Польза и вред молочнокислых бактерий

Чаще всего когда мы представляем себе бактерии, в нашем сознании всплывают образы тысяч маленьких существ, которые способны наносить вред нашему здоровью. Но не все они могут навредить человеку. Существуют тысячи видов бактерий, приносящих пользу, благодаря которым человек может жить, к примеру молочнокислые бактерии. Они встречаются в пищеварительной системе человека и животных, используются в пищевой и фармацевтической отраслях, а также в сельском хозяйстве при производстве кормов для животных.

Использовать полезные свойства этих микроорганизмов человек стал еще несколько тысячелетий назад, когда никто и не подозревал о существовании такой формы жизни. В древности люди стали применять закваски для приготовления пищи, а также для придания продуктам определенных вкусовых качеств.

Ч то собой представляют лактобактерии?

Молочнокислые бактерии являются микроаэрофильными грамположительными организмами, которые способны провоцировать процессы брожения. Чаще всего эти микроорганизмы представлены палочками, реже встречаются организмы шаровидной формы (кокки).

Размножение лактобактерий происходит с помощью деления перегородкой. Размножаясь, они образуют цепочки. Наиболее благоприятные условия для их размножения создаются при температуре от +15°С до +30°С. При высоких температурах молочнокислые палочки погибают.

Молочнокислые бактерии в большинстве своем не являются аэробами, но могут существовать и при доступе кислорода, поэтому их принято считать аэротолерантными анаэробами. Аэробы – это организмы, которые могут существовать только при доступе молекулярного кислорода, а анаэробы, наоборот, существуют в среде без доступа воздуха.

При доступе кислорода тип дыхания молочнокислых палочек не изменяется, и они могут стать аэробами. Именно тем, что молочнокислые палочки не относятся к аэробам, хотя и при доступе кислорода не погибают, обусловлена их способность к выживанию в различных условиях.

Для получения энергии лактобактерии используют молочнокислое брожение, при котором, в отличие от маслянокислого, вырабатывается молочная кислота. При молочнокислом брожении, как и при маслянокислом, происходит процесс сбраживания углеводов, но в данных процессах участвуют различные виды микроорганизмов.

Форма колоний

Рост культур большинства молочнокислых бактерий возможен на молоке, а также питательных средах различной консистенции с добавлением питательных веществ, получаемых из молока. Они не способны размножаться в обычной питательной среде. Для их развития необходима питательная среда с добавлением белков мяса, казеина, муки и различных аминокислот.

Различные виды бактерий молочнокислого брожения способны при попадании в питательную среду образовывать колонии различных форм. Молочнокислые стрептококки, попадая в богатую витаминами питательную среду, на ее поверхности создают мелкие росинчатые колонии, а в толще питательной среды они способны образовывать мелкие колонии в форме лодочек. При добавлении в питательную среду цистеина, который обладает восстанавливающими свойствами, молочнокислые стрептококки способны образовывать шероховатые поверхностные колонии. Исключением являются молочные стрептококки Lac. Diacetilactis, которые в питательной среде образуют глубинные колонии в виде мелких комочков ваты или паучков. Помимо этого, отдельные виды стрептококков способны образовывать звездчатые и слизистые колонии.

Лактобактерии в производстве

Молочнокислые бактерии вырабатывают молочную кислоту и участвуют в процессе брожения. В пищевой промышленности они используются в:

• производстве молочных продуктов;
• консервировании (к примеру, квашение капусты);
• хлебопечении;
• производстве кваса.

На сегодняшний день в магазинах можно купить самые разнообразные виды продуктов на основе культур молочнокислых бактерий: йогурт, сметану, кефир, творог, сыр и др. Молочнокислые бактерии, которые размножаются в молоке, придают ему кисловатый привкус. Для того чтобы получить дополнительные вкусовые качества или ароматы, необходимо, чтобы лактобактерии взаимодействовали с другими микроорганизмами или органическими продуктами других штаммов лактобактерий. К примеру, в производстве йогурта используют комплекс бактерий Lactobacillus Bulgaricus и Streptococcus Thermophilus, при этом каждый из этих штаммов провоцирует рост другого. Молочнокислые палочки, которые используются в производстве йогурта, превращают продукт в пробиотик. Пробиотик – это продукт, в котором присутствуют бактерии молочнокислого брожения. Такие продукты используются для нормализации микрофлоры кишечника, помогая бактериям кишечника переваривать пищу.

Также молочнокислые бактерии используются при производстве кваса. При изготовлении кваса применяются два вида микроорганизмов: квасные дрожжи (Saccharomyces minor) и бактерии молочнокислого брожения (Lactobasillus fermenti). Квасные дрожжи запускают процесс спиртового брожения, а лактобактерии – молочнокислого. В пищевой промышленности для производства кваса используют уже готовую закваску, которая содержит оптимальное соотношение указанных микроорганизмов, при котором квас приобретает необходимые вкусовые и ароматические качества.

Всем известный кисломолочный напиток кефир является уникальным продуктом, который положительно влияет на здоровье человека. Этот продукт можно получить благодаря одновременному спиртовому и молочнокислому брожению. Готовый продукт содержит молочную кислоту, углекислый газ и незначительное количество спирта. Благодаря процессам молочнокислого и спиртового брожения в кефире увеличивается количество витаминов. Комплекс микроорганизмов, которые находятся в кефире, положительно влияет на иммунную систему человека, а также помогает организму накапливать питательные вещества.

Все кисломолочные продукты производятся с использованием сухого или жидкого концентрата молочнокислых бактерий. Для приготовления сухого концентрата чаще всего используют концентраты мезофильных молочнокислых бактерий.

Лактобактерии и человек

Еще совсем недавно никто и представить не мог, что молочнокислые палочки приносят огромную пользу человеческому организму, без них существование человека и животных было бы невозможным. Их можно встретить на всем протяжении пищеварительного тракта, где они участвуют в процессе переваривания пищи. Эти организмы не относятся к аэробам, поэтому способны хорошо выживать в условиях кишечника без доступа кислорода.

Настоящими защитниками человеческого здоровья являются бактерии рода Lactobacillus. Эти бактерии способны не только поддерживать здоровье человека, но и противостоять инфекциям, предотвращая развитие различных заболеваний. Неправильное питание и бесконтрольный прием антибиотиков приводят к снижению количества лактобактерий в организме, что, в свою очередь, приводит к снижению иммунитета. Чтобы вернуть микрофлору кишечника в нормальное состояние, необходимо употреблять в пищу продукты, которые в своем составе содержат лактобактерии (кефир, йогурт и др.). Еще одним преимуществом продуктов-пробиотиков является то, что они не способны вызывать аллергическую реакцию.

Влияние лактобактерий на здоровье детей

Молочнокислые бактерии, попадая в организм, прикрепляются к стенкам кишечника и образуют мелкие колонии. Однако такая колонизация временная, поэтому употреблять пробиотики для сохранения нормальной микрофлоры необходимо регулярно. Колонии молочнокислых бактерий не позволяют патогенным организмам размножаться в кишечнике, а также защищают организм от попадания кишечных бактерий в кровоток.

При нарушении микрофлоры кишечника, а также на фоне приема антибиотиков у детей может развиваться кандидоз (молочница). Это заболевание чаще всего встречается у новорожденных и детей, которые находятся на грудном вскармливании. Для борьбы с кандидозом назначаются противогрибковые препараты в комплексе с продуктами-пробиотиками.

Исследования показывают, что у детей, которые регулярно употребляли в пищу продукты с Lactobacillus GG, реже развивается кариес. Помимо этого, употребление в пищу таких продуктов оказывает положительное влияние на иммунную систему ребенка.

Научно доказан тот факт, что у грудничков, чьи матери во время беременности и грудного вскармливания употребляли пробиотики, атопические заболевания встречаются значительно реже, чем у тех детей, чьи мамы употребляли мало продуктов с Lactobacillus GG либо не употребляли их вовсе.

Лактобактерии в фармацевтической промышленности

Наука не перестает изучать мир бактерий, постоянно открывая новые их виды, а также новые свойства уже известных видов. Многие из открытых свойств пока еще не получили научного подтверждения, поэтому данный вид научных исследований является довольно перспективным. К примеру, недавно выяснилось, что лактобактерии помогают пациентам с непереносимостью лактозы снизить симптомы заболевания.

В фармацевтике для производства препаратов чаще всего используют бактерии рода Lactobacillus. К примеру, такой вид, как Lactobacillus Rhamnosus, успешно применяется для изготовления лекарств от диареи. Последние научные открытия позволяют говорить о том, что лактобактерии способны предотвратить появление онкологических заболеваний.

Ацидофильные бактерии способны самостоятельно вырабатывать антибиотики, которые уничтожают дизентерийные бактерии, стафилококки, кишечную палочку и сальмонеллы, а также влияют на метаболизм, что положительно сказывается на здоровье человека. Образуя в кишечнике свои колонии, эти микроорганизмы предотвращают процессы брожения и гниения. Помимо этого, ацидофильная палочка повышает способность организма усваивать молочный белок, что способствует всасыванию кальция.

Как правило, для производства лекарственных препаратов для нормализации кишечной микрофлоры используют комплексы молочнокислых бактерий. Для того чтобы их свойства сохранялись в препаратах длительное время, в фармацевтике используют лиофилизированные лактобактерии. В процессе лиофилизации молочнокислые бактерии предварительно замораживают, а затем высушивают в вакууме.

Лиофилизированные микроорганизмы малочувствительны к изменению температуры хранения и способны легко возвращаться в свое первоначальное состояние при добавлении воды либо других растворителей. Поэтому лиофилизат бактерий обязательно хранят в герметичных ампулах или флаконах для того, чтобы исключить их контакт с влагой.

К примеру, лиофилизат молочнокислых бактерий, которые устойчивы к антибиотикам, широко используется для производства медицинских препаратов, регулирующих равновесие кишечной микрофлоры человека даже во время приема антибиотиков. Поэтому чаще всего такие препараты назначаются пациентам в комплексе с антибиотиками при лечении бактериальных инфекций, чтобы поддерживать микрофлору кишечника в нормальном состоянии.

На сегодняшний день молочнокислые бактерии можно с уверенностью считать надеждой мировой медицины. Возможно, уже через несколько лет благодаря лактобактериям медицина победит в борьбе со многими серьезными заболеваниями.

Не все бактерии полезны

Несмотря на множество положительных свойств, которыми обладает большинство видов молочнокислых палочек, среди них существуют и те, что способны нанести вред человеку или же вызвать порчу продуктов. Не так давно за рубежом ученые заявили о том, что некоторые из молочнокислых бактерий, к примеру спорообразующие бактерии B. antracis и B. Cereus, являются небезопасными для человека.

Еще одним из видов, которые способны вызвать порчу продуктов, являются Micrococcaceae. Эти организмы – аэробы, но среди них могут встречаться и факультативные анаэробы. Попав на продукты, они могут стать причиной их порчи: пятна на поверхности сыра, прогорклый вкус сливочного масла, загустевание и горький вкус молока. Размножаясь в благоприятной среде, они способны образовывать круглые колонии средней величины.

Патогенные организмы вида Staphylococcus aureus в отличие от Micrococcaceae в большинстве своем не строгие аэробы. Они могут развиваться в среде с доступом кислорода и существовать как аэробы, хотя при попадании в среду без воздуха способны менять тип дыхания на анаэробный. Эти организмы могут стать причиной тяжелых отравлений и способны нанести серьезный вред здоровью человека и животных.

Вызвать порчу молочных продуктов могут не только бактерии молочнокислого брожения, но и маслянокислые, которые также не относятся к аэробам. В процессе маслянокислого брожения молочные продукты приобретают неприятный вкус и запах.

Comments are now closed for this entry

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)» (Университет машиностроения)

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

Молочнокислые бактерии

Зав. кафедрой д.т.н., профессор Бирюков В.В.

Руководитель проекта преподаватель

каф. ЭиПБ. Самохвалова Н.С.

Москва 2015

Введение

2. Материалы и методы

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Молочнокислые бактерии интересные микроорганизмы, которые интересуют ученых из-за своих функций и характеристик. Изучение наличия молочнокислых бактерий в продуктах питания было одной из основных задач, поставленных перед студентами в этой НИР.

1. Аналитический обзор литературы

1.1 Виды бактерий, их морфология и характеристики

Молочнокислые бактерии представлены разнообразными по форме палочками: от коротких коккообразных до длинных нитевидных. Длина клеток у различных культур одних и тех же видов зависит от состава среды, присутствия кислорода, способа инкубации.

Большинство молочнокислых бактерий -- пробиотические штаммы, изолированные из кишечной флоры здорового человека (бифидо- и лактобактерии), сохраняющие жизнеспособность при прохождении через желудочно-кишечный тракт и благоприятно действующие на здоровье человека, что подтверждено клиническими испытаниями. Их вводят в состав лекарственных препаратов, пищевых добавок, а в последнее время -- и кисломолочных продуктов.

Молочнокислые бактерии, как и все прокариоты не имеют ядра. Носителем наследственной информации выступает спиральная нить ДНК, локализованная в цитоплазме. От окружающей среды внутреннее содержимое ограничено оболочкой и тонкой цитоплазматической мембраной.

Размножаются молочнокислые бактерии делением перегородкой, что приводит к образованию цепочек. Ультратонкое строение клеток этих бактерий во многом сходно с другими грамположительными бактериями.

На агаризованных средах молочнокислые бактерии образуют мелкие. Молочнокислые бактерии требовательны к источникам питания, растут на средах, содержащих растительные отвары, мясные и дрожжевые экстракты, белковые гидролизаты, так как эти бактерии нуждаются в аминокислотах, витаминах и ряде неорганических соединений.

В природе молочнокислые бактерии встречаются на поверхности растений, в молоке, наружных и внутренних эпителиальных покровах человека, животных, птиц, рыб.

Род Streptococcus (вид Streptococcus Lactis) -- это кокки овальной формы 0.8-1.2 мкм, которые образуют цепочки различной длины. При старении цепочка дробится.

Род Streptococcus diacetilactis -- это более мелкие кокки, диаметр которых 0.5-0.7 мкм. Они образуют цепочки различной длины, продукты жизнедеятельности которых придают аромат продукту.

Род Lactobacillus -- представляет собой палочковидные клетки:6- 8 мкм длиной, образующие короткие цепочки. Самыми известными представителями этого рода являются виды Lactobacillus bulgaricus и Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus bulgaricus - болгарская палочка. Бактерия названа так, потому что в свое время была выделена из болгарского кислого молока. Бесспоровая неподвижная бактерия, достигающая 20м в длину и часто соединяющаяся в короткие цепочки. Является термофильной, и лучше всего растет при температуре от 40 °C.

Lactobacillus acidophilus - вид грамположительных анаэробных неспорообразующих бактерий.

Lactobacillus leichmannii - этот вид также входит в подгруппу термобактерий. Клетки бактерий более мелкие, длиной около 4 и шириной 0,6-1 мкм, расположены одиночно или цепочками. Характерно наличие в клетках двух или более зерен волютина.

Lactobacillus plantarum сбраживает многие сахара, в том числе мальтозу и сахарозу. Он требует для своего развития богатые среды, содержащие разнообразные углеводы, витамины, аминокислоты. Оптимальная температура для его развития 30°С, однако может расти в довольно широких пределах температуры (15-38°С). Отличается спиртоустойчивостью, выдерживая концентрацию спирта до 20% об. Вид L. plantarum постоянно встречается в заквасках и играет основную роль в процессе кислотонакопления.

Lactobacillus casei - данный вид также относится к подгруппе стрептобактерий и является гомоферментативным по характеру брожения. По морфологическим, культуральным и физиологическим признакам он очень близок к L. plantarum, а поэтому и трудно отличим от него. Существенным различием является способность L. plantarum расти в среде, содержащей 0,4% шпуля.

Lactobacillus brevis - вид относится к подгруппе бета-бактерий. Сбраживает глюкозу с образованием углекислого газа. Клетки преимущественно короткие (2/4Х0,7/1 мкм) без включений зерен волютина, расположены одиночно или цепочками разной длины. Колонии мелкие, выпуклые, беловатые, блестящие. Оптимальная температура роста 30°С, но может расти и при более низких температурах (15°С).

Lactobacillus fermenti - этот вид также является гетероферментативным. Имеет клетки в виде коротких палочек (2/ЗХ X0,5/1 мкм), расположенных одиночно или цепочками. По культуральным и физиологическим свойствам довольно близок к другим видам подгруппы бета-бактерий. Отличительная особенность этого вида заключается в том, что он не растет на средах с содержанием 0,4% типуля и температурный оптимум роста у него значительно выше - в пределах 37-40°С. При 15°С рост не наблюдается. Вид L. fermenti часто встречается в заквасках и, по-видимому, является специфичным для хлебопекарного производства.

Lactobacillus buchneri - вид относится к гетероферментативным бактериям. Клетки очень мелкие - 0,74-4X0,35 мкм, расположены одиночно, попарно, часто длинными цепочками. Колонии мелкие, выпуклые, непрозрачные, желтоватые. Растет в широком диапазоне температур- от 15 до 45°С. От вида L. fermenti отличается способностью расти в присутствии типуля, от вида L. brevis -по способности сбраживать мелецитозу. Вид L. buchneri описан в заквасках, но встречается в них в незначительном количестве. [Квасников В. И., Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования, «Наука», 1975, стр. 1--384. ]

Первым из исследователей, предположившим, что некоторые бактерии совсем не губительны для человека, а напротив, могут оказывать позитивное влияние на здоровье, был знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников. Еще в самом начале XX в. он провел исследования по возможности восстановления кишечной микрофлоры с помощью молочнокислой палочки. В результате серьезных и кропотливых исследований ученым были изучены свойства бактерии, которую он назвал «болгарской палочкой» (в современной классификации --Lactobacillus bulgaricus), а также разработан рецепт кисломолочного напитка -- прообраза современного йогурта. Сам И. И. Мечников, его коллеги и знакомые на протяжении многих лет регулярно употребляли этот напиток, который также называют «мечниковской простоквашей», и на собственном опыте смогли убедиться в его полезных качествах.

В настоящее время известны разнообразные положительные эффекты молочнокислых пробиотических бактерий, подтвержденные многочисленными клиническими исследованиями.

Кисломолочные продукты входят в рацион любого человека. В зависимости от сочетания родов и видов кисломолочных бактерий, из них получают различные кисломолочные продукты. Со временем появилось много вопросов о качественном составе и влиянии на организм человека кисломолочных продуктов. (табл. 1). Качественный состав молочнокислых продуктов в соответствии с ГОСТ

	Основную их микрофлору составляют молочнокислые палочки, стрептококки и дрожжи. Они определяют специфический вкус и аромат кефира, его питательные свойства. В процессе жизнедеятельности кефирного грибка микроорганизмы, входящие в его состав, вызывают изменения в молоке. Под влиянием молочнокислых стрептококков и палочек происходит молочнокислое брожение, дрожжи вызывают спиртовое брожение. Благодаря этим процессам составные элементы молока претерпевают изменения, особенно молочный сахар.
	Для приготовления сметаны необходимы сливки. При этом используются чистые бактериальные культуры, в состав которых входят молочнокислый и сливочные стрептококки и ароматообразующие бактерии.
	Творог сквашивают чистыми культурами молочнокислых стрептококков и ароматообразующих бактерий. Закваска обычно имеет кисломолочный вкус, без каких-либо запахов, газообразования, выступающей сыворотки. Творог не выдерживает длительного хранения, так как в нем быстро размножаются молочнокислые бактерии, плесени.
	В йогурте в качестве закваски используют открытую И. И. Мечниковым разновидность молочнокислых бактерий -- Болгарскую палочку. При приготовлении йогурта закваска состоит из чистых культур термофильного стрептококка и болгарской палочки, содержащихся в равных соотношениях.

1.2 Технология производства молочнокислых продуктов

Получение молочных продуктов в пищевой промышленности построено на процессах ферментации. Основой биотехнологии молочных продуктов является молоко. Молоко (секрет молочных желез) - уникальная естественная питательная среда. Она содержит 82-88% воды и 12-18% сухого остатка. В состав сухого молочного остатка входят белки (3,0-3,2%), жиры (3,3-6,0%), углеводы (молочный сахар лактоза - 4,7%), соли (0,9-1%), минорные компоненты (0,01%): ферменты, иммуноглобулины, лизоцим и т.д. Молочные жиры очень разнообразны по своему составу. Основные белки молока - альбумин, казеин. Благодаря такому составу молоко представляет собой прекрасный субстрат для развития микроорганизмов. В сквашивании молока обычно принимают участие стрептококки и молочнокислые бактерии. Путем использования реакций, которые сопутствуют главному процессу сбраживания лактозы получают и другие продукты переработки молока: сметану, йогурт, сыр и т.д. Свойства конечного продукта зависят от характера и интенсивности реакций ферментации. Те реакции, которые сопутствуют образованию молочной кислоты, определяют обычно особые свойства продуктов. Например, вторичные реакции ферментации, идущие при созревании сыров, определяют вкус отдельных их сортов. В таких реакциях принимают участие пептиды, аминокислоты и жирные кислоты, находящиеся в молоке.

Все технологические процессы производства продуктов из молока делятся на две части: 1) первичная переработка - уничтожение побочной микрофлоры; 2) вторичная переработка. Первичная переработка молока включает в себя несколько этапов. Сначала молоко очищается от механических примесей и охлаждается, чтобы замедлить развитие естественной микрофлоры. Затем молоко сепарируется (при производстве сливок) или гомогенизируется. После этого проводят пастеризацию молока, при этом температура поднимается до 80оС, и оно закачивается в танки или ферментеры. Вторичная переработка молока может идти двумя путями: с использованием микроорганизмов и с использованием ферментов. С использованием микроорганизмов выпускают кефир, сметану, творог, простокваши, казеин, сыры, биофруктолакт, биолакт, с использованием ферментов - пищевой гидролизат казеина, сухую молочную смесь для коктейлей и т.д. При внесении микроорганизмов в молоко лактоза гидролизуется до глюкозы и галактозы, глюкоза превращается в молочную кислоту, кислотность молока повышается, и при рН 4-6 казеин коагулирует.

Молочнокислое брожение глюкозы является основным процессом при изготовлении заквасок, сыра и кисломолочных продуктов, а молочнокислые бактерии -- наиболее важной группой микроорганизмов для молочной промышленности.

Молочнокислое брожение -- процесс анаэробного окисления углеводов, конечным продуктом при котором выступает молочная кислота. Название получило по характерному продукту -- молочной кислоте. Для молочнокислых бактерий является основным путем катаболизма углеводов и основным источником энергии в виде АТФ. Также молочнокислое брожение происходит в тканях животных в отсутствие кислорода при больших нагрузках.

Различают гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение, в зависимости от выделяющихся продуктов помимо молочной кислоты и их процентного соотношения. Отличие также заключается и в разных путях получения пирувата при деградации углеводов гомо- и гетероферментативными молочнокислыми бактериями.

При гомоферментативном молочнокислом брожении углевод сначала окисляется до пирувата по гликолитическому пути, затем пируват восстанавливается до молочной кислоты НАДН+Н (образовавшегося на стадии гликолиза при дегидрировании глицеральдегид-3-фосфата) при помощи лактатдегидрогеназы. От стереоспецифичности лактатдегидрогеназы и наличия лактатрацемазы зависит, какой энантиомер молочной кислоты будет превалировать в продуктах- L-, D- молочная кислота или же DL-рацемат. Продуктом гомоферментативного молочнокислого брожения является молочная кислота, которая составляет не менее 90 % всех продуктов брожения. Примеры гомоферментативных молочнокислых бактерий: Lactobacillus casei, L. acidophilus, Streptococcus lactis12. Продукты гомоферментативного брожения: простокваши, йогурты, ацидофильные продукты, сметана, творог и творожные изделия.

Для процессов ферментации молока используются чистые культуры микроорганизмов, называемые заквасками. Исключение составляют закваски для кефиров, которые представляют естественный симбиоз нескольких видов молочнокислых грибков и молочнокислых бактерий. Этот симбиоз в лабораторных условиях воспроизвести не удалось, поэтому поддерживается культура, выделенная из природных источников. При подборе культур для заквасок придерживаются следующих требований:

Состав заквасок зависит от конечного продукта (например, для получения ацидофилина используется ацидофильная палочка, для производства простокваши - молочнокислые стрептококки);

Штаммы должны отвечать определенным вкусовым требованиям;

Продукты должны иметь соответствующую консистенцию, от ломкой крупитчатой до вязкой, сметанообразной;

Определенная активность кислотообразования;

Фаго-резистентность штаммов (устойчивость к бактериофагам);

Способность к синерезису (свойству сгустка отдавать влагу);

Образование ароматических веществ;

Сочетаемость штаммов (без антагонизма между культурами);

Наличие антибиотических свойств, т.е. бактериостатическое действие по отношению к патогенным микроорганизмам;

Устойчивость к высушиванию.

Культуры для заквасок выделяются из природных источников, после чего проводится направленный мутагенез и отбор штаммов, отвечающих перечисленным выше требованиям.

Безопасность при засевании м/о в кисломолочные продукты

Наибольшую потенциальную опасность в эпидемиологическом отношении представляет производство кисломолочных продуктов. Это связано с тем, что процесс производства кисломолочных продуктов протекает длительное время, в течение которого появляются благоприятные возможности для размножения микроорганизмов, оставшихся после пастеризации, а также попавших в молоко в результате вторичного обсеменения.

После внесения закваски размножение большинства микроорганизмов подавляется. Однако в условиях медленного нарастания кислотности в результате пониженной активности закваски они могут активно размножаться, в частности интенсивно развивается бактериофаг. Микробы интенсивно развиваются также, если молоко загрязнено малыми дозами антибиотиков или другими ингибирующими веществами.

Кисломолочные продукты не подвергают дополнительной термической обработке. Поэтому ко всем операциям по изготовлению кисломолочных продуктов должны предъявляться повышенные санитарно-гигиенические и противоэпидемические требования.

Для получения безопасных в эпидемиологическом отношении кисломолочных продуктов необходимо следующее: направлять на изготовление кисломолочных продуктов только пастеризованное сырье; нормализацию и гомогенизацию проводить до пастеризации: пастеризацию молока проводить при более жестких режимах, чем установлено технологическими инструкциями; закваску вносить немедленно после заполнения емкости или в процессе заполнения; не допускать выдержки молока при температуре сквашивания без закваски; строго контролировать количество и качество вносимой закваски, продолжительность сквашивания; максимально сокращать производство кисломолочных продуктов термостатным способом (полностью переходить на резервуарный способ).

Для выработки гарантированного по санитарным показателям качества кисломолочных продуктов требуется строгое соблюдение гигиенических правил и технологических режимов на всех участках производства продукции.

Кисломолочные продукты в основном производят по общей технологической схеме - сквашиванием закваской пастеризованного (или стерилизованного) молока. Производство отдельных продуктов отличается, как правило, температурными режимами некоторых операций, внесением наполнителей и применением заквасок различного состава.

Кисломолочные продукты вырабатывают термостатным и резервуарным способами. При термостатном способе сквашивание, охлаждение и созревание осуществляют в бутылках в термостатных и хладостатных камерах. При резервуарном - эти процессы происходят в одной емкости. После перемешивания сгустка в резервуаре в тару разливают фактически готовый продукт, который необходимо дополнительно охладить. Резервуарный способ исключает дополнительное загрязнение продукции, что особенно важно в противоэпидемическое отношении.

Для производства кисломолочных продуктов к молоку предъявляют повышенные гигиенические требования. Поступившее молоко подвергают очистке и нормализации, после чего направляют на тепловую обработку. Категорически запрещается проводить нормализацию после пастеризации во избежание вторичного обсеменения молока.

Тепловую обработку производят при более жестких режимах, чем при производстве питьевого молока. Пастеризацию смеси осуществляют при высоких температурах (87±2°С, 92±2°С) с соответствующей выдержкой (10-15, 2-8 мин). Для украинской простокваши, варенца и некоторых других кисломолочных продуктов необходима еще более высокая термическая обработка смеси: 97±2°С с выдержкой 60±20 мин. Такая тепловая обработка не только полностью разрушает патогенные микробы, но и уменьшает количество другой микрофлоры, которая может повлиять на активность закваски.

Особенно важна бактериальная чистота молока, поскольку при сквашивании создаются оптимальные температурные условия для развития оставшейся микрофлоры, что приводит к ухудшению санитарных показателей продукции и может послужить причиной выпуска продукции, небезопасной в эпидемиологическом отношении.

Процесс пастеризации контролируют так же, как и при производстве питьевого молока. После охлаждения до температуры заквашивания молоко направляют в резервуары и в них вносят закваску. [ Калинина Л. В., Ганина В. И., Дунченко Н. И. Технология цельномолочных продуктов, С.-Петербург: Гиорд, 2008 ]

Серьезную опасность при производстве закваски молочнокислых бактерий представляют фаги, которые найдены для всех стрептококков и многих видов молочнокислых палочек. Если не требуется выделить бактериальную массу после выращивания, то можно в качестве основного использовать цельное или обезжиренное молоко. В последнем случае урожай молочнокислых бактерий составляет 1,0-10 4-2,0-10 клеток в 1 мл среды.

Отношения между микроорганизмами также могут иметь различную форму, часто можно наблюдать пример симбиотических отношений. Так, в кефирных заквасках имеются дрожжи и молочнокислые бактерии. Бактерии продуцируют молочную кислоту, которая создает благоприятную для дрожжей кислую среду, а дрожжи обогащают ее витаминами, нужными молочнокислым. Иногда одна группа микробов использует продукты жизнедеятельности другой группы например, при биологической очистке сточных вод ЦБП, целлюлозные бактерии разлагают клетчатку мелких древесных волокон й образуют сахара и органические кислоты, а вслед за ними другие группы микроорганизмов, используя эти вещества в качестве питания окисляют их до углекислого газа и воды.

Типичное молочнокислое брожение широко применяется для изготовления молочнокислых продуктов на молочных заводах. Большое значение молочнокислые бактерии имеют в консервировании свежих кормов путем силосования - Консервирование сочной кормовой массы основано на сбраживании сахаров, содержащихся в растительном соке с образованием молочной кислоты. Благодаря среды предотвращается развитие гнилостных процессов в силосуемой массе. В последние разработаны силосные закваски из молочнокислых бактерий. Применение этих заквасок позволяет ускорить и улучшить процесс созревания силоса, избежать образования масляной кислоты.

Жидкие закваски -- полуфабрикат, при получении которого на осахаренных заварках или жидких водно-мучных смесях при 28--30 °С непрерывно-поточным способом одновременно размножаются мезофильные гетероферментативные молочнокислые бактерии и дрожжи, попавшие туда спонтанно (например, с мукой) или внесенные специально. При использовании жидких заквасок в тесте протекает не только спиртовое, но и активное молочнокислое брожение, при этом pH теста снижается до 4,7--4,8.

Хорошей питательной средой для размножения культуры молочнокислых бактерий, предназначенной для высушивания, является стерильное обезжиренное молоко с повышенным содержанием сухих веществ (до 16%), что достигается добавлением сухого молока и 0,1% лимоннокислого натрия. Засевной материал должен составлять 1% от объема среды. Процесс размножения бактерий осуществляется без аэрации при температуре 30°С в течение 12--16 ч для молочнокислых стрептококков и при 40°С в течение 6 ч для молочнокислых палочек. Затем культуральную среду нейтрализуют 20% раствором едкого натра до исходной кислотности стерильного молока. [Игнатьев В.Е. Кефир // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). -- СПб., 1890--1907.]

Заквашивание и сквашивание молока - наиболее уязвимые этапы технологического процесса производства кисломолочных продуктов в гигиеническом и эпидемиологическом отношении. Поэтому тщательному соблюдению режимов заквашивания и сквашивания следует придавать особое значение. Наиболее опасны те случаи, когда для сохранившейся после пастеризации или попавшей в пастеризованную смесь потенциально патогенной или патогенной микрофлоры созданы условия, способствующие ее размножению.

Для того чтобы своевременно выявить причины имеющихся нарушений, в производственных журналах нужно постоянно отмечать время заполнения емкостей и заквашивания, длительность сквашивания, активность закваски и др.

Большое значение имеет применение заквасок, приготовленных беспересадочным методом, причем необходимо использовать только свежую закваску, изготовленную не позже чем за сутки до ее потребления, лучше на стерилизованном молоке. Это связано с тем, что стерилизация (или высокотемпературная пастеризация) полностью уничтожает микрофлору молока, среди которой могу" быть и термостойкие микроорганизмы

Для получения качественного в гигиеническом отношении продукта закваску следует немедленно вносить в смесь охлажденную после пастеризации, и в дальнейшем строго следить за течением молочнокислого процесса.

Качество закваски проверяют ежедневно, определяя активность, наличие посторонней микрофлоры просмотром микроскопического препарата в 10 полях зрения микроскопа, качество сгустка, вкус и запах.

После заквашивания наступает процесс сквашивания молока, При термостатном способе заквашенную смесь предварительно разливают в бутылки (банки), укупоривают их, маркируют и помещают в термостатные камеры. Продолжительность сквашивания зависит от вида вырабатываемой продукции и колеблется от 3 до 10 ч при температуре 35-42°С в зависимости от того, какой вид закваски применяют и какой кисломолочный продукт вырабатывают.

Повышение температуры сквашивания нежелательно, так как это приводит к более интенсивному развитию бактерий группы кишечной палочки. Окончание сквашивания определяют по образованию достаточно плотного сгустка и по кислотности, которая составляет 70-80°С для варенца, 75-85°С - йогурта, 65-70°С для ряженки. При резервуарном способе процесс сквашивания осуществляют в резервуарах. В них же проводят и охлаждение готового продукта.

По окончании сквашивания кисломолочные продукты постепенно охлаждают в холодильной камере до температуры не выше 6±2°С, за этот период продукт должен приобрести плотную однородную консистенцию. Ряд кисломолочных продуктов после охлаждения (кефир, кумыс) выдерживают определенное время в холодильных камерах для созревания. По окончании созревания продукты передают на хранение и реализацию. Температура воздуха в камерах хранения до реализации должна быть не выше 6-8°С. Срок хранения не более 18 ч. Соблюдение правил охлаждения и хранения является важнейшим гигиеническим требованием.

Готовую продукцию контролируют на наличие бактерий группы кишечной палочки и по микроскопическому препарату от одной-двух партий не реже одного раза в 5 дней. Микробиологические показатели готовой продукции должны быть по коли-титру не ниже 0,3мл.

Особого внимания требует оборудование, непосредственно соприкасающееся с продуктом в процессе, производства. Перед началом технологического процесса следует провести тщательную санитарную обработку такого оборудования. При ухудшении санитарных показателей готового продукта осуществляют тщательный анализ и дополнительный контроль хода технологического процесса для установления причин вторичного обсеменения продукта, проверяют качество закваски, а также санитарно-гигиеническое состояние цеха.

Йогурт сегодня покупают в полтора раза чаще, чем кефир. Важную роль здесь играют фруктовые добавки, разнообразная палитра вкусов и удобная упаковка. Чтобы получить продукт действительно высокого качества -- йогурт требуемой консистенции, вязкости, вкуса, запаха, внешнего вида, а также свободный от синерезиса -- в процессе производства необходимо учитывать множество факторов. Решающими являются выбор и подготовка сырья (то есть собственно молока), приготовление закваски, а главное, правильно спроектированные и оптимально скомпонованные производственные линии.

Для изготовления йогурта используется только молоко самого высокого качества. Это означает, что в нем должно быть минимальное количество бактерий и посторонних примесей, которые будут сдерживать развитие культуры, таких как антибиотики, бактериофаги, а также остатков моющего раствора.

Процесс обработки молока включает в себя несколько основных технологических этапов, каждый из которых одинаково важен для достижения высокого качества конечного продукта. Основа для этого закладывается уже на стадии переработки молока.

Вначале молоко подвергается нормализации по содержанию сухих веществ (ССВ). Увеличение общего содержания сухих веществ, особенно соотношения казеина и других сывороточных белков, способствует получению более густого йогурта: таким образом снижается тенденция к отделению сыворотки. Типичными способами нормализации по ССВ являются выпаривание (10--20% от общего объема молока обычно выпаривается), добавление сухого обезжиренного молока (обычно до 3% веса на объем) и добавление концентрированного молока. Обычно молоко для изготовления йогурта нормализуется до содержания жира от 0,1 до 3,5%, причем, чем ниже процент содержания жира в молоке, тем чувствительней к переработке йогуртный сгусток. Принимая это во внимание, ССВ повышают чаще при производстве обезжиренного йогурта, чем цельного. Содержание воздуха в молоке должно быть минимальным. Однако присутствие воздуха в небольших количествах все же неизбежно, особенно если ССВ повышается путем добавления сухого молока на ранней стадии технологического процесса. Чтобы удалить содержащийся в исходном молоке воздух, сырье поступает в вакуумные камеры на деаэрацию. Деаэрация повышает стабильность и вязкость йогурта; удаляет посторонние летучие запахи и сокращает время ферментации. Кроме того, процесс способствует улучшению эксплуатационных качеств гомогенизатора и уменьшает риск пригорания во время тепловой обработки.

Следующая стадия подготовки йогуртного сырья -- гомогенизация. Ее главная цель -- предупредить отстаивание сливок во время сквашивания и обеспечить равномерное распределение жира в молоке. Гомогенизация также влияет на стабильность и консистенцию кисломолочных продуктов, даже с низким содержанием жира. Для получения продукта оптимального качества молоко рекомендуется гомогенизировать при давлении 200-250 атм. и температуре 65--70°С.

Далее молоко подвергается тепловой обработке до того, как в него внесена закваска. Это делается для улучшения свойства молока как основы для бактериальной закваски, а также обеспечивает образование сгустка в готовом йогурте и уменьшает риск отделения сыворотки в конечном продукте. Наиболее оптимальный режим тепловой обработки достигается при температуре 90--95°С и времени выдерживания около 5 мин. Такой режим позволяет денатурировать большую часть протеинов, обеспечивая им (а значит, и сгустку) возможность связывать воду. В результате получается йогурт с более устойчивой консистенцией. Для достижения лучшего эффекта продукт должен быть выдержан при требуемой температуре в трубе выдержки.[ Йогурты. Общие технические условия ГОСТ Р 51331-99]

Не менее важный технологический этап приготовления йогурта -- выбор закваски и ее приготовление. Здесь решающую роль играет строгая гигиена: приготовление закваски должно проводиться в отдельном специально оборудованном помещении, чтобы снизить риск обсеменения.

Закваски для йогурта состоят обычно из двух типов бактерий: Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Однако к основной закваске иногда добавляют и другие типы бактерий, к примеру, Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium. Оба типа бактерий растут взаимосвязано и производят молочную кислоту как конечный продукт сквашивания молока безвоздушным способом. Streptococcus thermophilus в основном отвечает за производство кислоты, в то время как Lactobacillus bulgaricus придает йогурту своеобразный аромат. На взаимодействие между двумя типами бактерий влияют количество каждого внесенного типа, а также температура и время сквашивания. [Квасников В. И., Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования, «Наука», 1975, стр. 1--384.]

Если говорить о способах размножения рабочей закваски, то в последние годы в основном применялись концентрированные формы -- и для размножения рабочей закваски, и для прямого внесения в продукт. Однако многие молочные заводы все чаще размножают рабочую закваску из маточной. На различных стадиях размножения культуры называются следующим образом:

Основная закваска -- ее приобретают в лабораториях по выращиванию заквасок;

Маточная -- приготовляется из основной закваски непосредственно на молокозаводах;

Пересадочная -- маточная культура в больших количествах;

Рабочая закваска -- культура, используемая для производства йогурта.

Поскольку полученный в результате ферментации сгусток довольно чувствителен к механическому воздействию, конструкция установки играет решающую роль. При производстве йогурта резервуарного типа очень важно, чтобы перепад давления между инкубационными танками и упаковочной машиной был минимальным. Поэтому первостепенное значение приобретает правильный выбор типа и размеров труб, клапанов, насосов, охладителя и т. д.

Творог - ценный диетический продукт, незаменимый в питании детей и взрослых, он не только богат витаминами, но и легко усваивается. Белки, входящие в состав творога, содержат незаменимые аминокислоты и могут служить заменой другим белкам животного происхождения для людей, которым такие белки противопоказаны. Творог способствует образованию гемоглобина в крови и нормализации работы нервной системы, рекомендуется для профилактики заболеваний обмена веществ, укрепляет костную и хрящевую ткань.

Творог представляет собой кисломолочный концентрированный белковый продукт с массовой долей белка до 15--20 %. Творог имеет чистые кисломолочные вкус и запах без посторонних оттенков. Консистенция нежная и однородная, для жирного творога слегка мажущаяся, для нежирного допускается неоднородная, рассыпчатая с незначительным выделением сыворотки. Цвет белый, слегка желтоватый с кремовым оттенком, равномерным по всей массе. По микробиологическим показателям в твороге не допускается содержание бактерий группы кишечной палочки в 0,00001 г продукта и патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл в 25 г продукта. Предприятия молочной отрасли выпускают следующие виды творога:

Жирный -- 18%-ной жирности и кислотностью 200--225 Т;

Полужирный -- 9%-ной жирности и кислотностью 210--240 °Т;

Нежирный -- кислотностью 220--270 Т

Крестьянский -- 5%-ной жирности и кислотностью 200 «Т;

Столовый -- 2%-ной жирности и кислотностью 220 °Т;

Диетический -- 4%-ной и 11%-ной жирности, нежирный, кислотностью 210--220°Т;

Диетический плодово-ягодный -- 11, 9, 4%-ной жирности, нежирный, кислотностью 180-- 200 Т;

С фруктами -- 4%-ной жирности, нежирный, кислотностью 200°Т и другие виды творога.

Технология производства творога основана на сквашивании молока закваской с целью получения сгустка и его дальнейшей обработки. Сгусток получают при кислотной и кислотно-сычужной коагуляции белков молока. При кислотной коагуляции в молоко при сквашивании вносят закваску, приготовленную на чистых культурах молочнокислых стрептококков. Кислотно-сычужная коагуляция предусматривает внесение закваски, хлорида кальция и сычужного фермента. При кислотной коагуляции сгусток образуется в результате молочнокислого брожения и имеет хорошую консистенцию. Однако при сквашивании молока в производстве жирного творога образующийся сгусток плохо отдает сыворотку. Поэтому на практике способ коагуляции белков молока выбирают в зависимости от качества исходного сырья, вида производимого творога, имеющегося оборудования, заказов потребителя и др.

Производство творога традиционным способом

Технологический процесс состоит из следующих операций: приемка и подготовка, сепарирование молока, нормализация, пастеризация, охлаждение, заквашивание и сквашивание нормализованного молока, разрезание сгустка, отделение сыворотки и розлив сгустка, самопрессование и прессование сгустка, охлаждение, фасование, упаковывание, хранение и транспортирование творога.

Молочное сырье, предназначенное для выработки творога, очищают на сепараторах - молокоочистителях или фильтруют через три слоя марли или другой фильтрующей ткани. Очищенное молоко подогревают до 37 ±2 «С и разделяют на сепараторах сливкоотделителях. При изготовлении творога жирного, полужирного и крестьянского молоко нормализуют по жиру с учетом массовой доли белка в цельном молоке, чтобы получился готовый продукт с заданным содержанием жира и влаги. Обезжиренное или нормализованное молоко пастеризуют при температуре 78 ± 2 °С с выдержкой 15--20 с в пластинчатых или трубчатых пастеризационно - охладительных установках или емкостных аппаратах. После пастеризации молоко охлаждают до температуры заквашивания. Если молоко после пастеризации не используют сразу на переработку, то его охлаждают до б ± 2 °С и хранят не более 6 ч. После хранения молоко снова подогревают до температуры заквашивания. Закваску готовят на чистых культурах мезофильных молочнокислых стрептококков. Для ускоренного заквашивания используют закваску, приготовленную на чистых культурах мезофильных и термофильных стрептококков. Температура молока при заквашивании составляет 30 ± 2°С в холодное и 28 ± 2 °С в теплое время года, при ускоренном способе -- 32 ± 2°С, при применении закваски «Дарницкая» --26 ±2 и закваски «Каунасская» -- 24 ± 2 °С. Перед внесением в молоко поверхностный слой закваски аккуратно снимают чистым продезинфицированным ковшом и удаляют. Затем закваску перемешивают до однородной консистенции чистой мутовкой (при приготовлении в заквасочных ушатах) или мешалкой и вливают в подготовленное молоко в количестве 1--5% общей массы. При ускоренном заквашивании в молоко добавляют 2,5 % закваски, приготовленной на культурах мезофильных стрептококков, и 2,5 % закваски -- на культурах термофильных стрептококков. Продолжительность сквашивания молока 10 ч, а при ускоренном способе - 6 ч. Водный раствор кальция хлорида (массовая доля кальция хлорида 30--40 %) вносят в молоко после закваски: 400 г на 1000 кг заквашенного молока. Он необходим для восстановления солевого равновесия, нарушенного при пастеризации молока. Подготовку и приготовление раствора кальция хлорида производят в соответствии с Инструкцией по технохимическому контролю на предприятиях молочной промышленности. После внесения раствора соли в сквашенное молоко вводят 1%-ный раствор фермента из расчета 1г препарата активностью 100 000 ME на 1000 кг молока. Применяют сычужный фермент, пищевой говяжий или свиной пепсин или ферментный препарат ВНИИМС. При активности ферментных препаратов ниже 100 000 ME их количество увеличивают.

Сычужный порошок или пепсин вносят в молоко в виде 1%-ного водного раствора, приготовленного на кипяченой и охлажденной до 36 ± 3°С в воде. Для приготовления раствора пепсина рекомендуется использовать кислую пастеризованную и освобожденную от белков сыворотку температурой 36 ± 3°С за 5--8 ч до использования. Раствор фермента вносят в молоко при постоянном перемешивании. Через 10--15 мин после внесения раствора фермента заканчивают перемешивание и оставляют молоко в покое до образования плотного сгустка кислотностью 61 ± 5°Т для творога 9%-ной и 18%-ной жирности, 65 ± 5°Т для крестьянского и 71 ± 5°Т для нежирного творога. Сгусток проверяют на излом и по виду сыворотки. Если при изломе ложкой или съемным ковшом образуется ровный край с блестящими гладкими поверхностями, то сгусток готов для дальнейшей обработки. Сыворотка, выделяющаяся в месте разрыва сгустка, должна быть прозрачной, зеленоватого цвета.

Для обработки сгустка используют ручные лиры, в которых в качестве ножей служит натянутая тонкая нержавеющая проволока. Такими проволочными ножами сгусток разрезают на кубики размерами 2х2х2 см. Сгусток сначала разрезают по длине ванны на горизонтальные слои, а затем--по длине и ширине на вертикальные. После такой обработки сгусток оставляют на 40--60 мин для отделения сыворотки и нарастания кислотности. Отделившуюся сыворотку сливают из ванны. Сгусток после слива сыворотки разливают в бязевые или лавсановые мешки размерами 40х80 см. Мешки заполняют примерно на 70%, что составляет 7 - 9 кг творога. Затем мешки завязывают и укладывают один на другой в ванну для самопрессования, пресс-тележку или установку УПТ для прессования и охлаждения творога.

Чтобы ускорить отделение сыворотки, а также при плохом выделении сыворотки сгусток нагревают путем подачи в межстенное пространство творожной ванны пара или горячей воды. Для равномерного подогревания верхние слои сгустка перемещают деревянной иди металлической пластиной (лопатой) от одной стенки ванны к другой. Сгусток подогревают до 40 ± 2 «С в течение 30--40 мин для творога 9%-ной и 18%-ной жирности, 35 ± 2 `С в течение 20--40 мин для крестьянского и 36 ± 2 «С в течение 15--20 мин для творога нежирного. При использовании закваски «Дарницкая» сгустки с сывороткой нагревают до 34 ± 2 °С с выдержкой 15--40 мин.

Самопрессование творога продолжается не менее 1 ч. При использовании установки УПТ длительность прессования в зависимости от качества полученного сгустка и хладоносителя (рассол, ледяная вода) составляет 1 - 4ч. Прессование продолжают до получения творога с массовой долей влаги, предусмотренной нормативной документацией. Для творога 18%-ной жирности она составляет 65%; 9%-ной жирности--73; крестьянского--74,5; столового -- 76; нежирного -- 80; для диетического плодовоягодного 11%-ной жирности--64, 9%-ной жирности--66, 4%-ной жирности -- 77 и нежирного -- 79 % влаги. При выработке нежирного творога обезвоживание сгустка можно проводить на творожном сепараторе. После сепарирования и прессования творог охлаждают с применением различного оборудования. Упакованный творог доохлаждают до б ± 2 С, и продукт считается готовым для реализации

Особенности производства творога другими способами

Молдавский способ. Основная особенность этого способа заключается в том, что охлаждение сгустка осуществляется холодной сывороткой, взятой от других партий контактно. Несмотря на более быстрый цикл в производстве, используется крайне редко из за грубой и резинообразной консистенции готового продукта.

Непрерывный способ. Заквашивание нормализованного молока осуществляется кислой сывороткой или молочной кислотой. Весь процесс от образования сгустка до получения готового продукта производится в межшнековых камерах одного большого цилиндра. Консистенция готового продукта дряблая, имеет повышенную кислотность, а также во время производства наблюдаются большие потери белка с сывороткой. Всё это делает производство творога данным способом низкорентабельным. На линии Я9 - ОПТ. Это единственный способ, где осуществляется гомогенизация молока. Калье (сгусток с сывороткой) подаётся в обезвоживатель, где после определённых манипуляций формируется готовый продукт. Качество творога выработанного этим способом соответствует качеству традиционного творога.

Раздельный способ. В процессе сепарирования молоко разделяют на обезжиренное молоко и сливки с МДЖ 50 - 55 %. Затем с обезжиренным молоком проводят обычные манипуляции. Полученную смесь направляют на сепаратор творогоотделитель, где происходит отделение сгустка от сыворотки. Готовый нежирный творог смешивают со сливками до требуемой жирности. Раздельным способом производят мягкий диетический творог, а также творог с фруктовыми наполнителями.

Мембранный способ. Используется в производстве детских творожков. Суть процесса заключается в том, что молоко перед заквашиванием подвергается предварительному сгущению на ультра фильтрационной установке. Заквашенный субстрат разливают в потребительскую тару, где и происходит окончательное формирование продукта. Консистенция творога суфле образная

Кефир является национальным напитком народов Северной Осетии. В России и других странах мира он известен уже более ста лет. Уникальность этого продукта заключается в применении особой закваски, приготовленной на кефирных грибках или специально подобранных чистых культурах микроорганизмов. Кефир выпускают нежирный и с массовой долей жира 1; 2,5; 3,2 и 6%, сухих веществ 7,8; 8,1; 9,5 и 11 %, а также фруктовый, витаминизированный и другие с различными оригинальными названиями. Его вырабатывают резервуарным и термостатным способами. Кефир представляет собой однородный жидкий сметанообразный продукт с чистым специфическим кисломолочным вкусом, молочно-белого или слегка кремового цвета. Кефир характеризуется определёнными органолептическими свойствами. Консистенция однородная и без отстоя с нарушенным сгустком, при резервуарном способе производства и с ненарушенном сгустком при термостатном способе производства. Для нежирного кефира, а так же однопроцентного допускается газообразование в виде отдельных глазков. На поверхности кефира допускается незначительное отделение сыворотки (не более 2% от объема продукта). Цвет молочно-белый, слегка кремовый.

Кефир получают из пастеризованного молока путём сквашивания грибков закваской. Закваски готовят из кефирных грибков. Для этого одну часть сухих грибков помещают в 40-50 частей теплого (19°С-летом и 21°С-зимой) обезжиренного молока. Пастеризуют его при 92-95°С с выдержкой 20-30 минут. Залитые молоком кефирные грибки при 19-21°С удерживают до образования сгустка 20-24 часа. За это время молоко с грибками за 1-2 раза перемешивают. Когда образуется сгусток, грибки отделяют и помещают в теплое (19-21°С) пастеризованное молоко. На одну часть грибков берут 30-50 частей молока. Далее культивируют грибки, как описано выше, обычно 2-3 пересадок достаточно, чтобы оживить микрофлору кефирных грибков. Оживленные грибки выплывают на поверхность молока, их используют для получения грибковой (рабочей) закваски. С этой целью оживленные грибки помещают в пастеризованное охлаждённое молоко (19-21°С), на 30-50 частей молока берут одну часть; при температуре заквашивания молоко выдерживают 15-18 часов после чего тщательно перемешивают и оставляют ещё на 5-7 часов. После этого вновь перемешивают содержимое, а затем процеживают через сито. Полученную грибковую закваску используют для заквашивания молока с целью получения кефира, а грибки - для получения новой партии закваски. В состав закваски входят молочнокислый стрептококк, молочнокислая палочка, дрожжи и уксуснокислые бактерии.

Для приготовления производственной (рабочей) закваски можно использовать и грибковую закваску. Её готовят следующим образом. В пастеризованное и охлажденное молоко (20-22°С) вносят 1-3% грибковой закваски; процесс сквашивания длится 10-12 часов. С целью улучшения вкуса и запаха, закваску выдерживают 5-6 часов при 20-22°С. Закваску как кефирную, так и грибковую, лучше использовать не охлаждая. При необходимости закваску охлаждают до 3-10°С и хранят не более 24 ч.

При термостатном способе получения кефира в охлаждённое молоко вносят 3-5% производственной или 1-3% грибковой закваски, перемешивают 15 мин, а затем разливают в бутылки или пакеты при непрерывном перемешивании, закупоривают и выдерживают в термостате 8-12ч при 18-21°С летом и 22-25С зимой. Окончание сквашивания определяют по консистенции сгустка: он должен быть плотный, без пузырьков газа и кислотностью 75-80Т. Бутылки с готовым кефиром охлаждают в холодильнике, где он созревает в течение 8-13ч. Готовый кефир имеет кислотность не более 36ч с момента окончания его выработки. (1)

Для резервуарного способа производства кефира его заквашивают в резервуарах при 23-25°С. После внесения закваски (такое же количество, как и при термостатном способе) смесь перемешивают 15 мин., затем оставляют в покое на 8-12ч. при 23-25С. Готовый сгусток имеет кислотность 85-100Т. По окончании сквашивания молочный сгусток перемешивают 10-30 мин (для получения однородной консистенции) и охлаждают до 20+-2°С, а затем оставляют в покое для созревания на 6ч., после чего охлаждают до 6°С, перемешивают 2-5 мин и разливают в бутылки или пакеты. Кислотность готового кефира 85-120Т.

При выработке витаминизированного кефира витамин С добавляют в закваску за 30--40 мин до ее внесения в молоко. Далее закваску перемешивают в течение 10--15 мин и выдерживают 20--30 мин. Витамин С вносят с учетом его содержания в готовом продукте, что составляет 110 г на 1000 кг молока. Заквашенное молоко перемешивают. Продолжительность первого перемешивания составляет от 15 до 40 мин в зависимости от прочности сгустка и конструкции мешалки в резервуаре. При получении однородной консистенции мешалку останавливают на 30--40 мин, а затем ее периодически включают на 5--15 мин через каждый час. В кефире с неоднородной комковатой консистенцией при хранении может отделяться сыворотка. После охлаждения и перемешивания кефир оставляют в покое для созревания, продолжительность которого составляет не менее 24 ч с момента заквашивания молока. После созревания кефир еще раз перемешивают в течение 2--5 мин и разливают. Кефир после розлива хранят в течение 24 ч при температуре не выше 8 °С.

Итак, кисломолочные продукты обладают высокой пищевой ценностью. Они содержат белки, жиры, кальций, фосфор, провитамин А - каротин и витамин В2. Кисломолочные продукты имеют большую ценность и с точки зрения физиологии питания, поскольку молочнокислые бактерии кроме сквашивания вызывают еще слабый распад белка. Таким образом, человеческому организму предлагается уже частично обработанный, легко усвояемый белок; доля свободных аминокислот повышается. Благодаря расщеплению и новому синтезу происходит перегруппировка витаминов, которая хорошо подходит к потребностям человека. Возникающая из лактозы молочная кислота способствует перистальтики кишечника и поглощению кальция; отмечается активизация обмена веществ. Многие люди, плохо переносящие обычное молоко, без всякого ущерба могут принимать сквашенные кисломолочные напитки.

Ценность кисломолочных продуктов заключается также в том, что они содержат в своем составе микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, которые угнетают гнилостные бактерии в желудочно-кишечном тракте человека. Этому же способствует молочная кислота, которая снижает рН среды, также препятствует деятельности гнилостных микроорганизмов. По меньшей мере часть используемых микроорганизмов (например, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium) оказывает антибиотическое действие, поэтому изготовленные с их участием продукты можно успешна использовать при определенных нарушениях пищеварения. Кисломолочные продукты благоприятно действуют на нервную систему, дыхательные пути, возбуждают аппетит, обладают приятным, освежающим вкусом, используются при лечении малокровия, туберкулеза, болезней желудочно-кишечного тракта.

2. Материалы и методы

молочнокислый бактерия продукт пробиотический

В ходе НИР были взяты образцы кисломолочный продуктов, такие как кефир, закваска, творог и ряженка. Были приготовлены разведения молочнокислых продуктов и суспензия творога. На упаковках продуктов было напечатано заявленное количество КОЕ. На кефире было написано, что количество Lactobacillus rhamnosus 1х КОЕ/г, на закваске 1х КОЕ/г, на ряженке 1х КОЕ/г, на твороге 1х КОЕ/г.

Для работы были приготовлены различные типы посуды и оборудования. Для возможности сделать разведение на указанное количество были приготовлены стерильные пробирки, пипетки на 1мл, 50мл стерильного физраствора. Для посева были приготовлены среды МПА и MRS. Были приготовлены разведения кефира, путем введения 1мл продукта в 9мл физраствора, таким образом были последовательно приготовлены 7 разведений, 5, 6 и 7 разведения были посажены на чашки Петри на обе среды. Были приготовлены разведения ряженки, так же 5, 6 и 7 посажены на чашки Петри на оба вида сред. Так же была приготовлена суспензия творога, путем внесения 1г продукта в 9мл воды, размешивания данного раствора до относительно однородного состояния и дальнейшего приготовления 7 разведений описанным выше путем. Разведения 4, 5 и 6 были посажены на чашки Петри на вышеуказанные среды. Так же было произведено разведение закваски, разведения 8, 9 и 10 были посажены на питательные среды на чашки Петри. В ходе НИР положительные результаты были получены только в опытах с кефиром, на чашке выросли колонии молочнокислых бактерий Lactobacillus rhamnosus, и 2 вида колоний палочек и кокков. В ходе посева твороги на среде МПА выросла колония плесени. В ходе посева закваски и ряженки были получены отрицательный результаты, чашки были пусты.

...

Подобные документы

Характеристика, классификация молочнокислых и уксуснокислых бактерий, распространение в природе, значение. Общая характеристика брожения. Типы брожения: спиртовое, молочнокислое, метановое, маслянокислое, уксуснокислое. Использование в биотехнологии.

презентация , добавлен 12.10.2015


Пути повышения пищевой и биологической ценности кисломолочных продуктов. Роль молочнокислых бактерий в производстве кисломолочных продуктов. Добавки, повышающие пищевую и биологическую ценность молочных продуктов. Свойства облепихи и ее использование.

дипломная работа , добавлен 04.06.2009


Технологический расчет линии производства ряженки резервуарным способом, производительностью 6 тонн в смену. Приготовление производственной закваски на культурах молочнокислых бактерий путем пастеризации молока, его сквашивания, охлаждения и хранения.

курсовая работа , добавлен 24.11.2014


Принципы проектирования рецептур хлебобулочных изделий со сбалансированным химическим составом. Критерии оптимальности фракционного состава белка и липидов хлеба. Использование закваски на основе пропионовокислых бактерий в кисломолочной продукции.

реферат , добавлен 23.08.2013


Значение машин для нарезки продуктов на ломти для предприятий общественного питания. Виды нарезки продуктов. Механические, автоматические и полуавтоматические машины для нарезки продуктов на ломти. Описание конструкции, технические характеристики.

курсовая работа , добавлен 18.07.2013


История становления производства дрожжей. Их классификация, химический состав, способы выращивания. Морфология дрожжевой клетки. Технологическая схема и этапы дрожжевого производства. Состав среды, питательных солей, рН и температура роста дрожжей.

курсовая работа , добавлен 27.11.2010


Процессы, протекающие при участии бактерий, дрожжей и плесневых грибов. Основные этапы развития промышленной микробиологии. Получение живой или инактивированной микробной биомассы, продуктов метаболизма микроорганизмов, биотрансформация веществ.

презентация , добавлен 16.02.2014


Биоповреждения цементных композитов. Методы защиты от биоповреждений. Анализ себестоимости производства бетонов. Анализ потерь от биоповреждений цементных композитов под действием бактерий и плесневых грибов. Технология получения биоцидных бетонов.

курсовая работа , добавлен 14.09.2015


Принципиально-технологическая схема производства спирта из зернового сырья. Качество зерна, идущего на разваривание. Современные штаммы дрожжей, применяемые при производстве спирта из зерна. Процесс непрерывного осахаривания с вакуум-охлаждением.

контрольная работа , добавлен 19.01.2015


Хлеб как один из наиболее важных продуктов питания, знакомство с основными способами производства и ассортиментом. Общая характеристика технологического процесса приготовления хлебобулочных изделий. Рассмотрение особенностей приготовления ржаного хлеба.

МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ (син. лактобациллы ) - грамположительные палочковидные бактерии, относящиеся к роду Lactobacillus (Beijerinck, 1901), сем. Lactobacillaceae.

М. б. представлены разнообразными по форме палочками: от коротких коккообразных до длинных нитевидных (рис.). Длина клеток у различных культур одних и тех же видов зависит от состава среды, присутствия кислорода, способа инкубации. Размножаются М. б. делением перегородкой, что приводит к образованию цепочек. Ультратонкое строение клеток М. б. во многом сходно с другими грамположительными бактериями. На агаризованных средах образуют мелкие колонии.

М. б. не имеют содержащих цитохром дыхательных систем, неподвижны, не образуют каталазу, не восстанавливают нитраты в нитриты, не разжижают желатину, не образуют спор и пигмента; строгие анаэробы или факультативные. Обладают протеолитической активностью, обусловливаемой действием протеаз и пептидаз, липолитической активностью не обладают. Источником энергии для М. б. является молочнокислое брожение (см.). М. б. разделяют на гомоферментативные, образующие в результате сбраживания углеводов до 90% молочной к-ты, а также ничтожные количества летучих к-т, этилового спирта и углекислоты, и гетероферментативные, образующие ок. 50% молочной к-ты, 25% CO 2 , 25% уксусной к-ты и этилового спирта.

Систематика М. б. окончательно не разработана. В Определитель бактерий Берджи (Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 1974) в род Lactobacillus включено 25 видов. Трудность классификации заключается в изменчивости многих свойств этих микроорганизмов при культивировании на разных средах и в разных условиях. Исследование нуклеотидного состава ДНК показало, что содержание гуанина и цитозина в ДНК различных видов М. б. различно и лежит в пределах от 34,2 до 53,4 мол. %.

Антигенные свойства изучены недостаточно; получены предварительные данные о наличии антигенов, общих для многих видов М. б.

М. б. требовательны к источникам питания, не растут на простых средах; растут на средах, содержащих растительные отвары, мясные и дрожжевые экстракты, белковые гидро лизаты, т. к. М. б. нуждаются в аминокислотах, витаминах и ряде неорганических соединений; pH сред в пределах 5,0-6,5, оптимум pH 5,5. М. б. могут расти при pH 3,8 и ниже. Для культивирования М. б. широко применяется среда Рогозы либо ее модификации. Температурный режим от 15 до 45° в зависимости от видов.

М. б. встречаются в почве, сосредоточиваясь вокруг корневой системы, на культурных и дикорастущих растениях, в жел.-киш. тракте теплокровных животных и птиц, насекомых. У человека обнаруживаются на всем протяжении жел.-киш. тракта - от ротовой полости до прямой кишки. Представители М. б. (за немногим исключением) не патогенны для человека. Наиболее характерными являются L. acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. salivarius, L. fermenti и L. brevis. L. bifidus в Определителе бактерий Берджи (1974) выделен в отдельный род Bifidobacterium (см. Бифидобактерии).

М. б. применяют в хлебопечении, в молочной промышленности, в биол. консервировании многих продуктов (квашение овощей и фруктов), приготовлении кваса, силосовании. Для профилактики и лечения жел.-киш. заболеваний, авитаминозов и алиментарных анемий у животных применяют препараты, в состав к-рых входят и М. б.

И. И. Мечников указал на М. б. как на антагонисты гнилостных и патогенных микробов, обитающих в кишечном тракте человека, и предложил применять их в борьбе с кишечными дисфункциями и преждевременной старостью. Многие народы применяют кисломолочные продукты для лечения ожогов и ран, для профилактики и лечения жел.-киш. заболеваний.

Развитие микробиологии расширило область применения этих микроорганизмов: с помощью М. б. в промышленности получают молочную к-ту, используют для синтеза декстрана, применяемого в медицине в качестве частичного заменителя крови; выявлен ряд антибиотиков, продуцируемых этими микробами; используют М. б. при создании продуктов детского питания, в т. ч. применяемых с леч.-проф, целью у новорожденных. Ацидофильная паста используется в акушерско-гинекол. практике, дерматологии и хирургии. L. acidophilus входят наряду с В. bifidum и Е. coli в состав комплексного препарата «омнифлора», применяемого за рубежом для лечения кишечных расстройств. В нашей стране выпускается лактобактерин (см.), действующим началом к-рого являются лиофилизированные бактерии штаммов L. fermenti 90Т-С4 и L. plantarum 8Р-АЗ, обладающие высокой антагонистической активностью в отношении возбудителей дизентерии, энтеропатогенных кишечных палочек, стафилококка, протея, и бифидумбактерин (см.).

Библиография: Ерзинкян Л. А. Биологические особенности некоторых молочнокислых бактерий, Ереван, 1971; Квасников Е, И. и Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования, М., 1975, библиогр.; Красильников Н. А. Определитель бактерий и актиномицетов, с. 208, М.-Л., 1949; M e ч н и к о в И. И. Академическое собрание сочинений, т. 15, с. 247, М., 1962; Руководство по вакцинному и сывороточному делу, под ред. П. Н. Бургасова, с. 94, М., 1978; Bergey’s manual of determinative bacteriology, ed. by R. E. Buchanan a. N. E. Gibbons, Baltimore, 1975; L e r с h e M. u. R e u t e r G. Das Yorkommen aerob wachsender grampositiver Stabchen des Genus Lactobacillus Beijerinck im Darmin-halterwachsener Menschen, Zbl. Bakt., I. Abt. Orig., Bd 185, S. 446, 1962; R o g o s a M., Mitchell J. A. a. Wiseman R. F. A selective medium for the isolation and enumeration of oral lactobacilli, J. dent. Res., v. 30, p. 682, 1951.

Г. И. Гончарова.

Как правило, слово «бактерия» ассоциируется у нас с различными заболеваниями и прочими неприятностями. Однако это не совсем так. Ведь наше тело - это среда обитания самых разнообразных микроорганизмов. Среди них даже есть такие бактерии, без которых нормальная жизнедеятельность невозможна. К этой группе относятся молочнокислые бактерии, обитающие в кишечнике здорового человека. В целом они представляют собой группу грамположительных микроаэрофильных микроорганизмов, которые способствую брожению углеводов, образуя при этом молочную кислоту. Такое брожение часто используется как при промышленном производстве продуктов для сохранения и переработки напитков и еды, так и в домашних условиях.

В организме бактерии выполняют множество полезных функций. Прежде всего, кисломолочные бактерии поддерживают оптимальный баланс кислотности в кишечнике благодаря своей способности вырабатывать уксусную и молочную кислоту.

Кроме того, они способствуют нормализации защитной функции кишечника, что помогает человеку справиться с различными и прочими микроорганизмами. Молочнокислые бактерии благотворно влияют на печень через подавление повышенной активности метаболитов.

Помимо уксусной и эти полезные микроорганизмы способны вырабатывать такие летучие соединения как сероводород и перекись водорода, которые эффективно подавляют различные кишечные инфекции.

Множество проведенных исследований доказали, что кислотоустойчивые бактерии, к которым относятся молочнокислые микроорганизмы, производят множество микроэлементов и витаминов, которые способствуют оздоровлению организма в целом. При взаимодействии с другими веществами и между собой они выделяют ферменты, необходимые для нормального обменного процесса и пищеварения, а также лучшего усвоения питательных веществ.

Особый интерес среди всего разнообразия молочнокислых бактерий представляют микроорганизмы семейства Lactobacillaccae и семейства Slreptocuccaccae. Последние широко применяются при изготовлении различных кисломолочных продуктов: сметаны, йогурта с фруктовыми наполнителями, а также творога. Такие молочнокислые бактерии как ацидофильная палочка, легко приживаются на стенках кишечника и препятствуют делению гнилостных для здоровья человека.

Для того чтобы ваш организм мог самостоятельно поддерживать необходимые условия для размножения данных микроорганизмов, особых усилий не требуется. Достаточно придерживаться здорового рациона питания. К сожалению, современный мир устроен так, что выполнить данное условие непросто. Вся проблема в том, что, несмотря на полноценное питание, не все продукты из ежедневного рациона соответствуют стандартам качества.

Кроме неправильного питания, на кишечную микрофлору пагубно влияют такие факторы как постоянное стрессовое состояние, злоупотребление спиртными напитками и курение, а также длительное лечение антибиотиками.

Восстановить здоровую микрофлору в кишечнике можно, употребляя в пищу домашние молоко, простоквашу, сметану, творог или кефир. Можно воспользоваться магазинными молочнокислыми продуктами, однако пользы от них будет значительно меньше.

В зависимости от вида, молочнокислые бактерии способны по-разному влиять на состояние иммунной системы. К примеру, бифидобактерии, в отличие от лактобактерий, тормозят иммунный ответ. Поэтому, прежде чем покупать обратите внимание на то, какие именно кисломолочные бактерии они содержат в своем составе.

С использованием молочнокислых микроорганизмов изготавливается множество лекарственных средств, которые назначаются при таких нарушениях деятельности пищеварительной системы как дисбактериоз, диарея и прочие.

Характеристика пробиотических микроорганизмов и их

Биологическая роль

Термин «probiosis» означает симбиоз, сообщество двух организмов, способствующих жизнедеятельности обоих партнеров. «Probiotic» - организм, участвующий в симбиозе и благоприятствующий жизни.

Первое предположение о связи микробов, заселяющих кишечник, с духовным и физическим здоровьем человека впервые было выдвинуто еще в 1907 году в трудах знаменитого русского ученого И.И. Мечникова.

Впервые термин «пробиотик» как антоним «антибиотика» был предложен D.M.Lilly и P.H.Stilwell в 1965 году для обозначения микробных метаболитов, обладающих способностью стимулировать развитие каких-либо микроорганизмов. Близкое по содержанию толкование термина «пробиотик» было дано в 1971 году A.Sperti для обозначения различных тканевых экстрактов, оказывающих стимулирующее действие на микроорганизмы.

Последующие достижения в области изучения микробной экологии человека позволили внести уточнения в первоначальное определение пробиотиков. Так, в 1974 г. R.B.Parker использовал этот термин для обозначения микробных препаратов, обладающих способностью регулировать микробную экологию кишечника. Согласно его определению, пробиотики – это микроорганизмы или их компоненты, способные поддерживать баланс кишечной микрофлоры.

Позднее R.Filler назвал пробиотиками любые препараты из живых микроорганизмов, дающие при введении в организм хозяина благотворный эффект за счет коррекции кишечной микрофлоры. Лишь ограниченное число кишечных микроорганизмов может считаться пробиотиками, поскольку добавление в пищу именно этих бактерий улучшает пищеварительные функции желудочно-кишечного тракта. Причем, в качестве регуляторов микроэкологии могут выступать как монокультуры, так и смеси микроорганизмов.

Последующие достижения в области микробной экологии позволили R.Filler внести уточнение в его первоначальное определение прибиотиков: это препараты из живых микроорганизмов или стимуляторов роста микробного происхождения, оказывающие благоприятное действие на эндогенную микрофлору. Попытку внести еще большую ясность в толкование этого термина предприняли G.R.Gibson и M.B.Roberfroid, предложившие называть пробиотиками только пищевые добавки микробного происхождения, проявляющие свои позитивные эффекты на организм хозяина через регуляцию кишечной микрофлоры.

В соответствии с ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», пробиотик - функциональный пищевой ингредиент в виде полезных для человека непатогенных и нетоксикогенных живых микроорганизмов, обеспечивающий при систематическом употреблении человеком в пищу непосредственно в виде препаратов или биологически активных добавок к пище, либо в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника.

Пробиотические микроорганизмы могут попасть в организм следующими путями:

· с лекарственными препаратами, в состав которых входят штаммы живых микроорганизмов, с четким показанием к применению;

· с биологически активными добавками к пище (комплексными препаратами на основе живых микроорганизмов, изготовленными на фармацевтических предприятиях, которые используют в качестве биологически активной добавки к пище, и, как правило, распространяют через аптечную сеть);

· с пищевыми продуктами, которые ими обогащены или получены биотехнологическим способом с применением пробиотиков в качестве заквасочных культур.

Пробиотики могут содержать как один вид микроорганизмов (монопробиотики), так и ассоциацию штаммов нескольких видов микроорганизмов, от 2 до 30 (ассоциированные пробиотики). В данном случае это симбиотики.

Симбиотики - это комплексные препараты, в которых объединены пробиотические микроорганизмы одной или разных таксономических групп, отобранных по принципу наибольшей выживаемости в неблагоприятных условиях. По своим эффектам эти микроорганизмы дополняют друг друга.

Пробиотики могут назначаться широкому кругу живых организмов (человеку, животным, птицам, рыбам) вне зависимости от видовой принадлежности хозяина, от которого первоначально были выделены штаммы пробиотических бактерий (гетеропробиотики). Однако чаще всего пробиотики назначаются с вышеуказанной целью представителям того вида животных или человеку, из биоматериала которых были выделены соответствующие штаммы (гомопробиотики).

В последние годы в практику начинают внедряться аутопробиотики, действующим началом которых являются штаммы нормальной микрофлоры, взятые от конкретного индивидуума и предназначенные для коррекции его микроэкологии.

Препараты - пробиотики производят в различных лекарственных формах: сухой во флаконах и ампулах, в виде порошков, таблеток и медицинских свечей. Они содержат высокое количество жизнеспособных микроорганизмов в одной дозе, имеют длительные сроки хранения и могут доставляться в самые отдаленные районы нашей страны. Эти средства относятся к медицинским фармакопейным препаратам, что обуславливает их применение в основном в терапевтических целях (см. далее).

Для оздоровления широких слоев населения целесообразнее применять кисломолочные продукты, которые одновременно являются поставщиками питательных веществ и обладают пробиотическим эффектом.

Традиционные кисломолочные продукты, получаемые путём сквашивания молока с использованием различных видов молочнокислых бактерий, применяются людьми в течение тысячелетий. Рассматривая кисломолочные продукты с современных позиций, их несомненно можно отнести к продуктам, оказывающим пробиотическое действие на организм человека.

Великим русским ученым И.И. Мечниковым впервые высказана и научно обоснована мысль о возможности использования молочнокислых бактерий для борьбы с нежелательной микрофлорой желудочно-кишечного тракта человека. И.И. Мечников предложил использовать молочнокислые бактерии, способные приживаться в кишечнике. В литературе имеются многочисленные данные о положительном влиянии кисломолочных продуктов на организм человека.

Исследования, проводимые в направлении получения кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами и по изучению их действия на организм человека, открывают все новые В литературе имеются многочисленные данные о положительном влиянии кисломолочных продуктов на организм человека. Кисломолочные продукты способствуют более высокой усвояемости кальция; усиливают секрецию пищеварительных соков и желчеотделения; усиливают желудочную секрецию и выделение панкреатического сока; повышают выведение мочевины и других продуктов азотистого обмена; подавляют рост нежелательной микрофлоры за счет бактерицидного действия молочной кислоты и антибиотических веществ, продуцируемых некоторыми видами молочнокислых бактерий и бифидобактериями; благоприятно воздействуют на моторику кишечника; способствуют снижению сывороточного холестерина; тонизируют нервную систему. В последние годы установлено, что кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами оказывают стимулирующее влияние на иммунитет, механизм которого очевидно включает активацию продукции некоторых регуляторов иммунного ответа, в частности, интерлейкинов и гамма-интерферона в сочетании с усилением местного иммунного ответа энтероцитов, фагоцитоза и пролиферации лимфоцитов. Иммунный эффект связывают с несколькими механизмами - это стимулирующее влияние на иммунный ответ (в частности, на активность микрофагов и клеток- киллеров); снижение под влиянием низкого кишечного pH, обусловленного молочной кислотой, активности 7-альфа- | идроксилазы-фермента микроорганизмов, участвующего в метаболизме желчных кислот, обладающих проканцерогенным действием; снижение активности ферментов микроорганизмов кишечника (глюкуронидазы, нитроредуктазы и азоредукгазы), участвующих в трансформации в кишечнике проканцерогенных соединений в канцерогенные. Имеются сообщения и о способности кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами снижать риск по шикновения злокачественных новообразований, в частности рака | чистой кишки и грудной железы, выводить токсичные вещества из организма.

Кисломолочные продукты способствуют более высокой усвояемости кальция; усиливают секрецию пищеварительных соков и желчеотделения; усиливают желудочную секрецию и выделение панкреатического сока; повышают выведение мочевины и других продуктов азотистого обмена; подавляют рост нежелательной микрофлоры за счет бактерицидного действия молочной кислоты и антибиотических веществ, продуцируемых некоторыми видами молочнокислых бактерий и бифидобактериями; благоприятно воздействуют на моторику кишечника; способствуют снижению сывороточного холестерина; тонизируют нервную систему. В последние годы установлено, что кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами оказывают стимулирующее влияние на иммунитет.

Имеются сообщения и о способности кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами снижать риск возникновения злокачественных новообразований, в частности рака толстой кишки и грудной железы, выводить токсичные вещества из организма.

Главное назначение кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами − это поддержание хорошего состояния здоровья у людей различных возрастных групп или животных.

Между состоянием здоровья человека, функционированием его иммунной системы и составом микрофлоры его желудочно- кишечного тракта существует тесная взаимосвязь. Нарушение состава микрофлоры в организме (дисбактериозы) может иметь тяжелые последствия. Сильные и длительно действующие неблагоприятные воздействия могут нарушить гомеостаз и привести к болезни или даже смерти организма.

По последним данным Российской АМН распространение различных форм дисбактериоза (нарушение состава полезной микрофлоры) в России достигло масштабов национальной катастрофы, затронув более 90 % населения. Возникновению дисбактериозов способствуют различные внешние факторы и заболевания, в том числе органов пищеварения. Считают, что нормобиоценоз кишечника − это сложнейшая экологическая система, которая является своеобразным органом иммунной системы человека.

Макроорганизм и кишечная микрофлора являются относительно стабильной экологической системой, равновесие которой, с одной стороны определяется физиологическими и иммунологическими особенностями макроорганизма, а с другой − видовым и количественным составом микробных ассоциаций и разнообразием их биохимической активности. При нормальном физиологическом состоянии взаимоотношения макроорганизма и микрофлоры носят симбиотический характер, и флора при этом оказывает существенное влияние на общий иммунитет и естественную резистентность хозяина к инфекциям, принимает активное участие в процессах пищеварения, синтеза различных биологически активных веществ. Со своей стороны макроорганизм оказывает регулирующее действие на состав кишечной микрофлоры посредством кислотности желудочного сока, перистальтики кишечника, желчных солей и других факторов. Стабильность микробных ассоциаций в организме имеет чрезвычайно важное значение для жизнедеятельности хозяина и является одним из показателей его здоровья.

Все это обусловливает широкое применение средств, способствующих восстановлению и поддержанию иммуннобиологического гомеостаза. Необходимо отметить, что организм человека обладает огромными резервами здоровья и часто >ти резервы задействованы не в полной мере и поэтому существует иозможность их мобилизации. Одним из факторов, способствующих активизации собственных сил организма, является симбионтная микрофлора и биологические активные соединения, которые она синтезирует. Систематическое употребление кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами, которые оказывают регулирующее действие на организм или те или иные органы и Необходимо отметить, что организм человека обладает огромными резервами здоровья и часто >ти резервы задействованы не в полной мере и поэтому существует иозможность их мобилизации. Одним из факторов, способствующих активизации собственных сил организма, является симбионтная микрофлора и биологические активные соединения, которые она синтезирует.

Необходимо отметить, что организм человека обладает огромными резервами здоровья и часто эти резервы задействованы не в полной мере и поэтому существует возможность их мобилизации. Одним из факторов, способствующих активизации собственных сил организма, является симбионтная микрофлора и биологические активные соединения, которые она синтезирует.

Систематическое употребление кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами, которые оказывают регулирующее действие на организм или те или органы и системы, обеспечивает оздоровительный эффект без применения лекарственных средств. Достоинством пробиотиков является их безвредность для организма, полное отсутствие побочных явлений и привыкания к ним при длительном потреблении.

Наиболее часто для изготовления препаратов используют следующие виды живых микроорганизмов:

− род Bifidobacterium: B.bifidum, B.adolescentis, B.breve, B.infantis, B.longum;

− род Lactococcus: Lac. lactis, Lac. сremoris;

− род Lactobaccilus: L.plantarum, L.acidophilus, L.casei, L.delbrueckii; L.reuteri; L.bulgaricus;

− род Propionibacterium: P.acnes; P.freudenreichii ;

− некоторые виды дрожжей: Saccharomyces cerevisiae.

Бифидобактерии

Бифидофлора составляет у детей 98 %, а у взрослых до 40-60 % кишечной микрофлоры. Морфологическибифидобактерии представляют собой грамположительные палочки. Палочки имеют утолщения на одном конце (булавы) или двух концах (гантели). Микроскопическая картина каждого вида бифидобактерий имеет особенности по размеру, форме и расположению клеток.

Физиологическим свойством бифидобактерий является их способность расти и развиваться при температуре 20-40 ºС, рН 5,5-8,0. Оптимальной зоной роста является температура 37-40 ºС и рН 6,0-7,0. При рН ниже 4,5 и выше 8,5 рост микроорганизмов прекращается.

Все виды бифидобактерий при первичном выделении являются строгими анаэробами. В присутствии углекислого газа они могут быть толерантными к кислороду. При лабораторном культивировании эти микроорганизмы приобретают способность развиваться в присутствии некоторого количества кислорода, а в высокопитательных средах - расти в полностью аэробных условиях.

В молоке бифидобактерии развиваются медленно, так как коровье молоко не является естественной средой их обитания. Одной из причин плохого роста бифидобактерий в молоке служит растворенный в нем кислород. У них не обнаружено казеолитической активности, т.е. они могут усваивать казеин только после частичного гидролиза. В результате расщепления казеина образуются полипептиды, гликопептиды, аминосахара, стимулирующие рост бифидобактерий. Другой причиной заторможенного роста бифидобактерий может быть и их низкая фосфатазная активность.

Для нормального роста и развития бифидобактерий большое значение имеет присутствие ростовых веществ. Рост бифидобактерий в коровьем молоке стимулируют экстракты дрожжей, гидролизованное молоко, а также увеличение соотношения белок: лактоза. Сильный стимулирующий эффект роста бифидобактерий получают при использовании гидролизатов казеина.

Растительными стимуляторами роста бифидобактерий в молоке являются обезжиренная соя, экстракт картофеля, тростниковый сахар, кукурузный экстракт, морковный сок. В качестве стимуляторов роста применяют также соли железа, сорбит, микроэлементы в виде сернокислой меди и лактата железа. Кроме того, используют витамины (пантотеновая кислота, биотин, рибофлавин).

Одним из способов активации роста бифидобактерий в молоке является получение мутантов этих микроорганизмов, способных расти без какой-либо защиты от кислорода.

Биологическая роль бифидобактерий заключается в их благоприятном влиянии на организм человека за счет ряда механизмов:

1. Бифидобактерии проявляют высокую антагонистическую активность в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Антагонистическое действие на патогенные микроорганизмы оказывают органические кислоты, антимикробные вещества, бактериоцины, продуцируемые микроорганизмами. Продуцирование органических кислот (молочной и уксусной в молярном соотношении 2:3) приводит к повышению кислотности и, как следствие, угнетению нежелательной микрофлоры. Среди антимикробных веществ большое значение имеет перекись водорода, которую продуцируют пробиотические микроорганизмы.

2. Бифидобактерии регулируют обменные процессы организма за счет продуцирования витаминов, в частности группы В, биотина (витамин Н), РР (ниацин), которые участвуют в обмене белков, углеводов, синтезе аминокислот.

3. Бифидобактерии способствуют более полному гидролизу белков, как растительных, так и животных. Благодаря этому повышается усвояемость пищи и снижается вероятность развития пищевой непереносимости из-за накопления в толстом кишечнике непереваренных белков.

4.Установлено, что эффективность бифидобактерий обусловлена способностью модулировать различные звенья иммунной системы (активировать выработку IgA (Иммуноглобулин A) в кишечнике, стимулировать фагоцитоз (Фагоцито́з (Фаго − пожирать и цитос − клетка) − процесс, при котором специальные клетки крови и тканей организма (фагоциты ) захватывают и переваривают возбудителей инфекционных заболеваний и отмершие клетки) и образование интерлейкинов (Интерлейкины − биологически активные вещества, секретируемые стволовыми кроветворными клетками и макрофагами; обладают иммунорегуляторными свойствами) , повышать выработку g-интерферона и синтез иммуноглобулина). Установлено, что бифидобактерии обеспечивают поступление незаменимых аминокислот в организм (например, триптофан), способны к антиканцерогенной и антимутагенной активности. Бифидобактерии уменьшают образование нитритов, крезола, индола, аммиака, обладающих канцерогенными свойствами.

Исследования по использованию бифидобактерий для молочных продуктов идут разными путями: выделяют новые штаммы бифидобактерий; получают кислородоустойчивые штаммы бифидобактерий, подбирают и разрабатывают специальные стимуляторы роста бифидобактерий в молоке; вносят фермент β-галактозидазу, расщепляющий лактозу; создают бактериальные концентраты, которыми можно обогащать уже готовые кисломолочные продукты. Большое распространение получило направление по использованию бифидобактерий в сочетании с молочнокислыми бактериями.

Молочнокислые микроорганизмы

Бактерии рода Lactobacillus (стрептобактерии) представляют собой палочки разной длины. Особенностью стрептобактерий является их высокая устойчивость к поваренной соли (6-10 %). Лактобациллы в большинстве способны расти при температуре 1 ºС и хорошо развиваются при 15 ºС. Основными свойствами являются кислото- и ароматобразующая способность, последняя проявляется в способности продуцировать ацетоин. Стрептобактерии обладают выраженной протеолитической активностью, благодаря развитому комплексу протеиназ и пептидаз, в отношении не только молочных, но и мышечных и соединительно-тканных белков.

Биологическая роль молочнокислых микроорганизмов заключается в том, что они обладают выраженной антагонистической активностью, то есть подавляют рост и размножение патогенных микроорганизмов.

Основными продуктами метаболизма гомо- и гетероферментативных лактобактерий являются молочная и уксусная кислоты, перекись водорода и двуокись углерода. Образование молочной и уксусной кислот снижает рН, образуя кислую реакцию в ЖКТ, которая препятствует размножению газообразующей, патогенной микрофлоры. Лактобактерии обеспечивают бактериоцидное и бактериостатическое действие, благодаря выработке бактериоцинов. С их помощью происходит угнетение роста клостридий, листерий, сальмонелл, шигелл, синегнойной палочки, стафилококков, вибрионов.

В организме человека они способствуют активации иммунной системы, участвуют в метаболизме белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, солей металлов, желчных кислот, в синтезе витаминов, гормонов, антибиотиков и других веществ. Лактобациллы усиливают физиологическую активность желудочно-кишечного тракта. Активно участвуют в метаболизме пищевых волокон, в разрушении избытка пищеварительных ферментов, а также в нейтрализации токсичных веществ, поступающих из вне или образующихся в результате искаженного метаболизма. Они являются источником различных биологически активных веществ, а именно витаминов группы В, фолиевой, никотиновой кислот, аминокислот, органических кислот.

Бактерии рода Lactococcus не являются типичными представителями микроорганизмов ЖКТ человека, тем не менее пробиотики на их основе толерантны к действию желчи и способны угнетать развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Пропионовокислые бактерии (ПКБ) – мелкие палочки размером 0,5-0,8х1,0-1,5 мкм часто раздутые с одного конца и зауженные с другого, некоторые клетки кокковидной или V-образной формы; располагаются одиночно, парами или скоплениями. Спор не образуют, растут как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Непатогенны, обитают в рубце и кишечнике жвачных животных. По ряду свойств они близки к лактококкам и бифидобактериям. Выращивают ПКБ на различных питательных средах, содержащих кобальт.

ПКБ, развиваясь в молоке, сбраживают молочный сахар до пропионовой и уксусной кислот, а выделенные ими ферменты подвергают распаду белки до образования пептидов и аминокислот. Накопление в продукте летучих жирных кислот, свободных форм азота связывают с образованием специфического аромата, вкуса сыров и кисломолочных продуктов.

Доказано, что жидкие культуры пропионовокислых бактерий способны проявлять антиоксидантный эффект. ПКБ вырабатывают антиокислительные ферменты: каталазу, пероксидазу и супероксиддисмутазу. Из серосодержащих аминокислот пептидов молока ПКБ образуют диметилсульфид, обладающий антимутагенным действием (АНТИМУТАГЕНЫ - химические и физические факторы, понижающие частоту возникновения наследственных изменений организма – мутаций).

Отличительной особенностью ПКБявляется синтез кобаламинов (витамин В 12).

ПКБ стимулируют рост фекальных бифидобактерий и помогают в лечении бактериальных дисбактериозов. ПКБ продуцируют экзополисахариды (ЭПС) – высокомолекулярные углеводы, которые образуют в молоке вязкие сгустки. ЭПС-штаммы обладают повышенной устойчивостью к агрессивной среде ЖКТ благодаря наличию ЭПС-капсулы, которая служит связывающим звеном при их заселении и адгезии в кишечнике. Имеются данные, что количество синтезированных ЭПС зависит от вида культуры и свойств конкретного штамма, а также от условий культивирования.

С продукцией пропионовой и уксусной кислот, диацетила, пропионицинов (антибактериальные вещества) связаны антимикробные свойства ПКБ – подавление роста различных бацилл и микроскопических грибов; благодаря действию этих веществ, ПКБ выступают как натуральные биоконсерванты молочного белка, что позволяет применять данную микрофлору в пищевой промышленности с целью пролонгации сроков хранения продуктов питания.

Пробиотические свойства ПКБ характеризуются тем, что они не перевариваются в желудочно-кишечном тракте людей, устойчивы к действию желчных кислот, выдерживают низкую (рН 2,0 – 4,5) кислотность желудка, ингибируют активность β-глюкуронидазы, азаредуктазы и нитроредуктазы – ферментов, образуемых кишечной микрофлорой и вовлекаемых в образование мутагенов , канцерогенов и промоторов роста опухолей . ПКБ обладают мощными иммуномодулирующими свойства­ми, способны снижать геннотоксическое действие ряда химических соединений и УФ-лучей.