckern // J.Dairy Sci. - 1968. - Vol. 51, N.4. - P. 515 - 516.
5. Сухоцкене И., Качераускис Д. Возможность применения закваски на среде с пахтой для производства кислосливочного масла // Тр. Литовского филиала ВНЙИМС. - 1973. - № 7. - C. 61-71.
6. Инихов Г.С., Брио Н.П. Методы анализа молока и млочных продуктов. - М.:»Пищев.пром.». - 1971. - С.132-133.
Рецензент - д.б.н., професор Дроник Г.В.
21
