Сохранение жизнеспособности заквасочной микрофлоры

Вопросы сохранения заквасочной микрофлоры в активном состоянии имеют большое значение, поскольку потребитель предпочитает покупать полезные «живые» кисломолочные продукты. Кроме того, производители молочных продуктов должны соблюдать требования стандартов. Если раньше количество живых клеток нормировалось только в пробиотических (лечебно−профилактических) продуктах, то в СанПиН 2.3.2.1078−01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» такие нормы были введены и для кисломолочных продуктов с длительными сроками хранения (более 72 ч). В настоящее время ФЗ «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» предусматривает контроль количества молочнокислых микроорганизмов во всех кисломолочных жидких продуктах, сметане, продуктах на их основе, в том числе со сроками годности не более 72 ч. Причем этот показатель должен быть не ниже 10⁷ КОЕ/см³ (г).

Минимальное содержание пробиотических микроорганизмов должно составлять не менее 10⁶−10⁹ КОЕ/см³

Для благотворного влияния на здоровье человека заквасочная микрофлора должна развиваться в молоке, количество клеток должно оставаться на необходимом уровне в течение сроков хранения молочных продуктов. Минимальное содержание пробиотических микроорганизмов должно составлять не менее 10⁶−10⁹ КОЕ/см³. Такие высокие показатели были установлены для компенсирования гибели пробиотиков при прохождении через желудочно−кишечный тракт.

Пробиотическую флору часто комбинируют с активными кислотообразователями

Некоторые виды пробиотических микроорганизмов в молоке развиваются плохо, их жизнеспособность в кисломолочных продуктах часто находится на низком уровне. Медленный рост заквасочной микрофлоры в молоке приводит к риску чрезмерного развития нежелательных микроорганизмов − возбудителей пороков, а иногда и более опасных, патогенных бактерий. Продолжительность ферментации молока гомоферментативными молочнокислыми лактококками и лактобациллами − 4−6 ч, многими гетероферментативными пробиотическими микроорганизмами − более 20−24 ч (или сгусток не образуется). По этой причине пробиотики часто комбинируют с более активной заквасочной микрофлорой. Однако высокий уровень кислотности часто приводит к гибели бифидобактерий и других пробиотических микроорганизмов.

Существует несколько основных способов, повышающих жизнеспособность заквасочной микрофлоры в продуктах.

Выбор видов и штаммов микрорганизмов, их соотношения, дозы заквасок

Изучение микроорганизмов как потенциально ценных пробиотических штаммов включает определение выживаемости и метаболической активности в желудочно−кишечном тракте, жизнеспособности и устойчивости в условиях производственных процессов и длительного хранения продуктов при низких температурах. Особое внимание должно быть уделено взаимодействию разных видов и штаммов, которые в идеале должны находиться в симбиотических взаимоотношениях и помогать друг другу выживать в неблагоприятных условиях. Так как многие пробиотические микроорганизмы плохо развиваются в молоке, то обычно требуется более высокая доза закваски, чем при использовании обычных заквасочных культур. Некоторые пробиотики плохо растут в присутствии других заквасочных микроорганизмов, в том числе Lbm. delbrueckii subsp. bulgaricus и Str. thermophilus. При этом следует учитывать, что кислотность − важнейший фактор, влияющий на жизнеспособность пробиотических культур, поскольку рН ниже 4,4 приводит к значительной гибели пробиотических бактерий при хранении продукта. Поэтому доза внесения закваски и уровень кислотности должны быть тщательно отрегулированы и проверены.

Микроинкапсулирование

Это заключение клеток микроорганизмов в защитную оболочку (капсулу) с целью уменьшения их повреждений или разрушений. Наиболее часто микроинкапсулирование применяется при производстве замороженных кисломолочных продуктов (десертов), так как количество живых клеток (особенно пробиотиков) существенно уменьшается вследствие повреждений при замораживании, наиболее выраженных в присутствии кислоты, кислорода и высокой концентрации сахара в продукте. Использование для микроинкапсулирования желатина и растительных камедей обеспечивает защиту пробиотических микроорганизмов, чувствительных к кислоте. Обработка живых микробных клеток альгинатом кальция − простая и недорогая операция, альгинат нетоксичен и может использоваться в продуктах.

Снижение или исключение влияния кислорода

Молочнокислые микроорганизмы − факультативные анаэробы или микроаэрофилы, бифидобактерии − строгие анаэробы, поэтому кислород, растворенный в молоке, влияет на выживаемость полезной микрофлоры. Во−первых, кислород губительно воздействует на клетки. Во−вторых, в присутствии кислорода некоторые культуры, например, Lbm. delbrueckii subsp. bulgaricus, продуцируют пероксид водорода. Известно явление синергетической задержки роста пробиотических культур в присутствии кислоты и пероксида водорода, поэтому исключение этой культуры из некоторых заквасок улучшает выживаемость пробиотических микроорганизмов. Для предотвращения отрицательного влияния кислорода на пробиотические культуры можно использовать антиокислители и потребители кислорода, например, аскорбиновую кислоту, применение которой в кисломолочных продуктах кроме этого позволяет увеличить их пищевую ценность. Среды для подсчета бифидобактерий обычно содержат L−цистеин (0,5−1 г/100 мл) − фактор роста, снижающий окислительно−восстановительный потенциал. Чтобы исключить попадание кислорода при производстве пробиотических молочных продуктов, за рубежом используют специальное оборудование, обеспечивающее анаэробные условия окружающей среды, что удорожает производство. Выживаемость микрофлоры заквасок в процессе хранения связана с содержанием растворенного кислорода, которое зависит от вида упаковки. Количество заквасочных микроорганизмов в продуктах, хранящихся в стеклянных бутылках, по сравнению с пластиковыми стаканчиками остается на более высоком уровне. Таким образом, важно хранить продукты в стеклянной таре или увеличить толщину пластиковых упаковочных материалов.

Двухстадийное сквашивание

Накопление кислоты или пероксида водорода, продуцируемых заквасочными культурами, − основная причина низкой выживаемости пробиотических культур. Один из способов увеличения жизнеспособности пробиотиков − внесение их по окончании процесса сквашивания смеси. Другой способ предусматривает проведение двухстадийного сквашивания: первый этап − сквашивание пробиотическими культурами, второй − основными культурами. Это позволяет пробиотическим микроорганизмам находиться на заключительной стадии лаг−фазы или ранней стадии логарифмической фазы роста, в результате чего накапливается высокий уровень про− биотических микроорганизмов по окончании ферментации. Недостаток двухстадийного сквашивания – увеличение продолжительности процесса.

Обогащение молока питательными веществами

Многие виды заквасочной микрофлоры, особенно пробиотики, требовательны к составу питательной среды, так как обладают биосинтетической недостаточностью. Поэтому в молоко для их культивирования добавляют белковые гидролизаты, вытяжки дрожжей, глюкозу и витамины. Белковые вещества увеличивают буферную емкость сквашиваемой смеси, что способствует выживаемости микроорганизмов.

Бифидобактерии усваивают пребиотики, в частности лактулозу. Их вносят в пробиотические продукты для стимулирования развития бифидобактерий в кишечнике. Результаты исследований показывают, что олигосахариды могут быть использованы и для повышения выживаемости заквасочных микроорганизмов, в том числе пробиотиков, в неблагоприятных условиях

Источник: Журнал «Молочная промышленность». – 2010. – № 1. – С. 22-23.