Користь та шкода молочнокислих бактерій

Найчастіше коли ми уявляємо бактерії, у нашій свідомості спливають образи тисяч маленьких істот, які здатні завдавати шкоди нашому здоров'ю. Але не всі вони можуть зашкодити людині. Існують тисячі видів бактерій, які приносять користь, завдяки яким людина може жити, наприклад, молочнокислі бактерії. Вони зустрічаються в травній системі людини та тварин, використовуються у харчовій та фармацевтичній галузях, а також у сільському господарстві при виробництві кормів для тварин.

Використати корисні властивостіцих мікроорганізмів людина стала ще кілька тисячоліть тому, коли ніхто і не підозрював про існування такої форми життя. У давнину люди почали застосовувати закваски для приготування їжі, а також для надання продуктам певних смакових якостей.

Що собою являють лактобактерії?

Молочнокислі бактерії є мікроаерофільні грампозитивні організми, які здатні провокувати процеси бродіння. Найчастіше ці мікроорганізми представлені паличками, рідше зустрічаються організми кулястої форми (коки).

Розмноження лактобактерій відбувається за допомогою поділу перегородкою. Розмножуючись, вони утворюють ланцюжки. Найбільш сприятливі умови для їх розмноження створюються за температури від +15°С до +30°С. За високих температур молочнокислі палички гинуть.

Молочнокислі бактерії здебільшого не є аеробами, але можуть існувати і при доступі кисню, тому їх прийнято вважати аеротолерантними анаеробами. Аероби – це організми, які можуть існувати лише за доступу молекулярного кисню, а анаероби, навпаки, існують у середовищі без доступу повітря.

При доступі кисню тип дихання молочнокислих паличок не змінюється, і можуть стати аеробами. Саме тим, що молочнокислі палички не відносяться до аероб, хоча і при доступі кисню не гинуть, обумовлена ​​їхня здатність до виживання в різних умовах.

Для отримання енергії лактобактерії використовують молочнокисле бродіння, у якому, на відміну маслянокислого, виробляється молочна кислота. При молочнокислому бродінні, як і при маслянокислому, відбувається процес зброджування вуглеводів, але в цих процесах беруть участь різні види мікроорганізмів.

Форма колоній

Зростання культур більшості молочнокислих бактерій можливе на молоці, а також поживних середовищах різної консистенції з додаванням поживних речовин, що одержуються з молока. Вони не здатні розмножуватися у звичайному поживному середовищі. Для їх розвитку необхідне живильне середовище з додаванням білків м'яса, казеїну, борошна та різних амінокислот.

Різні види бактерій молочнокислого бродіння здатні при попаданні в живильне середовище утворювати колонії різних форм. Молочнокислі стрептококи, потрапляючи в багате на вітаміни живильне середовище, на її поверхні створюють дрібні росинчасті колонії, а в товщі живильного середовища вони здатні утворювати дрібні колонії у формі човників. При додаванні в живильне середовище цистеїну, який має відновлюючі властивості, молочнокислі стрептококи здатні утворювати шорсткі поверхневі колонії. Винятком є ​​молочні стрептококи Lac. Diacetilactis, які у живильному середовищі утворюють глибинні колонії у вигляді дрібних грудочок вати або павучків. Крім цього, окремі види стрептококів здатні утворювати зірчасті та слизові колонії.

Лактобактерії у виробництві

Молочнокислі бактерії виробляють молочну кислоту та беруть участь у процесі бродіння. У харчової промисловостівони використовуються в:

• виробництві молочних продуктів;
• консервування (наприклад, квашення капусти);
• хлібопечення;
• виробництві квасу.

На сьогоднішній день у магазинах можна купити найрізноманітніші види продуктів на основі культур молочнокислих бактерій: йогурт, сметану, кефір, сир, сир та ін. Молочнокислі бактерії, які розмножуються в молоці, надають йому кислуватий присмак. Щоб отримати додаткові смакові якості або аромати, необхідно, щоб лактобактерії взаємодіяли з іншими мікроорганізмами або органічними продуктами інших штамів лактобактерій. Наприклад, у виробництві йогурту використовують комплекс бактерій Lactobacillus Bulgaricus та Streptococcus Thermophilus, при цьому кожен із цих штамів провокує зростання іншого. Молочнокислі палички, що використовуються у виробництві йогурту, перетворюють продукт на пробіотик. Пробіотик – це продукт, в якому є бактерії молочнокислого бродіння. Такі продукти використовуються для нормалізації мікрофлори кишечника, допомагаючи бактеріям кишечника перетравлювати їжу.

Також молочнокислі бактерії використовуються під час виробництва квасу. При виготовленні квасу застосовуються два види мікроорганізмів: квасні дріжджі (Saccharomyces minor) та бактерії молочнокислого бродіння (Lactobasillus fermenti). Квасні дріжджі запускають процес спиртового бродіння, а лактобактерії – молочнокислого. У харчовій промисловості для виробництва квасу використовують вже готову закваску, яка містить оптимальне співвідношення зазначених мікроорганізмів, при якому квас набуває необхідних смакових та ароматичних якостей.

Усім відомий кисломолочний напій кефір є унікальним продуктом, що позитивно впливає на здоров'я людини. Цей продукт можна отримати завдяки одночасному спиртовому та молочнокислому бродінню. Готовий продукт містить молочну кислоту, вуглекислий газ та незначну кількість спирту. Завдяки процесам молочнокислого та спиртового бродіння у кефірі збільшується кількість вітамінів. Комплекс мікроорганізмів, що перебувають у кефірі, позитивно впливає на імунну систему людини, а також допомагає організму накопичувати поживні речовини.

всі кисломолочні продуктивиробляються з використанням сухого чи рідкого концентрату молочнокислих бактерій. Для приготування сухого концентрату найчастіше використовують концентрати молочнокислих мезофільних бактерій.

Лактобактерії та людина

Ще зовсім недавно ніхто й уявити не міг, що молочнокислі палички приносять величезну користь людському організму, без них існування людини та тварин було б неможливим. Їх можна зустріти протягом усього травного тракту, де вони беруть участь у процесі перетравлення їжі. Ці організми не відносяться до аероб, тому здатні добре виживати в умовах кишечника без доступу кисню.

Справжніми захисниками людського здоров'я є бактерії роду Lactobacillus. Ці бактерії здатні як підтримувати здоров'я людини, а й протистояти інфекціям, запобігаючи розвитку різноманітних захворювань. Неправильне харчування та безконтрольний прийом антибіотиків призводять до зниження кількості лактобактерій в організмі, що, у свою чергу, призводить до зниження імунітету. Щоб повернути мікрофлору кишечника в нормальний стан, необхідно вживати продукти, які у своєму складі містять лактобактерії (кефір, йогурт та ін.). Ще однією перевагою продуктів-пробіотиків є те, що вони не здатні викликати алергічну реакцію.

Вплив лактобактерій на здоров'я дітей

Молочнокислі бактерії, потрапляючи до організму, прикріплюються до стінок кишечника і утворюють дрібні колонії. Однак така колонізація є тимчасовою, тому вживати пробіотики для збереження нормальної мікрофлори необхідно регулярно. Колонії молочнокислих бактерій не дозволяють патогенним організмам розмножуватися в кишечнику, а також захищають організм від потрапляння кишкових бактерій у кровотік.

При порушенні мікрофлори кишківника, а також на фоні прийому антибіотиків у дітей може розвиватися кандидоз (молочниця). Це захворювання найчастіше зустрічається у новонароджених та дітей, які перебувають на грудному вигодовуванні. Для боротьби з кандидозом призначаються протигрибкові препарати у комплексі з продуктами-пробіотиками.

Дослідження показують, що у дітей, які регулярно вживали продукти з Lactobacillus GG, рідше розвивається карієс. Крім цього, вживання таких продуктів позитивно впливає на імунну систему дитини.

Науково доведено той факт, що у немовлят, чиї матері під час вагітності та грудного вигодовуванняВикористовували пробіотики, атопічні захворювання трапляються значно рідше, ніж у дітей, чиї матері вживали мало продуктів з Lactobacillus GG або не вживали їх зовсім.

Лактобактерії у фармацевтичній промисловості

Наука не перестає вивчати світ бактерій, постійно відкриваючи нові види, а також нові властивості вже відомих видів. Багато відкритих властивостей поки що не отримали наукового підтвердження, тому даний вид наукових досліджень є досить перспективним. Наприклад, нещодавно з'ясувалося, що лактобактерії допомагають пацієнтам з непереносимістю лактози зменшити симптоми захворювання.

У фармацевтиці виробництва препаратів найчастіше використовують бактерії роду Lactobacillus. Наприклад, такий вид, як Lactobacillus Rhamnosus, успішно застосовується виготовлення ліків від діареї. Останні наукові відкриття дозволяють говорити, що лактобактерії здатні запобігти появі онкологічних захворювань.

Ацидофільні бактерії здатні самостійно виробляти антибіотики, які знищують дизентерійні бактерії, стафілококи, кишкову паличку та сальмонели, а також впливають на метаболізм, що позитивно позначається на здоров'ї людини. Утворюючи в кишечнику свої колонії, ці мікроорганізми запобігають процесам бродіння та гниття. Крім цього, ацидофільна паличка підвищує здатність організму засвоювати молочний білок, що сприяє всмоктуванню кальцію.

Як правило, для виробництва лікарських засобів для нормалізації кишкової мікрофлори використовують комплекси молочнокислих бактерій. Для того, щоб їх властивості зберігалися в препаратах тривалий час, у фармацевтиці використовують ліофілізовані лактобактерії. У процесі ліофілізації молочнокислі бактерії попередньо заморожують, а потім висушують у вакуумі.

Ліофілізовані мікроорганізми малочутливі до зміни температури зберігання та здатні легко повертатися у свій початковий стан при додаванні води чи інших розчинників. Тому ліофілізат бактерій обов'язково зберігають у герметичних ампулах або флаконах для того, щоб унеможливити їх контакт з вологою.

Наприклад, ліофілізат молочнокислих бактерій, які є стійкими до антибіотиків, широко використовується для виробництва медичних препаратів, що регулюють рівновагу кишкової мікрофлори людини навіть під час прийому антибіотиків. Тому найчастіше такі препарати призначаються пацієнтам у комплексі з антибіотиками при лікуванні бактеріальних інфекцій, щоб підтримувати мікрофлору кишечника у нормальному стані.

На сьогоднішній день молочнокислі бактерії можна з упевненістю вважати надією світової медицини. Можливо, вже за кілька років завдяки лактобактеріям медицина переможе у боротьбі з багатьма серйозними захворюваннями.

Не всі бактерії корисні

Незважаючи на безліч позитивних властивостей, якими володіє більшість видів молочнокислих паличок, серед них існують і ті, що здатні завдати шкоди людині або викликати псування продуктів. Нещодавно за кордоном вчені заявили про те, що деякі з молочнокислих бактерій, наприклад спороутворюючі бактерії B. antracis і B. Cereus, є небезпечними для людини.

Ще одним із видів, які здатні викликати псування продуктів, є Micrococcaceae. Ці організми - аероби, але серед них можуть зустрічатися і факультативні анаероби. Потрапивши на продукти, вони можуть стати причиною їх псування: плями на поверхні сиру, гіркий смак вершкового масла, загусання та гіркий смак молока. Розмножуючись у сприятливому середовищі, вони здатні утворювати круглі колонії середньої величини.

Патогенні організми виду Staphylococcus aureus на відміну від Micrococcaceae здебільшого не суворі аероби. Вони можуть розвиватися в середовищі з доступом кисню та існувати як аероби, хоча при попаданні в середовище без повітря здатні змінювати тип дихання на анаеробний. Ці організми можуть стати причиною важких отруєнь і здатні завдати серйозної шкоди здоров'ю людини та тварин.

Викликати псування молочних продуктів можуть не тільки бактерії молочнокислого бродіння, але і маслянокислі, які також не належать до аеробів. У процесі маслянокислого бродіння молочні продукти набувають неприємного смаку і запаху.

Comments now closed for this entry

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки Російської Федерації

Федеральна державна бюджетна освітня установа вищої професійної освіти «Московський державний машинобудівний університет (МАМІ)» (Університет машинобудування)

ПРО НАУКОВО-ДОСЛІДНУ РОБОТУ

Молочнокислі бактерії

Зав. кафедрою д.т.н., професор Бірюков В.В.

Керівник проекту викладач

кав. ЕіПБ. Самохвалова Н.С.

Москва 2015

Вступ

2. Матеріали та методи

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Молочнокислі бактерії цікаві мікроорганізми, які цікавлять вчених через свої функції та характеристики. Вивчення наявності молочнокислих бактерій у продуктах харчування було одним із основних завдань, поставлених перед студентами у цій НДР.

1. Аналітичний огляд литературы

1.1 Види бактерій, їх морфологія та характеристики

Молочнокислі бактерії представлені різноманітними за формою паличками: від коротких кокоподібних до довгих ниткоподібних. Довжина клітин у різних культур тих самих видів залежить від складу середовища, присутності кисню, способу інкубації.

Більшість молочнокислих бактерій - пробіотичні штами, ізольовані з кишкової флори здорової людини (біфідо-і лактобактерії), що зберігають життєздатність при проходженні через шлунково-кишковий тракт та сприятливо діють на здоров'я людини, що підтверджено клінічними випробуваннями. Їх вводять до складу лікарських препаратів, харчових добавок, а останнім часом – і кисломолочних продуктів.

Молочнокислі бактерії, як і всі прокаріоти, не мають ядра. Носієм спадкової інформації є спіральна нитка ДНК, локалізована в цитоплазмі. Від навколишнього середовища внутрішній вміст обмежений оболонкою та тонкою цитоплазматичною мембраною.

Розмножуються молочнокислі бактерії розподілом перегородкою, що призводить до утворення ланцюжків. Ультратонка будова клітин цих бактерій багато в чому схожа на інші грампозитивні бактерії.

На агаризованих середовищах молочнокислі бактерії утворюють дрібні. Молочнокислі бактерії вимогливі до джерел харчування, ростуть на середовищах, що містять рослинні відвари, м'ясні та дріжджові екстракти, білкові гідролізати, оскільки ці бактерії потребують амінокислот, вітамінів та ряду неорганічних сполук.

У природі молочнокислі бактерії зустрічаються на поверхні рослин, у молоці, зовнішніх та внутрішніх епітеліальних покривах людини, тварин, птахів, риб.

Рід Streptococcus (вигляд Streptococcus Lactis) - це коки овальної форми 0.8-1.2 мкм, які утворюють ланцюжки різної довжини. При старінні ланцюжок дробиться.

Рід Streptococcus diacetilactis - це дрібніші коки, діаметр яких 0.5-0.7 мкм. Вони утворюють ланцюжки різної довжини, продукти життєдіяльності яких надають аромату продукту.

Рід Lactobacillus - це паличкоподібні клітини: 6-8 мкм довжиною, що утворюють короткі ланцюжки. Найвідомішими представниками цього роду є види Lactobacillus bulgaricus та Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus bulgaricus – болгарська паличка. Бактерію названо так, бо свого часу було виділено з болгарського кислого молока. Безспорова нерухома бактерія, що досягає 20м в довжину і часто сполучається в короткі ланцюжки. Є термофільною і найкраще росте при температурі від 40 °C.

Lactobacillus acidophilus – вид грампозитивних анаеробних неспороутворюючих бактерій.

Lactobacillus leichmannii – цей вид також входить до підгрупи термобактерій. Клітини бактерій дрібніші, довжиною близько 4 і шириною 0,6-1 мкм, розташовані поодиноко або ланцюжками. Характерна наявність у клітинах двох чи більше зерен волютину.

Lactobacillus plantarum зброджує багато цукру, у тому числі мальтозу та сахарозу. Він вимагає свого розвитку багаті середовища, містять різноманітні вуглеводи, вітаміни, амінокислоти. Оптимальна температура для розвитку 30°С, проте може зростати в досить широких межах температури (15-38°С). Відрізняється стійкістю до спирту, витримуючи концентрацію спирту до 20% про. Вид L. plantarum постійно зустрічається в заквасках і відіграє основну роль процесі кислотонакопичення.

Lactobacillus casei - даний вид відноситься до підгрупи стрептобактерій і є гомоферментативним за характером бродіння. За морфологічними, культуральними та фізіологічними ознаками він дуже близький до L. plantarum, а тому і важко відрізнити від нього. Істотною відмінністю є здатність L. plantarum рости в середовищі, що містить 0,4% шпуля.

Lactobacillus brevis – вид відноситься до підгрупи бета-бактерій. Зброджує глюкозу з утворенням вуглекислого газу. Клітини переважно короткі (2/4Х0,7/1 мкм) без включень зерен волютину, розташовані поодиноко або ланцюжками різної довжини. Колонії дрібні, опуклі, білуваті, блискучі. Оптимальна температура зростання 30°С, але може зростати і за більш низьких температур (15°С).

Lactobacillus fermenti – цей вид також є гетероферментативним. Має клітини як коротких паличок (2/ЗХ X0,5/1 мкм), розташованих одиночно чи ланцюжками. За культуральними та фізіологічними властивостями досить близький до інших видів підгрупи бета-бактерій. Відмінна особливість цього виду полягає в тому, що він не зростає на середовищах із вмістом 0,4% типуля і температурний оптимум зростання у нього значно вищий - у межах 37-40°С. При 15°С зростання немає. Вид L. fermenti часто зустрічається в заквасках і, мабуть, є специфічним для хлібопекарського виробництва.

Lactobacillus buchneri – вид відноситься до гетероферментативних бактерій. Клітини дуже дрібні – 0,74-4X0,35 мкм, розташовані одиночно, попарно, часто довгими ланцюжками. Колонії дрібні, опуклі, непрозорі, жовті. Зростає у широкому діапазоні температур-від 15 до 45°С. Від виду L. fermenti відрізняється здатністю рости в присутності типуля, від виду L. brevis - за здатністю зброджувати мелецитозу. Вид L. buchneri описаний у заквасках, але зустрічається у них у незначній кількості. [Квасніков В. І., Нестеренко О. А. Молочнокислі бактерії та шляхи їх використання, «Наука», 1975, стор 1-384. ]

Першим з дослідників, який припустив, що деякі бактерії зовсім не згубні для людини, а навпаки, можуть позитивно впливати на здоров'я, був знаменитий російський учений Ілля Ілліч Мечников. Ще на початку XX ст. він провів дослідження щодо можливості відновлення кишкової мікрофлори за допомогою молочнокислої палички. В результаті серйозних і копітких досліджень вченим було вивчено властивості бактерії, яку він назвав «болгарською паличкою» (у сучасній класифікації – Lactobacillus bulgaricus), а також розроблено рецепт кисломолочного напою – прообразу сучасного йогурту. Сам І. І. Мечников, його колеги та знайомі протягом багатьох років регулярно вживали цей напій, який також називають «мечниковською кислим молоком», і на власному досвіді змогли переконатися в його корисних якостях.

В даний час відомі різноманітні позитивні ефекти пробіотичних молочнокислих бактерій, підтверджені численними клінічними дослідженнями.

Кисломолочні продукти входять до раціону будь-якої людини. Залежно від поєднання пологів та видів кисломолочних бактерій, з них одержують різні кисломолочні продукти. Згодом з'явилося багато питань про якісний склад та вплив на організм людини кисломолочних продуктів. (Табл. 1). Якісний склад молочнокислих продуктів відповідно до ГОСТу

	Основну їх мікрофлору складають молочнокислі палички, стрептококи та дріжджі. Вони визначають специфічний смак та аромат кефіру, його поживні властивості. У процесі життєдіяльності гриба кефіру мікроорганізми, що входять до його складу, викликають зміни в молоці. Під впливом молочнокислих стрептококів та паличок відбувається молочнокисле бродіння, дріжджі викликають спиртове бродіння. Завдяки цим процесам складові елементи молока зазнають змін, особливо молочний цукор.
	Для приготування сметани потрібні вершки. При цьому використовуються чисті бактеріальні культури, до складу яких входять молочнокислі та вершкові стрептококи та ароматоутворюючі бактерії.
	Сир сквашують чистими культурами молочнокислих стрептококів та ароматоутворюючих бактерій. Закваска зазвичай має кисломолочний смак, без будь-яких запахів, газоутворення, що виступає сироватки. Сир не витримує тривалого зберігання, тому що в ньому швидко розмножуються молочнокислі бактерії, плісняви.
	У йогурті як закваску використовують відкритий І. І. Мечниковим різновид молочнокислих бактерій - Болгарську паличку. При приготуванні йогурту закваска складається з чистих культур термофільного стрептокока та болгарської палички, що містяться у рівних співвідношеннях.

1.2 Технологія виробництва молочнокислих продуктів

Отримання молочних продуктів у харчовій промисловості побудовано на процесах ферментації. Основою біотехнології молочних продуктів є молоко. Молоко (секрет молочних залоз) - унікальне природне живильне середовище. Вона містить 82-88% води та 12-18% сухого залишку. До складу сухого молочного залишку входять білки (3,0-3,2%), жири (3,3-6,0%), вуглеводи (молочний цукор лактоза – 4,7%), солі (0,9-1%) ), мінорні компоненти (0,01%): ферменти, імуноглобуліни, лізоцим і т.д. Молочні жири дуже різноманітні за своїм складом. Основні білки молока – альбумін, казеїн. Завдяки такому складу молоко є прекрасним субстратом для розвитку мікроорганізмів. У сквашуванні молока зазвичай беруть участь стрептококи та молочнокислі бактерії. Шляхом використання реакцій, які супроводжують головний процес зброджування лактози, отримують й інші продукти переробки молока: сметану, йогурт, сир і т.д. Властивості кінцевого продукту залежить від характеру та інтенсивності реакцій ферментації. Ті реакції, які супроводжують утворення молочної кислоти, зазвичай визначають особливі властивості продуктів. Наприклад, вторинні реакції ферментації, що йдуть при дозріванні сирів, визначають смак окремих сортів. У таких реакціях беруть участь пептиди, амінокислоти та жирні кислоти, що перебувають у молоці.

Усі технологічні процеси виробництва молочних продуктів поділяються на дві частини: 1) первинна переробка - знищення побічної мікрофлори; 2) вторинна переробка. Первинна переробка молока включає кілька етапів. Спочатку молоко очищається від механічних домішок та охолоджується, щоб уповільнити розвиток природної мікрофлори. Потім молоко сепарується (при виробництві вершків) або гомогенізується. Після цього проводять пастеризацію молока, при цьому температура піднімається до 80оС і воно закачується в танки або ферментери. Вторинна переробка молока може йти двома шляхами: з використанням мікроорганізмів та з використанням ферментів. З використанням мікроорганізмів випускають кефір, сметану, сир, кисле молоко, казеїн, сири, біофруктолакт, біолакт, з використанням ферментів - харчовий гідролізат казеїну, суху молочну суміш для коктейлів і т.д. При внесенні мікроорганізмів у молоко лактоза гідролізується до глюкози та галактози, глюкоза перетворюється на молочну кислоту, кислотність молока підвищується, та при рН 4-6 казеїн коагулює.

Молочнокисле бродіння глюкози є основним процесом для виготовлення заквасок, сиру і кисломолочних продуктів, а молочнокислі бактерії - найважливішою групою мікроорганізмів для молочної промисловості.

Молочнокисле бродіння - процес анаеробного окислення вуглеводів, кінцевим продуктом у якому виступає молочна кислота. Назву отримало за характерним продуктом - молочною кислотою. Для молочнокислих бактерій є основним шляхом катаболізму вуглеводів та основним джерелом енергії у вигляді АТФ. Також молочнокисле бродіння відбувається у тканинах тварин без кисню при великих навантаженнях.

Розрізняють гомоферментативне і гетероферментативне молочнокисле бродіння, залежно від продуктів, що виділяються, крім молочної кислоти та їх відсоткового співвідношення. Відмінність полягає також і в різних шляхах отримання пірувату при деградації вуглеводів гомо- та гетероферментативними молочнокислими бактеріями.

При гомоферментативному молочнокислому бродінні вуглевод спочатку окислюється до пірувату гліколітичним шляхом, потім піруват відновлюється до молочної кислоти НАДН+Н (утворився на стадії гліколізу при дегідруванні гліцеральдегід-3-фосфату) за допомогою лактатдегідрогена. Від стереоспецифічності лактатдегідрогенази та наявності лактатрацемази залежить, який енантіомер молочної кислоти буде превалювати в продуктах-L-, D-молочна кислота або DL-рацемат. Продуктом гомоферментативного молочнокислого бродіння є молочна кислота, яка не менше 90 % всіх продуктів бродіння. Приклади гомоферментативних молочнокислих бактерій: Lactobacillus casei, L. acidophilus, Streptococcus lactis12. Продукти гомоферментативного бродіння: кисляки, йогурти, ацидофільні продукти, сметана, сир та сирні вироби.

Для процесів ферментації молока використовуються чисті культури мікроорганізмів, які називаються заквасками. Виняток становлять закваски для кефірів, які представляють природний симбіоз кількох видів молочнокислих грибків та молочнокислих бактерій. Цей симбіоз у лабораторних умовах відтворити не вдалося, тому підтримується культура, виділена із природних джерел. При підборі культур для заквасок дотримуються таких вимог:

Склад заквасок залежить від кінцевого продукту (наприклад, для отримання ацидофіліну використовується ацидофільна паличка, для кислого молока - молочнокислі стрептококи);

Штами повинні відповідати певним смаковим вимогам;

Продукти повинні мати відповідну консистенцію, від ламкої крупічастої до в'язкої, сметаноподібної;

Певна активність кислотоутворення;

Фаго-резистентність штамів (стійкість до бактеріофагів);

Здатність до синьорезису (властивості згустку віддавати вологу);

Утворення ароматичних речовин;

Поєднання штамів (без антагонізму між культурами);

Наявність антибіотичних якостей, тобто. бактеріостатичну дію по відношенню до патогенних мікроорганізмів;

Стійкість до висушування.

Культури для заквасок виділяються з природних джерел, після чого проводиться спрямований мутагенез та відбір штамів, які відповідають переліченим вище вимогам.

Безпека при засіванні м/о в кисломолочні продукти

Найбільшу потенційну небезпеку в епідеміологічному відношенні є виробництво кисломолочних продуктів. Це пов'язано з тим, що процес виробництва кисломолочних продуктів протікає тривалий час, протягом якого з'являються сприятливі можливості для розмноження мікроорганізмів, що залишилися після пастеризації, а також у молоко, що потрапили в результаті вторинного обсіменіння.

Після внесення закваски розмноження більшості мікроорганізмів пригнічується. Проте за умов повільного наростання кислотності внаслідок зниженої активності закваски можуть активно розмножуватися, зокрема інтенсивно розвивається бактеріофаг. Мікроби інтенсивно розвиваються, якщо молоко забруднене малими дозами антибіотиків або іншими інгібуючими речовинами.

Кисломолочні продукти не піддають додаткової термічної обробки. Тому до всіх операцій з виготовлення кисломолочних продуктів мають пред'являтися підвищені санітарно-гігієнічні та протиепідемічні вимоги.

Для отримання безпечних в епідеміологічному відношенні кисломолочних продуктів необхідно: направляти на виготовлення кисломолочних продуктів тільки пастеризовану сировину; нормалізацію та гомогенізацію проводити до пастеризації: пастеризацію молока проводити при більш жорстких режимах, ніж встановлено технологічними інструкціями; закваску вносити негайно після заповнення ємності або у процесі заповнення; не допускати витримки молока при температурі сквашування без закваски; суворо контролювати кількість і якість закваски, що вноситься, тривалість сквашування; максимально скорочувати виробництво кисломолочних продуктів термостатним способом (цілком переходити на резервуарний спосіб).

Для вироблення гарантованого за санітарними показниками якості кисломолочних продуктів потрібно дотримання гігієнічних правил і технологічних режимів на всіх ділянках виробництва продукції.

Кисломолочні продукти переважно виробляють за загальною технологічною схемою - сквашуванням закваскою пастеризованого (або стерилізованого) молока. Виробництво окремих продуктів відрізняється, як правило, температурними режимами деяких операцій, внесенням наповнювачів та застосуванням заквасок різного складу.

Кисломолочні продукти виробляють термостатним та резервуарним способами. При термостатному способі сквашування, охолодження та дозрівання здійснюють у пляшках у термостатних та охолоджувальних камерах. При резервуарному ці процеси відбуваються в одній ємності. Після перемішування згустку в резервуарі тару розливають фактично готовий продукт, який необхідно додатково охолодити. Резервуарний спосіб виключає додаткове забруднення продукції, що особливо важливо у протиепідемічному відношенні.

Для виробництва кисломолочних продуктів до молока висувають підвищені гігієнічні вимоги. Молоко, що надійшло, піддають очищенню і нормалізації, після чого направляють на теплову обробку. Категорично забороняється проводити нормалізацію після пастеризації, щоб уникнути вторинного обсіменіння молока.

Теплову обробку виробляють при більш жорстких режимах, ніж під час виробництва питного молока. Пастеризацію суміші здійснюють за високих температур (87±2°С, 92±2°С) з відповідною витримкою (10-15, 2-8 хв). Для української кислого молока, варенца та деяких інших кисломолочних продуктів необхідна ще більш висока термічна обробка суміші: 97±2°С з витримкою 60±20 хв. Така теплова обробкане тільки повністю руйнує патогенні мікроби, а й зменшує кількість іншої мікрофлори, яка може вплинути на активність закваски.

Особливо важлива бактеріальна чистота молока, оскільки при сквашуванні створюються оптимальні температурні умови для розвитку мікрофлори, що залишилася, що призводить до погіршення. санітарних показниківпродукції і може спричинити випуск продукції, небезпечної в епідеміологічному відношенні.

Процес пастеризації контролюють так само, як і при виробництві питного молока. Після охолодження до температури заквашування молоко направляють в резервуари і вносять в них закваску. [ Калініна Л. В., Ганіна В. І., Дунченко Н. І. Технологія цільномолочних продуктів, С.-Петербург: Гіорд, 2008]

Серйозну небезпеку при виробництві закваски молочнокислих бактерій становлять фаги, знайдені всім стрептококів і багатьох видів молочнокислих паличок. Якщо не потрібно виділити бактеріальну масу після вирощування, то можна як основне використовувати цільне або знежирене молоко. У разі врожай молочнокислих бактерій становить 1,0-10 4-2,0-10 клітин у 1 мл середовища.

Відносини між мікроорганізмами можуть мати різну форму, часто можна спостерігати приклад симбіотичних відносин. Так, у кефірних заквасках є дріжджі та молочнокислі бактерії. Бактерії продукують молочну кислоту, яка створює сприятливе для дріжджів кисле середовище, а дріжджі збагачують її вітамінами, потрібними молочнокислим. Іноді одна група мікробів використовує продукти життєдіяльності іншої групи наприклад, при біологічному очищенні стічних вод ЦБП, целюлозні бактерії розкладають клітковину дрібних деревних волокон і утворюють цукру і органічні кислоти, а слідом за ними інші групи мікроорганізмів, використовуючи ці речовини в якості живлення. газу та води.

Типове молочнокисле бродіння широко застосовується виготовлення молочнокислих продуктів на молочних заводах. Велике значення молочнокислі бактерії мають у консервуванні свіжих кормів шляхом силосування – консервування соковитої кормової маси засноване на зброджуванні цукрів, що містяться в рослинному соку з утворенням молочної кислоти. Завдяки середовищу запобігається розвиток гнильних процесів у силосованій масі. Останні розроблені силосні закваски з молочнокислих бактерій. Застосування цих заквасок дозволяє прискорити та покращити процес дозрівання силосу, уникнути утворення олійної кислоти.

Рідкі закваски - напівфабрикат, при отриманні якого на оцукровених заварках або рідких водно-борошняних сумішах при 28-30 ° С безперервно-потоковим способом одночасно розмножуються мезофільні гетероферментативні молочнокислі бактерії і дріжджі, що потрапили туди спонтанно (наприклад, з . При використанні рідких заквасок у тесті протікає не тільки спиртове, а й активне молочнокисле бродіння, при цьому pH тесту знижується до 4,7-4,8.

Хорошим живильним середовищем для розмноження культури молочнокислих бактерій, призначеної для висушування, є знежирене стерильне молоко з підвищеним вмістом сухих речовин (до 16%), що досягається додаванням сухого молока і 0,1% лимоннокислого натрію. Засівний матеріал має становити 1% обсягу середовища. Процес розмноження бактерій здійснюється без аерації при температурі 30 ° С протягом 12-16 год для молочнокислих стрептококів і при 40 ° С протягом 6 год для молочнокислих паличок. Потім культуральне середовище нейтралізують 20% розчином їдкого натру до вихідної кислотності стерильного молока. [Ігнатьєв В.Є. Кефір // Енциклопедичний словник Брокгауза та Єфрона: У 86 томах (82 т. та 4 дод.). - СПб., 1890-1907.]

Заквашування та сквашування молока - найбільш уразливі етапи технологічного процесу виробництва кисломолочних продуктів у гігієнічному та епідеміологічному відношенні. Тому ретельному дотриманню режимів заквашування та сквашування слід надавати особливого значення. Найбільш небезпечні ті випадки, коли для збереження після пастеризації або потрапила в пастеризовану суміш потенційно патогенної або патогенної мікрофлори створені умови, що сприяють її розмноженню.

Щоб своєчасно виявити причини наявних порушень, у виробничих журналах потрібно постійно відзначати час заповнення ємностей і заквашування, тривалість сквашування, активність закваски та інших.

Велике значення має застосування заквасок, приготованих безпересадковим методом, причому необхідно використовувати тільки свіжу закваску, виготовлену не пізніше ніж за добу до її споживання, краще на стерилізованому молоці. Це пов'язано з тим, що стерилізація (або високотемпературна пастеризація) повністю знищує мікрофлору молока, серед якої можу бути і термостійкі мікроорганізми.

Для отримання якісного в гігієнічному відношенні продукту закваску слід негайно вносити в охолоджену суміш після пастеризації, і надалі суворо стежити за перебігом молочнокислого процесу.

Якість закваски перевіряють щодня, визначаючи активність, наявність сторонньої мікрофлори переглядом мікроскопічного препарату в 10 полях зору мікроскопа, якість згустку, смак та запах.

Після заквашування настає процес сквашування молока, При термостатному способі заквашену суміш попередньо розливають у пляшки (банки), закупорюють їх, маркують і поміщають у термостатні камери. Тривалість сквашування залежить від виду продукції, що виробляється і коливається від 3 до 10 год при температурі 35-42°С в залежності від того, який вид закваски застосовують і який кисломолочний продукт виробляють.

Підвищення температури сквашування небажано, оскільки це призводить до інтенсивнішого розвитку бактерій групи кишкової палички. Закінчення сквашування визначають за утворенням досить щільного згустку і кислотності, яка становить 70-80°С для варенца, 75-85°С - йогурту, 65-70°С для ряжанки. При резервуарному способі сквашування здійснюють в резервуарах. Вони ж проводять і охолодження готового продукту.

Після закінчення сквашування кисломолочні продукти поступово охолоджують у холодильній камері до температури не вище 6±2°С, за цей період продукт повинен придбати однорідну щільну консистенцію. Ряд кисломолочних продуктів після охолодження (кефір, кумис) витримують певний час у холодильних камерах для дозрівання. Після закінчення дозрівання продукти передають на зберігання та реалізацію. Температура повітря в камерах зберігання до реалізації повинна бути не вищою за 6-8°С. Термін зберігання не більше 18 год. Дотримання правил охолодження та зберігання є найважливішою гігієнічною вимогою.

Готову продукцію контролюють на наявність бактерій групи кишкової палички та за мікроскопічним препаратом від однієї-двох партій не рідше одного разу на 5 днів. Мікробіологічні показники готової продукції повинні бути по коли-титру не нижче 0,3 мл.

Особливої ​​уваги вимагає обладнання, що безпосередньо стикається з продуктом у процесі виробництва. Перед початком технологічного процесу слід провести ретельну санітарну обробку такого обладнання. При погіршенні санітарних показників готового продукту здійснюють ретельний аналіз та додатковий контроль ходу технологічного процесу для встановлення причин вторинного обсіменіння продукту, перевіряють якість закваски, а також санітарно-гігієнічний стан цеху.

Йогурт сьогодні купують у півтора рази частіше, ніж кефір. Важливу роль тут відіграють фруктові добавки, різноманітна палітра смаків та зручна упаковка. Щоб отримати продукт дійсно високої якості- йогурт необхідної консистенції, в'язкості, смаку, запаху, зовнішнього вигляду, і навіть вільний від синерезиса -- у процесі виробництва необхідно враховувати безліч чинників. Вирішальними є вибір та підготовка сировини (тобто власне молока), приготування закваски, а головне, правильно спроектовані та оптимально скомпоновані виробничі лінії.

Для виготовлення йогурту використовується тільки молоко найвищої якості. Це означає, що в ньому має бути мінімальна кількістьбактерій та сторонніх домішок, які стримуватимуть розвиток культури, таких як антибіотики, бактеріофаги, а також залишків миючого розчину.

Процес обробки молока включає кілька основних технологічних етапів, кожен з яких однаково важливий для досягнення високої якості кінцевого продукту. Основа для цього закладається вже на стадії переробки молока.

Спочатку молоко зазнає нормалізації за вмістом сухих речовин (ССВ). Збільшення загального вмісту сухих речовин, особливо співвідношення казеїну та інших сироваткових білків, сприяє одержанню густішого йогурту: таким чином знижується тенденція до відділення сироватки. Типовими способами нормалізації по ССВ є випарювання (10-20% від загального обсягу молока зазвичай випаровується), додавання сухого знежиреного молока(зазвичай до 3% ваги на об'єм) та додавання концентрованого молока. Зазвичай молоко для виготовлення йогурту нормалізується до вмісту жиру від 0,1 до 3,5%, причому, чим нижчий відсоток вмісту жиру в молоці, тим чутливіший до переробки йогуртний потік. Зважаючи на це, ССВ підвищують частіше при виробництві знежиреного йогурту, ніж цільного. Вміст повітря в молоці має бути мінімальним. Однак присутність повітря в невеликих кількостях все ж таки неминуче, особливо якщо ССВ підвищується шляхом додавання сухого молока на ранній стадії технологічного процесу. Щоб видалити повітря, що міститься у вихідному молоці, сировина надходить у вакуумні камери на деаерацію. Деаерація підвищує стабільність та в'язкість йогурту; видаляє сторонні леткі запахи та скорочує час ферментації. Крім того, процес сприяє покращенню експлуатаційних якостей гомогенізатора та зменшує ризик пригорання під час теплової обробки.

Наступна стадія підготовки йогуртної сировини – гомогенізація. Її головна мета – попередити відстоювання вершків під час сквашування та забезпечити рівномірний розподіл жиру в молоці. Гомогенізація також впливає на стабільність та консистенцію кисломолочних продуктів, навіть із низьким вмістом жиру. Для отримання продукту оптимальної якості молоко рекомендується гомогенізувати за тиску 200-250 атм. і температурі 65-70°С.

Далі молоко піддається тепловій обробці до того, як до нього внесено закваску. Це робиться для поліпшення якості молока як основи для бактеріальної закваски, також забезпечує утворення згустку в готовому йогурті і зменшує ризик відділення сироватки в кінцевому продукті. Найбільш оптимальний режим теплової обробки досягається при температурі 90-95 ° С і часу витримування близько 5 хв. Такий режим дозволяє денатурувати більшу частину протеїнів, забезпечуючи їм (а отже, і потік) можливість зв'язувати воду. В результаті виходить йогурт із більш стійкою консистенцією. Для досягнення кращого ефекту продукт повинен бути витриманий при температурі в трубі витримки.[ Йогурти. Загальні технічні умови ГОСТ Р 51331-99]

Не менш важливий технологічний етап приготування йогурту - вибір закваски та її приготування. Тут вирішальну роль відіграє сувора гігієна: приготування закваски має проводитися в окремому спеціально обладнаному приміщенні, щоб знизити ризик обсіменіння.

Закваски для йогурту складаються зазвичай із двох типів бактерій: Lactobacillus bulgaricus та Streptococcus thermophilus. Однак до основної закваски іноді додають інші типи бактерій, наприклад, Lactobacillus acidophilus і Bifidobacterium. Обидва типи бактерій ростуть взаємопов'язано і виробляють молочну кислоту як кінцевий продукт сквашування молока безповітряним способом. Streptococcus thermophilus в основному відповідає за виробництво кислоти, тоді як Lactobacillus bulgaricus надає йогурту своєрідного аромату. На взаємодію між двома типами бактерій впливають кількість кожного внесеного типу, а також температура та час сквашування. [Квасніков В. І., Нестеренко О. А. Молочнокислі бактерії та шляхи їх використання, «Наука», 1975, стор 1-384.]

Якщо говорити про способи розмноження робочої закваски, то останніми роками переважно застосовувалися концентровані форми -- і розмноження робочої закваски, й у прямого внесення у продукт. Однак багато молочних заводів все частіше розмножують робочу закваску з маткової. На різних стадіях розмноження культури називаються так:

Основна закваска - її набувають у лабораторіях з вирощування заквасок;

Маточна - готується з основної закваски безпосередньо на молокозаводах;

Пересадочна - маточна культура у великих кількостях;

Робоча закваска - культура, що використовується для виробництва йогурту.

Оскільки отриманий в результаті ферментації потік досить чутливий до механічного впливу, конструкція установки грає вирішальну роль. При виробництві йогурту резервуарного типу дуже важливо, щоб перепад тиску між інкубаційними танками та пакувальною машиною був мінімальним. Тому першочергового значення набуває правильний вибіртипу та розмірів труб, клапанів, насосів, охолоджувача тощо.

Сир - цінний дієтичний продукт, Незамінний у харчуванні дітей і дорослих, він не тільки багатий на вітаміни, але й легко засвоюється. Білки, що входять до складу сиру, містять незамінні амінокислоти і можуть бути заміною іншим білкам тваринного походження для людей, яким такі білки протипоказані. Сир сприяє утворенню гемоглобіну в крові та нормалізації роботи нервової системи, рекомендується для профілактики захворювань обміну речовин, зміцнює кісткову та хрящову тканину.

Сир є кисломолочним концентрованим білковим продуктом з масовою часткою білка до 15-20 %. Сир має чистий кисломолочний смак і запах без сторонніх відтінків. Консистенція ніжна і однорідна, для жирного сиру злегка маже, для нежирного допускається неоднорідна, розсипчаста з незначним виділенням сироватки. Колір білий, злегка жовтуватий із кремовим відтінком, рівномірним по всій масі. За мікробіологічними показниками у сирі не допускається вміст бактерій групи кишкової палички в 0,00001 г продукту та патогенних мікроорганізмів, у тому числі сальмонел у 25 г продукту. Підприємства молочної галузі випускають такі види сиру:

Жирний - 18%-ної жирності та кислотністю 200-225 Т;

Напівжирний - 9%-ної жирності та кислотністю 210-240 ° Т;

Нежирний - кислотністю 220-270 Т

Селянський - 5%-ної жирності та кислотністю 200 «Т;

Їдальня - 2%-ної жирності і кислотністю 220 ° Т;

Дієтичний - 4%-ної та 11%-ної жирності, нежирний, кислотністю 210-220°Т;

Дієтичний плодово-ягідний - 11, 9, 4%-ної жирності, нежирний, кислотністю 180 - 200 Т;

З фруктами - 4% жирності, нежирний, кислотністю 200 ° Т та інші види сиру.

Технологія виробництва сиру заснована на сквашуванні молока закваскою з метою отримання згустку та його подальшої обробки. Згусток одержують при кислотній та кислотно-сичужній коагуляції білків молока. При кислотній коагуляції в молоко при сквашуванні вносять закваску, приготовану на чистих культурах молочнокислих стрептококів. Кислотно-сичужна коагуляція передбачає внесення закваски, хлориду кальцію та сичужного ферменту. При кислотній коагуляції потік утворюється в результаті молочнокислого бродіння і має хорошу консистенцію. Однак при сквашуванні молока у виробництві жирного сиру згусток, що утворюється, погано віддає сироватку. Тому практично спосіб коагуляції білків молока вибирають залежно від якості вихідної сировини, виду виробленого сиру, наявного устаткування, замовлень споживача та інших.

Виробництво сиру традиційним способом

Технологічний процес складається з наступних операцій: приймання та підготовка, сепарування молока, нормалізація, пастеризація, охолодження, заквашування та сквашування нормалізованого молока, розрізання згустку, відділення сироватки та розлив згустку, самопресування та пресування згустку, охолодження, фасування, пакування, зберігання та зберігання .

Молочну сировину, призначену для вироблення сиру, очищають на сепараторах - молокоочисниках або фільтрують через три шари марлі або іншої тканини, що фільтрує. Очищене молоко підігрівають до 37 ± 2°С і поділяють на сепараторах сливкоотделителях. При виготовленні сиру жирного, напівжирного та селянського молоко нормалізують за жиром з урахуванням масової частки білка в цілісному молоці, щоб вийшов готовий продукт із заданим вмістом жиру та вологи. Знежирене або нормалізоване молоко пастеризують при температурі 78 ± 2 °С з витримкою 15-20 с у пластинчастих або трубчастих пастеризаційно-охолоджувальних установках або ємнісних апаратах. Після пастеризації молоко охолоджують до температури заквашування. Якщо молоко після пастеризації не використовують відразу на переробку, то його охолоджують до ± 2 °С і зберігають не більше 6 годин. Після зберігання молоко знову підігрівають до температури заквашування. Закваску готують на чистих культурах мезофільних молочнокислих стрептококів. Для прискореного заквашування використовують закваску, приготовану на чистих культурах мезофільних та термофільних стрептококів. Температура молока при заквашуванні становить 30 ± 2°С у холодну і 28 ± 2 °С у теплу пору року, при прискореному способі - 32 ± 2°С, при застосуванні закваски «Дарницька» -26 ±2 та закваски «Каунаська» - 24 ± 2 °С. Перед внесенням у молоко поверхневий шар закваски акуратно знімають чистим ковшом, що продезінфікує, і видаляють. Потім закваску перемішують до однорідної консистенції чистою мутовкою (при приготуванні в заквасочних шатах) або мішалкою і вливають у підготовлене молоко в кількості 1-5% загальної маси. При прискореному заквашуванні в молоко додають 2,5% закваски, приготовленої на культурах мезофільних стрептококів, і 2,5% закваски - на культурах термофільних стрептококів. Тривалість сквашування молока 10 год, а при прискореному способі - 6 год. Водний розчин кальцію хлориду (масова частка кальцію хлориду 30-40%) вносять у молоко після закваски: 400 г на 1000 кг заквашеного молока. Він необхідний відновлення сольового рівноваги, порушеного при пастеризації молока. Підготовку та приготування розчину кальцію хлориду проводять відповідно до Інструкції з технохімічного контролю на підприємствах молочної промисловості. Після внесення розчину солі в сквашене молоко вводять 1% розчин ферменту з розрахунку 1г препарату активністю 100 000 ME на 1000 кг молока. Застосовують сичужний фермент, харчовий яловичий чи свинячий пепсин чи ферментний препарат ВНИИМС. При активності ферментних препаратів нижче 100 000 ME їх кількість збільшують.

Сичужний порошок або пепсин вносять у молоко у вигляді 1% водного розчину, приготованого на кип'яченій і охолодженій до 36 ± 3°С у воді. Для приготування розчину пепсину рекомендується використовувати кислу пастеризовану та звільнену від білків сироватку температурою 36±3°С за 5-8 годин до використання. Розчин ферменту вносять у молоко при постійному перемішуванні. Через 10-15 хв після внесення розчину ферменту закінчують перемішування і залишають молоко в спокої до утворення щільного згустку кислотністю 61 ± 5°Т для сиру 9% і 18% жирності, 65 ± 5°Т для селянського і 71 ± 5 ° Т для нежирного сиру. Потік перевіряють на злам і на вигляд сироватки. Якщо при зламі ложкою або ковшем, що знімається, утворюється рівний край з блискучими гладкими поверхнями, то згусток готовий для подальшої обробки. Сироватка, що виділяється в місці розриву згустку, повинна бути прозорою, зеленого кольору.

Для обробки згустку використовують ручні ліри, в яких як ножі служить натягнутий тонкий нержавіючий дріт. Такими дротяними ножами згусток розрізають на кубики розмірами 2х2х2 см. Згусток спочатку розрізають по довжині ванни на горизонтальні шари, а потім по довжині і ширині на вертикальні. Після такої обробки згусток залишають на 40-60 хв для відділення сироватки та наростання кислотності. Сироватку, що відокремилася, зливають з ванни. Потік після зливу сироватки розливають у бязеві або лавсанові мішки розмірами 40х80 см. Мішки заповнюють приблизно на 70%, що становить 7 - 9 кг сиру. Потім мішки зав'язують і укладають один на інший у ванну для самопресування, прес-візок або встановлення УПТ для пресування та охолодження сиру.

Щоб прискорити відділення сироватки, а також при поганому виділенні сироватки потік нагрівають шляхом подачі в міжстінний простір сирної ванни пари або гарячої води. Для рівномірного підігріву верхні шари згустку переміщують дерев'яною іди металевою пластиною (лопатою) від однієї стінки ванни до іншої. Згусток підігрівають до 40±2°С протягом 30-40 хв для сиру 9%-ної та 18%-ної жирності, 35±2°С протягом 20-40 хв для селянського і 36±2°С протягом 15-20 хв для сиру нежирного. При використанні закваски «Дарницька» згустки із сироваткою нагрівають до 34 ± 2 °С з витримкою 15-40 хв.

Самопресування сиру триває щонайменше 1 год. При використанні установки УПТ тривалість пресування залежно від якості отриманого згустку і холодоносія (розсіл, крижана вода) становить 1 - 4ч. Пресування продовжують до одержання сиру з масовою часткою вологи, передбаченої нормативною документацією. Для сиру 18% жирності вона становить 65%; 9%-ної жирності-73; селянського-74,5; їдальні - 76; нежирного - 80; для дієтичного плодовоягідного 11% жирності - 64, 9% жирності - 66, 4% жирності - 77 і нежирного - 79% вологи. При виробленні нежирного сиру зневоднення згустку можна проводити на сирному сепараторі. Після сепарування та пресування сир охолоджують із застосуванням різного обладнання. Упакований сир доохолоджують до ± 2 С, і продукт вважається готовим для реалізації

Особливості виробництва сиру іншими способами

Молдавський метод. Основна особливість цього способу полягає в тому, що охолодження згустку здійснюється холодною сироваткою, взятої з інших партій контактно. Незважаючи на більш швидкий цикл у виробництві, використовується вкрай рідко через грубу та гумоподібну консистенцію готового продукту.

Безперервний спосіб. Заквашування нормалізованого молока здійснюється кислою сироваткою або молочною кислотою. Весь процес від утворення згустку до одержання готового продукту виробляється у міжшнекових камерах одного великого циліндра. Консистенція готового продукту в'яла, має підвищену кислотність, а також під час виробництва спостерігаються великі втрати білка із сироваткою. Все це робить виробництво сиру даним способом низькорентабельним. На лінії Я9 – ОПТ. Це єдиний спосіб, де здійснюється гомогенізація молока. Кальє (потік із сироваткою) подається в зневоднювач, де після певних маніпуляцій формується готовий продукт. Якість сиру виробленого цим способом відповідає якості традиційного сиру.

Роздільний спосіб. У процесі сепарування молоко поділяють на знежирене молоко та вершки з МДЖ 50 – 55 %. Потім із знежиреним молоком проводять звичайні маніпуляції. Отриману суміш направляють на сепаратор сирого відділювача, де відбувається відділення згустку від сироватки. Готовий нежирний сирзмішують із вершками до необхідної жирності. Окремим способом роблять м'який дієтичний сир, а також сир з фруктовими наповнювачами.

Мембранний метод. Використовується у виробництві дитячих сирів. Суть процесу полягає в тому, що молоко перед заквашуванням піддається попередньому згущенню на ультра фільтраційній установці. Заквашений субстрат розливають у споживчу тару, де відбувається остаточне формування продукту. Консистенція сиру суфле

Кефір є національним напоєм народів Північної Осетії. У Росії та інших країнах світу він відомий вже понад сто років. Унікальність цього продукту полягає у застосуванні особливої ​​закваски, приготовленої на грибках кефіру або спеціально підібраних чистих культурах мікроорганізмів. Кефір випускають нежирний та з масовою часткою жиру 1; 2,5; 3,2 та 6%, сухих речовин 7,8; 8,1; 9,5 та 11 %, а також фруктовий, вітамінізований та інші з різними оригінальними назвами. Його виробляють резервуарним та термостатним способами. Кефір є однорідним рідким сметаноподібним продуктом з чистим специфічним кисломолочним смаком, молочно-білого або злегка кремового кольору. Кефір характеризується певними органолептичними властивостями. Консистенція однорідна і без відстою з порушеним згустком, при резервуарному способі виробництва та з непорушеним згустком при термостатному способі виробництва. Для нежирного кефіру, а також одновідсоткового допускається газоутворення у вигляді окремих вічок. На поверхні кефіру допускається незначне відділення сироватки (трохи більше 2% обсягу продукту). Колір молочно-білий, трохи кремовий.

Кефір одержують із пастеризованого молока шляхом сквашування грибків закваскою. Закваски готують із кефірних грибків. Для цього одну частину сухих грибків поміщають у 40-50 частин теплого (19 ° С-літом і 21 ° С-взимку) знежиреного молока. Пастеризують його при 92-95°З витримкою 20-30 хвилин. Залиті молоком грибки кефіру при 19-21°С утримують до утворення згустку 20-24 години. За цей час молоко із грибками за 1-2 рази перемішують. Коли утворюється потік, грибки відокремлюють і поміщають у тепле (19-21°С) пастеризоване молоко. На одну частину грибків беруть 30-50 частин молока. Далі культивують грибки, як описано вище, зазвичай 2-3 пересадок достатньо, щоб оживити мікрофлору грибів кефіру. Жваві грибки випливають на поверхню молока, їх використовують для отримання грибкової (робочої) закваски. З цією метою пожвавлені грибки поміщають у пастеризоване охолоджене молоко (19-21°С), на 30-50 частин молока беруть одну частину; при температурі заквашування молоко витримують 15-18 годин, після чого ретельно перемішують і залишають ще на 5-7 годин. Після цього знову перемішують вміст, а потім проціджують через сито. Отриману грибкову закваску використовують для заквашування молока для одержання кефіру, а грибки - для отримання нової партії закваски. До складу закваски входять молочнокислий стрептокок, молочнокисла паличка, дріжджі та оцтовокислі бактерії.

Для виготовлення виробничої (робочої) закваски можна використовувати і грибкову закваску. Її готують в такий спосіб. У пастеризоване та охолоджене молоко (20-22°С) вносять 1-3% грибкової закваски; процес сквашування триває 10-12 годин. З метою покращення смаку та запаху, закваску витримують 5-6 годин при 20-22°С. Закваску як кефірну, так і грибкову, краще використовувати не охолоджуючи. За необхідності закваску охолоджують до 3-10°З зберігають трохи більше 24 год.

При термостатному способі отримання кефіру в охолоджене молоко вносять 3-5% виробничої або 1-3% грибкової закваски, перемішують 15 хв, а потім розливають у пляшки або пакети при безперервному перемішуванні, закупорюють і витримують термостаті 8-12год при 18-21° З літом і 22-25С взимку. Закінчення сквашування визначають за консистенцією згустку: він має бути щільний, без бульбашок газу та кислотністю 75-80Т. Пляшки з готовим кефіром охолоджують у холодильнику, де він дозріває протягом 8-13 год. Готовий кефір має кислотність трохи більше 36ч з закінчення його вироблення. (1)

Для резервуарного способу виробництва кефіру заквашують його в резервуарах при 23-25°С. Після внесення закваски (така кількість, як і при термостатному способі) суміш перемішують 15 хв., потім залишають у спокої на 8-12ч. при 23-25С. Готовий потік має кислотність 85-100Т. Після закінчення сквашування молочний потік перемішують 10-30 хв (для отримання однорідної консистенції) і охолоджують до 20+-2°С, а потім залишають у спокої для дозрівання на 6ч., після чого охолоджують до 6°С, перемішують 2-5 хв і розливають у пляшки чи пакети. Кислотність готового кефіру 85-120т.

При виробленні вітамінізованого кефіру вітамін С додають у закваску за 30-40 хв до її внесення в молоко. Далі закваску перемішують протягом 10-15 хв і витримують 20-30 хв. Вітамін С вносять з урахуванням його вмісту готовому продукті, що становить 110 г на 1000 кг молока. Заквашене молоко перемішують. Тривалість першого перемішування становить від 15 до 40 хв в залежності від міцності згустку та конструкції мішалки в резервуарі. При отриманні однорідної консистенції мішалку зупиняють на 30-40 хв, а потім її періодично включають на 5-15 хв через кожну годину. У кефірі з неоднорідною комковатою консистенцією при зберіганні може відокремлюватися сироватка. Після охолодження та перемішування кефір залишають у спокої для дозрівання, тривалість якого становить не менше 24 годин з моменту заквашування молока. Після дозрівання кефір ще раз перемішують протягом 2-5 хв і розливають. Кефір після розливу зберігають протягом 24 год. при температурі не вище 8 °С.

Отже, кисломолочні продукти мають високу харчову цінність. Вони містять білки, жири, кальцій, фосфор, провітамін А – каротин та вітамін В2. Кисломолочні продукти мають велику цінність і з точки зору фізіології харчування, оскільки молочнокислі бактерії, крім сквашування, викликають ще слабкий розпад білка. Таким чином, людському організму пропонується вже частково оброблений білок, що легко засвоюється; частка вільних амінокислот підвищується. Завдяки розщепленню та новому синтезу відбувається перегрупування вітамінів, яке добре підходить до потреб людини. Молочна кислота, що виникає з лактози, сприяє перистальтиці кишечника і поглинанню кальцію; відзначається активізація обміну речовин. Багато людей, які погано переносять звичайне молоко, без будь-яких збитків можуть приймати сквашені кисломолочні напої.

Цінність кисломолочних продуктів полягає також у тому, що вони містять у своєму складі мікроорганізми та продукти їхньої життєдіяльності, які пригнічують гнильні бактерії у шлунково-кишковому тракті людини. Цьому сприяє молочна кислота, яка знижує рН середовища, також перешкоджає діяльності гнильних мікроорганізмів. Щонайменше частина використовуваних мікроорганізмів (наприклад, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium) має антибіотичну дію, тому виготовлені за їх участю продукти можна успішно використовувати за певних порушень травлення. Кисломолочні продукти сприятливо діють на нервову систему, дихальні шляхи, збуджують апетит, мають приємний, освіжаючий смак, використовуються при лікуванні недокрів'я, туберкульозу, хвороб шлунково-кишкового тракту.

2. Матеріали та методи

молочнокислий бактерія продукт пробіотичний

У ході НДР були взяті зразки кисломолочних продуктів, такі як кефір, закваска, сир і ряжанка. Були приготовлені розведення молочнокислих продуктів та суспензія сиру. На упаковках продуктів було надруковано заявлену кількість КУО. На кефірі було написано, що кількість Lactobacillus rhamnosus 1х КУО/г, на заквасці 1х КУО/г, на ряжанці 1х КУО/г, на сирі 1х КУО/р.

Для роботи були підготовлені різні типи посуду та обладнання. Для можливості розведення на вказану кількість були приготовлені стерильні пробірки, піпетки на 1мл, 50мл стерильного фізрозчину. Для сівби були приготовлені середовища МПА та MRS. Були приготовлені розведення кефіру, шляхом введення 1 мл продукту в 9 мл фізрозчину, таким чином були послідовно приготовлені 7 розведень, 5, 6 і 7 розведення були посаджені на чашки Петрі на обидва середовища. Були приготовлені розведення ряжанки, також 5, 6 і 7 посаджені на чашки Петрі на обидва види середовищ. Також була приготовлена ​​суспензія сиру, шляхом внесення 1г продукту в 9мл води, розмішування даного розчину відносно однорідного стану і подальшого приготування 7 розведень описаним вище шляхом. Розведення 4, 5 і 6 були посаджені на чашки Петрі на вказані вище середовища. Так само було зроблено розведення закваски, розведення 8, 9 і 10 були посаджені на живильні середовища на чашки Петрі. В ході НДР позитивні результати були отримані тільки в дослідах з кефіром, на чашці виросли колонії молочнокислих бактерій Lactobacillus rhamnosus, і 2 види паличок і коків. У ході посіву сиру на середовищі МПА зросла колонія плісняви. У ході посіву закваски та ряжанки були отримані негативні результати, чашки були порожні.

...

Подібні документи

Характеристика, класифікація молочнокислих та оцтовокислих бактерій, поширення в природі, значення. Загальна характеристикабродіння. Типи бродіння: спиртове, молочнокисле, метанове, маслянокисле, оцтовокисле. Використання у біотехнології.

презентація , доданий 12.10.2015


Шляхи підвищення харчової та біологічної цінності кисломолочних продуктів. Роль молочнокислих бактерій у виробництві кисломолочних продуктів. Добавки, що підвищують харчову та біологічну цінність молочних продуктів. Властивості обліпихи та її використання.

дипломна робота , доданий 04.06.2009


Технологічний розрахунок лінії виробництва ряжанки резервуарним способом, продуктивністю 6 тонн за зміну. Приготування виробничої закваски на культурах молочнокислих бактерій шляхом пастеризації молока, його сквашування, охолодження та зберігання.

курсова робота , доданий 24.11.2014


Принципи проектування рецептур хлібобулочних виробів із збалансованим хімічним складом. Критерії оптимальності фракційного складу білка та ліпідів хліба. Використання закваски на основі пропіоновокислих бактерій у кисломолочній продукції.

реферат, доданий 23.08.2013


Значення машин для нарізки продуктів на скибки підприємств громадського харчування. Види нарізки продуктів. Механічні, автоматичні та напівавтоматичні машини для нарізування продуктів на скибці. Опис конструкції, технічні характеристики.

курсова робота , доданий 18.07.2013


Історія становлення виробництва дріжджів. Їхня класифікація, хімічний склад, способи вирощування Морфологія дріжджової клітки. Технологічна схемата етапи дріжджового виробництва. Склад середовища, поживних солей, рН та температура зростання дріжджів.

курсова робота , доданий 27.11.2010


Процеси, що протікають за участю бактерій, дріжджів та цвілевих грибів. Основні етапи розвитку промислової мікробіології. Отримання живої чи інактивованої мікробної біомаси, продуктів метаболізму мікроорганізмів, біотрансформації речовин.

презентація , додано 16.02.2014


Біопошкодження цементних композитів. Методи захисту від біоушкоджень. Аналіз собівартості виробництва бетонів. Аналіз втрат від біоушкоджень цементних композитів під дією бактерій та цвілевих грибів. Технологія одержання біоцидних бетонів.

курсова робота , доданий 14.09.2015


Принципово-технологічна схема виробництва спирту із зернової сировини. Якість зерна, що йде на розварювання. Сучасні штами дріжджів, що застосовуються під час виробництва спирту із зерна. Процес безперервного оцукрювання з вакуум-охолодженням.

контрольна робота , доданий 19.01.2015


Хліб як один з найважливіших продуктів харчування, знайомство з основними способами виробництва та асортиментом. Загальна характеристика технологічного процесу виготовлення хлібобулочних виробів. Розгляд особливостей приготування житнього хліба.

МОЛОЧНОКИСЛІ БАКТЕРІЇ(Син. лактобацили) - грампозитивні паличкоподібні бактерії, що відносяться до роду Lactobacillus (Beijerinck, 1901), сем. Lactobacillaceae.

М. б. представлені різноманітними за формою паличками: від коротких кокоподібних до довгих ниткоподібних (рис.). Довжина клітин у різних культур тих самих видів залежить від складу середовища, присутності кисню, способу інкубації. Розмножуються М. б. розподілом перегородкою, що призводить до утворення ланцюжків. Ультратонка будова клітин М. б. багато в чому схоже з іншими грампозитивними бактеріями. На агаризованих середовищах утворюють дрібні колонії.

М. б. не мають цитохром дихальних систем, що містять, нерухомі, не утворюють каталазу, не відновлюють нітрати в нітрити, не розріджують желатину, не утворюють суперечку і пігменту; суворі анаероби чи факультативні. Мають протеолітичну активність, що обумовлюється дією протеаз і пептидаз, ліполітичної активністю не мають. Джерелом енергії для М. б. є молочнокисле бродіння (див.). М. б. поділяють на гомоферментативні, що утворюють в результаті зброджування вуглеводів до 90% молочної к-ти, а також нікчемні кількості летких к-т, етилового спирту та вуглекислоти, і гетероферментативні, що утворюють бл. 50% молочної к-ти, 25% CO 2 , 25% оцтової к-ти та етилового спирту.

Систематика М. б. остаточно не розроблено. У Визначник бактерій Берджі (Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, 1974) до роду Lactobacillus включено 25 видів. Трудність класифікації полягає у мінливості багатьох властивостей цих мікроорганізмів при культивуванні на різних середовищах та в різних умовах. Дослідження нуклеотидного складу ДНК показало, що вміст гуаніну та цитозину в ДНК різних видів М. б. по-різному і лежить у межах від 34,2 до 53,4 мол. %.

Антигенні властивості вивчені недостатньо; отримані попередні дані про наявність антигенів, загальних багатьом видів М. б.

М. б. вимогливі до джерел харчування, що не ростуть на простих середовищах; ростуть на середовищах, що містять рослинні відвари, м'ясні та дріжджові екстракти, білкові гідролізати, т. К. М. б. потребують амінокислот, вітамінів і ряду неорганічних сполук; pH середовищ у межах 5,0-6,5, оптимум pH 5,5. М. б. можуть рости при pH 3,8 та нижче. Для культивування М. б. широко застосовується середовище Рогози чи його модифікації. Температурний режим від 15 до 45 ° залежно від видів.

М. б. зустрічаються в ґрунті, зосереджуючись навколо кореневої системи, на культурних та дикорослих рослинах, у жел.-киш. тракті теплокровних тварин та птахів, комах. У людини виявляються протягом усього жел.-киш. тракту – від ротової порожнини до прямої кишки. Представники М. б. (за небагатьом винятком) не патогенні для людини. Найбільш характерними є L. acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. salivarius, L. fermenti та L. brevis. L. bifidus у Визначнику бактерій Берджі (1974) виділено в окремий рід Bifidobacterium (див. Біфідобактерії).

М. б. застосовують у хлібопеченні, у молочній промисловості, у біол. консервування багатьох продуктів (квашення овочів та фруктів), приготування квасу, силосування. Для профілактики та лікування жел.-киш. захворювань, авітамінозів і аліментарних анемій у тварин застосовують препарати, до складу яких брало входять і М. б.

І. І. Мечников вказав на М. б. як на антагоністи гнильних та патогенних мікробів, що мешкають у кишечнику людини, і запропонував застосовувати їх у боротьбі з кишковими дисфункціями та передчасною старістю. Багато народів застосовують кисломолочні продукти для лікування опіків та ран, для профілактики та лікування жел.-киш. захворювань.

Розвиток мікробіології розширило сферу застосування цих мікроорганізмів: за допомогою М. б. у промисловості отримують молочну до-ту, використовують для синтезу декстрану, що застосовується в медицині як частковий замінник крові; виявлено низку антибіотиків, що продукуються цими мікробами; використовують М. б. при створенні продуктів дитячого харчування, у т. ч. вживаних з лік.-проф, метою у новонароджених. Ацидофільна паста використовується в акушерсько-гінекол. практиці, дерматології та хірургії. L. acidophilus входять поряд з В. bifidum та Е. coli до складу комплексного препарату «омніфлора», що застосовується за кордоном для лікування кишкових розладів. У нашій країні випускається лактобактерин (див.), діючим початком якого є ліофілізовані бактерії штамів L. fermenti 90Т-С4 і L. plantarum 8Р-АЗ, що володіють високою антагоністичною активністю щодо збудників дизентерії, ентеропатогенних кишкових паличок, стафіл, та біфідумбактерин (див.).

Бібліографія:Ерзінкян Л. А. Біологічні особливості деяких молочнокислих бактерій, Єреван, 1971; Квасніков Е, І. і Нестеренко О. А. Молочнокислі бактерії та шляхи їх використання, М., 1975, бібліогр.; Красильников Н. А. Визначник бактерій та актиноміцетів, с. 208, М.-Л., 1949; M е ч н і к о в І. І. Академічне зібрання творів, т. 15, с. 247, М., 1962; Керівництво з вакцинної та сироваткової справи, під 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 з h e M. u. Рейтер 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 sa a M., Mitchell J. A. a. Wiseman R. F. Selective medium for isolation and enumeration of oral lactobacilli, J. dent. Res., v. 30, p. 682, 1951.

Г. І. Гончарова.

Як правило, слово «бактерія» асоціюється у нас із різними захворюваннями та іншими неприємностями. Однак, це не зовсім так. Адже наше тіло - це місце існування найрізноманітніших мікроорганізмів. Серед них навіть є такі бактерії, без яких неможлива нормальна життєдіяльність. До цієї групи належать молочнокислі бактерії, що мешкають у кишечнику здорової людини. В цілому вони є групою грампозитивних мікроаерофільних мікроорганізмів, які сприяють бродінню вуглеводів, утворюючи при цьому молочну кислоту. Таке бродіння часто використовується як при промислове виробництвопродуктів для збереження та переробки напоїв та їжі, так і в домашніх умовах.

В організмі бактерії виконують багато корисних функцій. Насамперед, кисломолочні бактерії підтримують оптимальний баланс кислотності в кишечнику завдяки своїй здатності виробляти оцтову та молочну кислоту.

Крім того, вони сприяють нормалізації захисної функції кишечника, що допомагає людині впоратися з різними та іншими мікроорганізмами. Молочнокислі бактерії сприятливо впливають на печінку через пригнічення підвищеної активності метаболітів.

Крім оцтової, і ці корисні мікроорганізми здатні виробляти такі леткі сполуки як сірководень і перекис водню, які ефективно пригнічують різні кишкові інфекції.

Безліч проведених досліджень довели, що кислотостійкі бактерії, до яких належать молочнокислі мікроорганізми, виробляють безліч мікроелементів та вітамінів, які сприяють оздоровленню організму загалом. При взаємодії з іншими речовинами та між собою вони виділяють ферменти, необхідні для нормального обмінного процесу та травлення, а також кращого засвоєння поживних речовин.

Особливий інтерес серед усієї різноманітності молочнокислих бактерій представляють мікроорганізми сімейства Lactobacillaccae та сімейства Slreptocuccaccae. Останні широко застосовуються при виготовленні різних кисломолочних продуктів: сметани, йогурту з фруктовими наповнювачами, сиру. Такі молочнокислі бактерії як ацидофільна паличка легко приживаються на стінках кишечника і перешкоджають поділу гнильних для здоров'я людини.

Для того, щоб ваш організм міг самостійно підтримувати необхідні умови для розмноження даних мікроорганізмів, особливих зусиль не потрібно. Достатньо дотримуватися здорового раціону харчування. На жаль, сучасний світвлаштований так, що виконати цю умову непросто. Вся проблема в тому, що, незважаючи на повноцінне харчування, не всі продукти щоденного раціону відповідають стандартам якості.

Крім неправильного харчування, на кишкову мікрофлору згубно впливають такі фактори, як постійний стресовий стан, зловживання спиртними напоями та куріння, а також тривале лікування антибіотиками.

Відновити здорову мікрофлору в кишечнику можна, вживаючи в їжу домашні молоко, кисле молоко, сметану, сир або кефір. Можна скористатися магазинними молочнокислими продуктами, проте користі від них значно менше.

Залежно від виду молочнокислі бактерії здатні по-різному впливати на стан імунної системи. Наприклад, біфідобактерії, на відміну від лактобактерій, гальмують імунну відповідь. Тому, перш ніж купувати, зверніть увагу на те, які саме кисломолочні бактерії вони містять у своєму складі.

З використанням молочнокислих мікроорганізмів виготовляється безліч лікарських засобів, які призначаються за таких порушень діяльності травної системи як дисбактеріоз, діарея та інші.

Характеристика пробіотичних мікроорганізмів та їх

Біологічна роль

Термін "probiosis" означає симбіоз, співтовариство двох організмів, які сприяють життєдіяльності обох партнерів. «Probiotic» - організм, який бере участь у симбіозі та сприяє життя.

Перше припущення про зв'язок мікробів, що заселяють кишечник, з духовним і фізичним здоров'ям людини вперше було висунуто ще в 1907 в працях знаменитого російського вченого І.І. Мечнікова.

Вперше термін «пробіотик» як антонім «антибіотика» було запропоновано D.M.Lilly та P.H.Stilwell у 1965 році для позначення мікробних метаболітів, що мають здатність стимулювати розвиток будь-яких мікроорганізмів. Близьке за змістом тлумачення терміна «пробіотик» було дано в 1971 A.Sperti для позначення різних тканинних екстрактів, що надають стимулюючу дію на мікроорганізми.

Подальші досягнення в галузі вивчення мікробної екології людини дозволили внести уточнення до початкового визначення пробіотиків. Так, у 1974 р. R.B.Parker використовував цей термін для позначення мікробних препаратів, що мають здатність регулювати мікробну екологію кишечника. Згідно з його визначенням, пробіотики – це мікроорганізми або їх компоненти, здатні підтримувати баланс кишкової мікрофлори.

Пізніше R.Filler назвав пробіотиками будь-які препарати з живих мікроорганізмів, що дають при введенні в організм господаря сприятливий ефект за рахунок корекції кишкової мікрофлори. Лише обмежена кількість кишкових мікроорганізмів може вважатися пробіотиками, оскільки додавання в їжу саме цих бактерій покращує функції травлення шлунково-кишкового тракту. Причому як регулятори мікроекології можуть виступати як монокультури, так і суміші мікроорганізмів.

Подальші досягнення в галузі мікробної екології дозволили R.Filler внести уточнення до його первісного визначення прибіотиків: це препарати з живих мікроорганізмів або стимуляторів росту мікробного походження, які сприятливо впливають на ендогенну мікрофлору. Спробу внести ще більшу ясність у тлумачення цього терміна зробили G.R.Gibson та M.B.Roberfroid, які запропонували називати пробіотиками тільки харчові добавкимікробного походження, що виявляють свої позитивні ефекти на організм господаря через регуляцію кишкової мікрофлори.

Відповідно до ГОСТу Р 52349-2005 «Продукти харчові. Продукти харчові функціональні. Терміни та визначення", пробіотик - функціональний харчовий інгредієнт у вигляді корисних для людини непатогенних та нетоксикогенних живих мікроорганізмів, що забезпечує при систематичному вживанні людиною в їжу безпосередньо у вигляді препаратів або біологічно активних добавок до їжі, або у складі харчових продуктів сприятливий вплив на організм людини внаслідок нормалізації складу та/або підвищення біологічну активність нормальної мікрофлори кишечника.

Пробіотичні мікроорганізми можуть потрапити до організму такими шляхами:

· З лікарськими препаратами, до складу яких входять штами живих мікроорганізмів, з чітким показанням до застосування;

· з біологічно активними добавками до їжі (комплексними препаратами на основі живих мікроорганізмів, виготовленими на фармацевтичних підприємствах, які використовують як біологічно активної добавкидо їжі, і, як правило, поширюють через аптечну мережу);

· з харчовими продуктами, які ними збагачені або отримані біотехнологічним способом із застосуванням пробіотиків як заквасувальних культур.

Пробіотики можуть містити як один вид мікроорганізмів (монопробіотики), так і асоціацію штамів декількох видів мікроорганізмів від 2 до 30 (асоційовані пробіотики). У разі це симбіотики.

Симбіотики - це комплексні препарати, у яких поєднані пробіотичні мікроорганізми однієї чи різних таксономічних груп, відібраних за принципом найбільшого виживання у несприятливих умовах. За своїми ефектами ці мікроорганізми доповнюють одне одного.

Пробіотики можуть призначатися широкому колу живих організмів (людині, тварин, птахів, риб) незалежно від видової приналежності господаря, від якого спочатку були виділені штами пробіотичних бактерій (гетеропробіотики). Однак найчастіше пробіотики призначаються з зазначеною метою представникам того виду тварин або людині, з біоматеріалу яких були виділені відповідні штами (гомопробіотики).

В останні роки в практику починають впроваджуватись аутопробіотики, чинним початком яких є штами нормальної мікрофлори, взяті від конкретного індивідуума та призначені для корекції його мікроекології.

Препарати - пробіотики виробляють у різних лікарських формах: сухий у флаконах та ампулах, у вигляді порошків, таблеток та медичних свічок. Вони містять високу кількість життєздатних мікроорганізмів в одній дозі, мають тривалі терміни зберігання та можуть доставлятися до найвіддаленіших районів нашої країни. Ці засоби відносяться до медичних фармакопейних препаратів, що зумовлює їх застосування переважно в терапевтичних цілях (див. далі).

Для оздоровлення широких верств населення доцільніше застосовувати кисломолочні продукти, які одночасно є постачальниками поживних речовин і мають пробіотичний ефект.

Традиційні кисломолочні продукти, які одержують шляхом сквашування молока з використанням різних видів молочнокислих бактерій, застосовуються людьми протягом тисячоліть. Розглядаючи кисломолочні продукти з сучасних позицій, їх можна віднести до продуктів, що надають пробіотичну дію на організм людини.

Великим російським ученим І.І. Мечниковим вперше висловлено та науково обґрунтовано думку про можливість використання молочнокислих бактерій для боротьби з небажаною мікрофлорою шлунково-кишкового тракту людини. І.І. Мечников запропонував використовувати молочнокислі бактерії, здатні приживатися у кишечнику. У літературі є численні дані про позитивний вплив кисломолочних продуктів на організм людини.

Дослідження, що проводяться в напрямку одержання кисломолочних продуктів з пробіотичними властивостями та з вивчення їхньої дії на організм людини, відкривають нові У літературі є численні дані про позитивний вплив кисломолочних продуктів на організм людини. Кисломолочні продукти сприяють вищій засвоюваності кальцію; посилюють секрецію травних соків та жовчовиділення; посилюють шлункову секрецію та виділення панкреатичного соку; підвищують виведення сечовини та інших продуктів азотистого обміну; пригнічують зростання небажаної мікрофлори за рахунок бактерицидної дії молочної кислоти та антибіотичних речовин, що продукуються деякими видами молочнокислих бактерій та біфідобактеріями; сприятливо впливають на моторику кишківника; сприяють зниженню сироваткового холестерину; тонізують нервову систему. В останні роки встановлено, що кисломолочні продукти з пробіотичними властивостями мають стимулюючий вплив на імунітет, механізм якого очевидно включає активацію продукції деяких регуляторів імунної відповіді, зокрема, інтерлейкінів та гамма-інтерферону у поєднанні з посиленням місцевої імунної відповіді ентероцитів, фагоцитозу та проліферації лі. Імунний ефект пов'язують з декількома механізмами - це стимулюючий вплив на імунну відповідь (зокрема, на активність мікрофагів та клітин-кілерів); зниження під впливом низького кишкового pH, обумовленого молочною кислотою, активності 7-альфа-| ідроксилази-ферменту мікроорганізмів, що бере участь у метаболізмі жовчних кислот, що мають проканцерогенну дію; зниження активності ферментів мікроорганізмів кишечника (глюкуронідази, нітроредуктази та азоредукгази), що беруть участь у трансформації в кишечнику проканцерогенних сполук у канцерогенні. Є повідомлення про здатність кисломолочних продуктів з пробіотичними властивостями знижувати ризик шикнення злоякісних новоутворень, зокрема раку | чистої кишки та грудної залози, виводити токсичні речовини з організму.

Кисломолочні продукти сприяють вищій засвоюваності кальцію; посилюють секрецію травних соків та жовчовиділення; посилюють шлункову секрецію та виділення панкреатичного соку; підвищують виведення сечовини та інших продуктів азотистого обміну; пригнічують зростання небажаної мікрофлори за рахунок бактерицидної дії молочної кислоти та антибіотичних речовин, що продукуються деякими видами молочнокислих бактерій та біфідобактеріями; сприятливо впливають на моторику кишківника; сприяють зниженню сироваткового холестерину; тонізують нервову систему. В останні роки встановлено, що кисломолочні продукти з пробіотичними властивостями мають стимулюючий вплив на імунітет.

Є повідомлення про здатність кисломолочних продуктів з пробіотичними властивостями знижувати ризик виникнення злоякісних новоутворень, зокрема раку товстої кишки та грудної залози, виводити токсичні речовини з організму.

Головне призначеннякисломолочних продуктів та препаратів з пробіотичними властивостями – це підтримання хорошого стану здоров'я у людей різних вікових груп чи тварин.

Між станом здоров'я людини, функціонуванням його імунної системи та складом мікрофлори його шлунково-кишкового тракту існує тісний взаємозв'язок. Порушення складу мікрофлори в організмі (дисбактеріоз) може мати тяжкі наслідки. Сильні та довготривалі несприятливі впливи можуть порушити гомеостаз і призвести до хвороби чи навіть смерті організму.

За останніми даними Російської АМН поширення різних форм дисбактеріозу (порушення складу корисної мікрофлори) у Росії досягло масштабів національної катастрофи, торкнувшись понад 90% населення. Виникненню дисбактеріозів сприяють різні зовнішні чинники та захворювання, у тому числі органів травлення. Вважають, що нормобіоценоз кишечника – це найскладніша екологічна система, яка є своєрідним органом імунної системи людини.

Макроорганізм та кишкова мікрофлора є відносно стабільною екологічною системою, рівновага якої, з одного боку, визначається фізіологічними та імунологічними особливостями макроорганізму, а з іншого – видовим та кількісним складом мікробних асоціацій та різноманітністю їх біохімічної активності. При нормальному фізіологічному стані взаємовідносини макроорганізму та мікрофлори носять симбіотичний характер, і флора при цьому істотно впливає на загальний імунітет та природну резистентність господаря до інфекцій, бере активну участь у процесах травлення, синтезу різних біологічно активних речовин. Зі свого боку макроорганізм надає регулюючу дію складу кишкової мікрофлори у вигляді кислотності шлункового соку, перистальтики кишечника, жовчних солей та інших чинників. Стабільність мікробних асоціацій в організмі має надзвичайно важливе значення для життєдіяльності господаря та є одним із показників його здоров'я.

Все це обумовлює широке застосування засобів, що сприяють відновленню та підтримці імуннобіологічного гомеостазу. Необхідно відзначити, що організм людини має величезні резерви здоров'я і часто резерви задіяні не повною мірою і тому існує можливість їх мобілізації. Одним із факторів, що сприяють активізації власних сил організму, є симбіонтна мікрофлора та біологічні активні сполуки, які вона синтезує. Систематичне вживання кисломолочних продуктів і препаратів з пробіотичними властивостями, які надають регулюючу дію на організм або ті чи інші органи і необхідно відзначити, що організм людини має величезні резерви здоров'я і часто резерви задіяні не повною мірою і тому існує можливість їх мобілізації. Одним із факторів, що сприяють активізації власних сил організму, є симбіонтна мікрофлора та біологічні активні сполуки, які вона синтезує.

Необхідно відзначити, що організм людини має величезні резерви здоров'я і часто ці резерви задіяні не повною мірою і тому існує можливість їх мобілізації. Одним із факторів, що сприяють активізації власних сил організму, є симбіонтна мікрофлора та біологічні активні сполуки, які вона синтезує.

Систематичне вживання кисломолочних продуктів та препаратів з пробіотичними властивостями, які надають регулюючу дію на організм або ті чи органи та системи, забезпечує оздоровчий ефект без застосування лікарських засобів. Перевагою пробіотиків є їхня нешкідливість для організму, повна відсутність побічних явищ і звикання до них при тривалому споживанні.

Найчастіше для виготовлення препаратів використовують такі види живих мікроорганізмів:

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

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

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

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

− деякі види дріжджів: Saccharomyces cerevisiae.

Біфідобактерії

Біфідофлора становить у дітей 98%, а дорослі до 40-60% кишкової мікрофлори. Морфологічнобіфідобактерії являють собою грампозитивні палички. Палички мають потовщення на одному кінці (булави) або двох кінцях (гантелі). Мікроскопічна картина кожного виду біфідобактерій має особливості за розміром, формою та розташуванням клітин.

Фізіологічною властивістю біфідобактерій є їх здатність рости та розвиватися при температурі 20-40 ºС, рН 5,5-8,0. Оптимальною зоною зростання є температура 37-40 С і рН 6,0-7,0. При рН нижче 4,5 та вище 8,5 зростання мікроорганізмів припиняється.

Усі види біфідобактерій при первинному виділенні є суворими анаеробами. У присутності вуглекислого газу можуть бути толерантними до кисню. При лабораторному культивуванні ці мікроорганізми набувають здатності розвиватися у присутності деякої кількості кисню, а високопоживних середовищах - зростати у повністю аеробних умовах.

У молоці біфідобактерії розвиваються повільно, так як коров'яче молоко не є природним середовищем їхнього проживання. Однією з причин поганого зростання біфідобактерій у молоці служить розчинений у ньому кисень. Вони не виявлено казеолітичної активності, тобто. вони можуть засвоювати казеїн лише після часткового гідролізу. В результаті розщеплення казеїну утворюються поліпептиди, глікопептиди, аміносахара, що стимулюють зростання біфідобактерій. Іншою причиною загальмованого зростання біфідобактерій може бути і їхня низька фосфатазна активність.

Для нормального зростання та розвитку біфідобактерій велике значення має присутність ростових речовин. Зростання біфідобактерій у коров'ячому молоці стимулюють екстракти дріжджів, гідролізоване молоко, а також збільшення співвідношення білок: лактоза. Сильний стимулюючий ефект зростання біфідобактерій одержують при використанні гідролізатів казеїну.

Рослинними стимуляторами росту біфідобактерій в молоці є знежирена соя, екстракт картоплі, тростинний цукор, кукурудзяний екстракт, морквяний сік. Як стимулятори росту застосовують також солі заліза, сорбіт, мікроелементи у вигляді сірчанокислої міді та лактату заліза. Крім того, використовують вітаміни (пантотенова кислота, біотин, рибофлавін).

Одним із способів активації росту біфідобактерій у молоці є отримання мутантів цих мікроорганізмів, здатних рости без будь-якого захисту від кисню.

Біологічна рольбіфідобактерій полягає в їхньому сприятливому впливі на організм людини за рахунок низки механізмів:

1. Біфідобактерії виявляють високу антагоністичну активність щодо патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів. Антагоністичну дію на патогенні мікроорганізми мають органічні кислоти, антимікробні речовини, бактеріоцини, що продукуються мікроорганізмами. Продукування органічних кислот (молочної та оцтової у молярному співвідношенні 2:3) призводить до підвищення кислотності та, як наслідок, пригнічення небажаної мікрофлори. Серед антимікробних речовин велике значення має перекис водню, що продукують пробіотичні мікроорганізми.

2. Біфідобактерії регулюють обмінні процеси організму за рахунок продукування вітамінів, зокрема групи В, біотину (вітамін Н), РР (ніацин), які беруть участь в обміні білків, вуглеводів, синтезі амінокислот.

3. Біфідобактерії сприяють повнішому гідролізу білків, як рослинних, так і тварин. Завдяки цьому підвищується засвоюваність їжі та знижується ймовірність розвитку харчової непереносимості через накопичення в товстому кишечнику неперетравлених білків.

4.Встановлено, що ефективність біфідобактерій обумовлена ​​здатністю модулювати різні ланки імунної системи (активувати вироблення IgA (Імуноглобулін A)в кишечнику, стимулювати фагоцитоз ( Фагоцитоз (Фаго – пожирати і цитос – клітина) – процес, при якому спеціальні клітини крові та тканин організму ( фагоцити) захоплюють і перетравлюють збудників інфекційних захворювань і відмерлі клітини) і утворення інтерлейкінів (Інтерлейкіни - біологічно активні речовини, секретовані стовбуровими кровотворними клітинами та макрофагами; мають імунорегуляторні властивості), підвищувати вироблення g-інтерферону та синтез імуноглобуліну). Встановлено, що біфідобактерії забезпечують надходження незамінних амінокислот в організм (наприклад, триптофан), здатні до антиканцерогенної та антимутагенної активності. Біфідобактерії зменшують утворення нітритів, крезолу, індолу, аміаку, які мають канцерогенні властивості.

Дослідження щодо використання біфідобактерій для молочних продуктів йдуть різними шляхами: виділяють нові штами біфідобактерій; одержують киснестійкі штами біфідобактерій, підбирають і розробляють спеціальні стимулятори росту біфідобактерій у молоці; вносять фермент β-галактозидазу, що розщеплює лактозу; створюють бактеріальні концентрати, якими можна збагачувати готові кисломолочні продукти. Велике поширення набуло напряму з використання біфідобактерій у поєднанні з молочнокислими бактеріями.

Молочнокислі мікроорганізми

Бактерії роду Lactobacillus (стрептобактерії) є паличками різної довжини. Особливістю стрептобактерій є їхня висока стійкість до кухонної солі (6-10 %). Лактобацили переважно здатні рости при температурі 1 ºС і добре розвиваються при 15 ºС. Основними властивостями є кислото-і ароматоутворююча здатність, остання проявляється у здатності продукувати ацетоїн. Стрептобактерії мають виражену протеолітичну активність, завдяки розвиненому комплексу протеїназ і пептидаз, щодо не тільки молочних, а й м'язових і сполучнотканинних білків.

Біологічна рольмолочнокислих мікроорганізмів полягає в тому, що вони мають виражену антагоністичну активність, тобто пригнічують ріст і розмноження патогенних мікроорганізмів.

Основними продуктами метаболізму гомо- та гетероферментативних лактобактерій є молочна та оцтова кислоти, перекис водню та двоокис вуглецю. Освіта молочної та оцтової кислотзнижує рН, утворюючи кислу реакцію в ШКТ, яка перешкоджає розмноженню газоутворюючої, патогенної мікрофлори. Лактобактерії забезпечують бактеріоцидну та бактеріостатичну дію завдяки виробленню бактеріоцинів. З їх допомогою відбувається пригнічення росту клостридій, листерій, сальмонел, шигел, синьогнійної палички, стафілококів, вібріонів.

В організмі людини вони сприяють активації імунної системи, беруть участь у метаболізмі білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот, солей металів, жовчних кислот, у синтезі вітамінів, гормонів, антибіотиків та інших речовин. Лактобацили посилюють фізіологічну активність шлунково-кишкового тракту. Беруть активну участь у метаболізмі харчових волокон, у руйнуванні надлишку травних ферментів, а також у нейтралізації токсичних речовин, що надходять з поза або утворюються в результаті спотвореного метаболізму. Вони є джерелом різних біологічно активних речовин, зокрема вітамінів групи В, фолієвої, нікотинової кислот, амінокислот, органічних кислот.

Бактерії роду Lactococcus не є типовими представниками мікроорганізмів ШКТ людини, проте пробіотики на їх основі толерантні до дії жовчі та здатні пригнічувати розвиток патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів.

Пропіоновокислі бактерії(ПКБ) – дрібні палички розміром 0,5-0,8х1,0-1,5 мкм часто роздуті з одного кінця та звужені з іншого, деякі клітини коккоподібної або V-подібної форми; розташовуються поодиноко, парами чи скупченнями. Суперечка не утворюють, ростуть як в аеробних, так і в анаеробних умовах. Непатогенні, мешкають у рубці та кишечнику жуйних тварин. По ряду властивостей вони близькі до лактококів та біфідобактерій. Вирощують ПКБ ​​на різних живильних середовищах, що містять кобальт.

ПКБ, розвиваючись у молоці, зброджують молочний цукор до пропіонової та оцтової кислот, а виділені ними ферменти розпадають білки до утворення пептидів і амінокислот. Накопичення в продукті летких жирних кислот, вільних форм азоту пов'язують із утворенням специфічного аромату, смаку сирів та кисломолочних продуктів.

Доведено, що рідкі культури пропіоновокислих бактерій здатні виявляти антиоксидантний ефект. ПКБвиробляють антиокислювальні ферменти: каталазу , пероксидазу ісупероксиддисмутазу. З сірковмісних амінокислот пептидів молока ПКБ утворюють диметилсульфід, що має антимутагенну дію (АНТИМУТАГЕНИ - хімічні та фізичні фактори, що знижують частоту виникнення спадкових змін організму – мутацій).

Відмінною особливістюПКБ єсинтез кобаламінів (вітамін В 12).

ПКБ стимулюють зростання фекальних біфідобактерій та допомагають у лікуванні бактеріальних дисбактеріозів.ПКБ продукують екзополісахариди (ЕПС) – високомолекулярні вуглеводи, які утворюють у молоці в'язкі згустки. ЕПС-штами мають підвищену стійкість до агресивного середовища ШКТ завдяки наявності ЕПС-капсули, яка служить сполучною ланкою при їх заселенні та адгезії в кишечнику. Є дані, що кількість синтезованих ЕПС залежить від виду культури та властивостей конкретного штаму, а також умов культивування.

З продукцією пропіонової та оцтової кислот, діацетилу, пропіоніцинів (антибактеріальні речовини) пов'язані антимікробні властивості ПКБ- Пригнічення росту різних бацил і мікроскопічних грибів; завдяки дії цих речовин, ПКБ виступають як натуральні біоконсерванти молочного білка, що дозволяє застосовувати цю мікрофлору у харчовій промисловості з метою пролонгації термінів зберігання продуктів харчування.

Пробіотичні властивості ПКБхарактеризуються тим, що вонине перетравлюються у шлунково-кишковому тракті людей, стійкі до дії жовчних кислот, витримують низьку (рН 2,0– 4,5) кислотність шлунка,інгібують активність β-глюкуронідази, азаредуктази та нітроредуктази– ферментів, що утворюються кишковою мікрофлорою та залучаються до освітимутагенів, канцерогенівіпромоторів росту пухлин. ПКБ мають потужні імуномодулюючі властивості, здатні знижувати геннотоксичну дію ряду хімічних сполук і УФ-променів.