Medistok » Медицина » Какие продукты получают с помощью бактерий

С незапамятных времен люди готовили большое количество кисломолочных продуктов. Эти продукты различались вкусом, ароматом и питательными свойствами, однако все содержали большое количество молочной кислоты, полученной при сбраживании сахара, что приводило к снижению pH и предотвращало развитие гнилостных микроорганизмов.

Молоко — это один из основных сельскохозяйственных продуктов, обладающих высокой питательной ценностью и являющихся источником белка, углеводов, минералов и витаминов для человека. Однако эти же качества делают молоко прекрасной средой для роста микроорганизмов. Сырое молоко содержит микробные клетки, попавшие в него при дойке, а также при перевозке и хранении. Сбраживание (сквашивание) сырого молока в течение тысячелетий использовалось людьми для сохранения этого продукта без охлаждения в виде напитков с приятным вкусом и ароматом. К тому же кисломолочные продукты усваиваются в организме человека втрое быстрее обычного молока. В настоящее время производят большое количество разных видов кисломолочных продуктов, некоторые из которых приведены в табл. 17.2.

Некоторые кисломолочные продукты и микроорганизмы, применяемые при их изготовлении

Подавляет развитие гнилостной микробиоты

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus

Leuconostoc cremoris или L. dexstranicum, Lactococcus lactis subsp. cremoris или lactis

Коровье, овечье или козье молоко

Различные виды и подвиды родов Lactococcus, Lactobacillus, Saccharomyces spp„ иногда уксуснокислые бактерии — в виде «кефирных зерен»

Содержит до 1% этанола, подавляет развитие гнилостной микробиоты

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, Lc. lactis subsp. lactis, Lc. leichmanii, Torula spp.

Содержит до 2—10% этанола, подавляет развитие гнилостной микробиоты

Leuconostoc cremoris или L. dexstranicum, Lactococcus lactis subsp. cremoris или lactis

Может быть высокой жирности

Концентрированное снятое молоко

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus

Изготавливается из коровьего молока низкой жирности, в продукт добавляют стабилизаторы типа желатина

Снятое молоко или сливки

Основные стартовые культуры +

Образуются ацетат и лактат, подавляет развитие гнилостной микробиоты

Сквашенное молоко образуется после добавления в него стартовых культур молочнокислых бактерий (МКБ). Стартовые культуры в процессе брожения не только подкисляют молоко, но и образуют ароматические вещества. Так, при получении простокваши и сметаны Lactococcus lactis subsp. cremoris и lactis применяют для образования молочной кислоты, а бактерии рода Leuconostoc — для синтеза ароматизаторов (ацетата и аце- тилметилкарбинола). Для приготовления йогурта снятое молоко сначала концентрируют упариванием, а затем добавляют Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и смесь выдерживают при 45°С несколько часов. Характерный вкус йогурта складывается из сочетания вкусов молочной кислоты и ацетальдегида, образуемого Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus. Чтобы замаскировать резкий вкус ацетальдегида, в йогурты часто добавляют фрукты. Для приготовления ацидофилина используют стерильное молоко с добавлением Lactobacillus acidophilus. Необходимость стерилизации молока перед добавлением стартовой культуры объясняется тем, что рост L. acidophilus легко подавляется другими культурами. Кефир готовят из коровьего, овечьего или козьего молока в процессе одновременного молочнокислого и спиртового брожений. МКБ образуют молочную кислоту, а дрожжи — этанол. Эти смешанные культуры растут в виде консорциумов кефирных зерен, которые могут быть отделены от продукта, сохранены и вновь использованы как стартовые культуры. Кефирные зерна (рис. 17.1) представляют собой тесное микробное сообщество, где клетки бактерий и дрожжей погружены в полисахаридный матрикс (рис. 17.2). Они имеют вид слизистых беловатых гранул, похожих на разваренный рис.

Рис. 17.1. Кефирные зерна

Кумыс готовят по той же технологии, но из кобыльего молока. И кефир, и кумыс являются слабоалкогольными напитками, содержащими обычно 1—2% спирта (крепкий кумыс может содержать до 10% спирта). Особенностью бифидопродуктов является наличие в стартовых культурах представителей рода Bifidobacterium либо внесение живых клеток этих микроорганизмов в уже сквашенные молочные продукты.

Приготовление масла является распространенным методом хранения молочного жира. Масло готовят путем взбивания сливок до момента, когда глобулы молочного жира хорошо отделяются от остального содержимого. Для получения масла можно использовать как свежие сливки, так и сливки, сквашенные с помощью МКБ, обычно лактококков (например, Lactococcus lactis subsp. diacetilactis или lactis). При брожении белки молока теряют свою структуру, что облегчает их удаление из продукта, а диацетил, образуемый этими бактериями, придает маслу его характерный запах, цвет и вкус. Масло хранится дольше, чем свежее молоко, так как высокое содержание жира и низкая активность воды препятствуют микробной порче.

Сыроделие возникло в Азии более 8 тыс. лет назад. В настоящее время известно около 2 тыс. разновидностей сыра, изготавливаемых во всем мире. Большинство сыров готовят из коровьего молока (цельного или снятого),

Рис. 17.2. Сканирующая электронная микроскопия кефирного зерна:

а — матрикс; 6, в — морфотипы клеток

но есть сорта, приготовленные из сливок или молока других животных. В Европе и Юго-Западной Азии в основном используют овечье или козье молоко, а в некоторых странах для приготовления сыра применяют буйволиное, верблюжье и молоко лам. Тип используемого молока влияет на его аромат и цвет. Овечьи и козьи сыры более острые и ароматные по сравнению с сырами из коровьего молока из-за значительного содержания особых жирных кислот, придающих резкий вкус молоку. Цвет сыра зависит от количества p-каротина в нем. Сыры из коровьего молока имеют желтоватый оттенок, тогда как сыры, изготовленные на основе молока других животных (коз, овец, буйволов и т.д.), обычно белого цвета. Сыры различаются по периоду созревания (табл. 17.3) и делятся на незрелые (невыдержанные) и зрелые (выдержанные). Выдержанные сыры созревают от 1

до 16 мес., невыдержанные используют сразу после отделения молочно- белкового сгустка.

Некоторые сорта сыров и микроорганизмы, используемые при их изготовлении

Leuconostoc citrovorum, Lactococcus lactis subsp. lactis

Lc. lactis subsp. cremoris

Lc. lactis subsp. diacetilactis

Brevibacterium linens, Penicillium camemberti, P. candidum, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

P. camemberti, P. candidum, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

B. linens, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

Полутвер- дые, выдержанные

Penicillium mqueforti, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

B. linens, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

B. linens, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

P. roqueforti, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

Lactobacillus casei, Lc. lactis subsp. cremoris, durans и lactis

Lb. casei, Lc. lactis subsp. cremoris, durans и lactis

Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

Lactobacillus helveticus и Propionibacterium frendenreichii var. shermanii или Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus и P. frendenreichii var. shermanii, Lc. lactis subsp. lactis

Очень твердые, выдер- жанные

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, Lc. lactis subsp. cremoris и lactis

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, Streptococcus thermophilus

Стартовые культуры МКБ добавляют к свежему молоку для образования творожистого сгустка. Молоко подогревают до температуры, оптимальной для роста бактерий. Lc. lactis subsp. cremoris и lac Lis обычно развиваются при 20—27°С. Некоторые сыры (например, Швейцарский) готовят при нагревании сгустка до высоких температур (50—54°С). В таких случаях стартовые культуры содержат бактерии, выдерживающие такой нагрев (S. thermophilus, Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus или Lb. helveticus). Для образования гладкого и твердого сгустка в молоко также добавляют фермент ренин, который помогает коагулировать белки молока. Раньше ренин добывали из желудка телят, сейчас его получают из специальных микроскопических грибов. Сырный сгусток отделяют от молочной сыворотки, перед созреванием прессуют и помещают в солевой раствор. Просаливание сыров снижает вероятность роста нежелательных микроорганизмов, а также придает им необходимый вкус и аромат. Затем сыр определенное время выдерживают. Микроорганизмы, участвующие в приготовлении сыра на стадии его созревания, могут быть введены в процесс в разное время. Например, пропионовые бактерии, лактобациллы и лактококки для швейцарских сыров добавляют в молоко до стадии образования сгустка, а Р. roqueforti для Рокфора и прочих голубых сыров вводят в уже сформированный сгусток.

Читайте также:  Дисбиоз анаэробного типа

При созревании многие МКБ стартовых культур погибают, выделяя внеклеточные ферменты, которые участвуют в превращениях жиров, углеводов и белков в сгустке. Микроорганизмы стадии созревания, добавленные к уже сформированному сгустку, сбраживают остающиеся в сгустке углеводы и молочную кислоту с образованием характерных ароматических и вкусовых веществ. Микробные продукты влияют и на физические особенности сыра. Так, «глазки» Швейцарского сыра образуются как пузыри углекислого газа, выделяемые при развитии пропионовых бактерий. Голубой цвет и характерный вкус Рокфора и других голубых сыров обусловлены ростом на поверхности сгустка голубой плесени Р. roqueforti. Настоящий сыр Рокфор готовят и выдерживают в известняковых пещерах в области Рокфор во Франции. Твердость сыра определяется длительностью его выдержки. Твердые сыры выдерживают от 2 до 16 мес., полутвердые — от 2 до 3 мес., а мягкие сыры — еще меньше. Невыдержанные мягкие сыры (творожные, сливочные, рикотта) нс требуют выдержки и могут употребляться в пищу сразу после образования сгустка.

МКБ используют в качестве заквасок для мясных и рыбных продуктов, часто являющихся принадлежностью национальной кухни. Так готовят некоторые сорта сосисок, колбасы типа салями, сервелат и различные мясные и рыбные блюда японской и корейской кухни. Стартовые культуры для этих процессов включают некоторые штаммы видов Pediococcus cerevisiae и Lactobacillus plantarum, а на стадии дозревания иногда используют плесневые грибы Aspergillus glaucus. Кислоты, образуемые в результате гетеро- ферментативного молочнокислого брожения, снижают pH, защищают мясо и рыбу от порчи и придают им характерный резкий привкус.

При приготовлении квашеных овощей и кислой капусты также происходит молочнокислое брожение. Образованная молочная кислота и низкие значения pH выступают в этих продуктах в качестве естественных консервантов. Молочнокислому брожению традиционно подвергают такие овощи, как капуста, морковь, огурцы, зеленые томаты, листовые овощи, зелень и оливки. При переработке соевых бобов применяют несколько видов брожений, в том числе и с участием МКБ, для получения специфического вкуса, аромата и физического состояния у готового продукта.

Квашеную капусту готовят путем молочнокислого сбраживания нарезанных и перетертых с солью капустных листьев. Для хорошего выделения капустного сока и предотвращения роста нежелательных микроорганизмов к капустным листьям добавляют от 2,25 до 2,5% но массе поваренной соли. В результате продолжающегося дыхания самих листьев и потребления кислорода аэробными микроорганизмами, всегда присутствующими на листьях, в нарезанных капустных листьях и в окружающем их соке быстро создаются анаэробные условия. Процесс сквашивания капусты сопровождается сукцессией бактериальной популяции. В начальный период в бродящей массе капусты могут преобладать колиформные бактерии Enterobacter cloacae, образующие углекислый газ, смесь летучих жирных кислот и небольшое количество лактата. Постепенное накопление молочной кислоты приводит к подавлению роста энтеробактеров и преобладанию Leuconostoc, mesenteroides, который растет при 2 ГС и устойчив к действию 2,5% NaCl. При содержании лактата до 1% по объему на поверхности бродильного чана могут расти дрожжи и некоторые бактерии. Дальнейшее накопление молочной кислоты стимулирует рост Lactobacillus plantarum, которая образует кислоты, но не газы. Развитие этих микроорганизмов приводит к возрастанию концентрации лактата до 1,5—2%, а также к снижению содержания образованного лейконостоком горького маннитола. Обычно на этой стадии процесс сквашивания останавливают, охлаждая бродящую массу. В случае продолжения процесса брожения преимущественное развитие получает Lactobacillus brevis, повышающая концентрацию лактата до 2,4% с одновременным появлением горького вкуса у капусты и образованием газа. Высококачественная квашеная капуста имеет содержание молочной кислоты 1,7% и низкую концентрацию диацетила, придающего вкус и аромат конечному продукту.

Соленые огурцы получают традиционным методом засолки с использованием природной микробиоты, находящейся на поверхности этих овощей. Для контроля за процессом брожения необходимо строго выдерживать температуру и соленость раствора для засолки. Контролируемый процесс засолки происходит при введении в бродильный чан L. plantarum и Pediococcus cerevisiae. В течение в 6—8 недель концентрацию соли постепенно увеличивают, доводя ее до 15,9% NaCl. В начале брожения при небольшой концентрации соли в засолочной массе могут развиваться представители псевдомонад, флавобактерий и бацилл. С увеличением содержания соли получают преимущества в развитии L. mesenteroides, Enterococcus faecalis и Р. cerevisiae. При повышении концентрации лактата и соли начинают доминировать Lb. plantarum. На поздних стадиях брожения преимущества в росте получают дрожжи, которые способны расти при высоких (> 10%) концентрациях соли и некоторые углеводы превращать в этанол. Рост пленкообразующих дрожжей родов Debaryomyces, Pichia, Endomycopsis и Candida снижает концентрацию лактата. Из-за сложности смены доминирующих популяций микроорганизмов при таком естественном брожении процесс часто заканчивается порчей продукта. Из-за избыточного газообразования огурцы могут всплывать и взрываться. Некачественные «пустые» огурцы образуются при сжатии их внутреннего содержимого из-за высокой концентрации соли или уксусной кислоты. Дурно пахнущие овощи получаются при повышенном образовании сероводорода. Огурцы могут окрашиваться в черный цвет синтезируемым бактериями пигментом и размягчаться иод действием грибных протеаз. Развитие на поверхности соленых огурцов капсульных форм бактерий приводит к их ослизнению. Перед внесением заквасок с поверхности огурцов при помощи фумигации или хлорирования удаляют естественную микробиоту. Некоторые виды солений производят с изменением основной технологии. Например, при пониженном содержании соли для предотвращения развития нежелательных микробов добавляют уксус, а также различные специи. Кислотность солений отражает количество молочной кислоты, образующейся при брожении.

Молочнокислое брожение при приготовлении оливок длится в течение 2—10 мес. Собранные плоды промывают раствором едкого натра, который удаляет большую часть олеуропеина, горького фенольного гликозида, придающего свежим оливкам очень неприятный вкус. Затем плоды помещают в солевой раствор, где через две недели начинается развитие микробной популяции, использующей экстрагируемые из оливок вещества. На промежуточной стадии, длящейся от 2 до 3 недель, доминирующим бактериальным родом является Leuconostoc и происходит накопление молочной кислоты. На конечном этапе брожения преобладают Lb. plantarum и Lb. brevis, встречаются также дрожжи и различные бактерии. В готовом продукте содержится около 7,1% молочной кислоты.

В современной кулинарии широкое распространение получил соевый соус — коричневая соленая жидкость с резким вкусом, которую используют как приправу или как основу для приготовления других соусов. Закваску для приготовления соевого соуса готовят путем сбраживания влажной смеси соевых бобов и зерен пшеницы. Смесь засевают спорами плесневого гриба Aspergillus oryzae, который, развиваясь на се поверхности, выделяет различные внеклеточные ферменты, в том числе протеазы и амилазы. Одновременно в смеси присутствуют и разные бактерии, среди которых преобладают МКБ. Готовую закваску высушивают и экстрагируют. Экстракт вносят в смесь размолотых соевых бобов, размолотой и разваренной пшеницы и пропаренных отрубей и выдерживают несколько дней при 30°С на плоских поддонах, а затем смачивают концентрированным солевым раствором. Дальнейшее выдерживание смеси может продолжаться от нескольких недель до года в зависимости от температуры. При созревании вступают в действие амилазы, протеазы и другие ферменты закваски, а также происходит смена микробных популяций. Сначала преобладают МКБ, в том числе Pediococcus soyae, а затем развиваются этанолобразую- щие дрожжи Saccharomyces rouxii, Zygosaccharomyces soyae и Tomlopsis spp. Образование значительного количества естественного консерванта лактата и спирта усиливает специфический вкус конечного продукта.

Популярное на островах Полинезии блюдо — пои, готовят из растения таро, части которого кипятят, размалывают и смесь подвергают брожению от 1 до б дней. В течение первых нескольких часов в бродящей массе развиваются колиформные энтеробактерии, псевдомонады и другие микроорганизмы. Затем в результате сукцессионного процесса начинают доминировать представители родов Lactobacillus, Streptococcus и Leuconostoc. В конце процесса развиваются дрожжи и гриб Geotnchum candidum. Продукты брожения, в основном, молочная, уксусная и муравьиная кислоты, этанол и углекислота привносят в готовый аромат, вкус и характерную консистенцию.

Читайте также:  Лечение сухой мозоли на подошве

С помощью молочнокислого брожения растительный материал (трава, сочные корма, а также капуста, огурцы и помидоры) можно сохранить для скармливания скоту в виде силоса. Брожение происходит под действием природных популяций микроорганизмов, населяющих наземные части растений. Образующаяся при силосовании молочная кислота снижает pH корма и тем самым консервирует его. После силосования корма могут храниться довольно долго, но, как правило, их хранят до следующего урожая. Самый хороший силос получается из зеленой массы кукурузы, большинства зерновых, подсолнечника и турнепса, которые богаты углеводами и содержат относительно немного белка и воды. Медоносные травы, клевер, сено обычно силосовать труднее, а вика и горох не подвергаются силосованию. Скошенную траву или сочные корма, приготовленные для силосования, режут, подсушивают, прессуют и закладывают в силосные башни, наземные хранилища или в силосные ямы для создания анаэробных условий. Кислород, находящийся в растительной массе, быстро потребляется аэробами и факультативными анаэробами (энтеробактериями). Развивающиеся далее гомоферментативные лактобациллы, лактококки и лейконостоки образуют молочную кислоту и постепенно снижают pH до 4,0. Если закисление происходит недостаточно быстро, то может начаться рост Clostridium butyricum, который превращает лактат в масляную кислоту, имеющую неприятный вкус и запах. Силос становится несъедобным для животных. Уменьшение значения pH ниже 4,5 препятствует развитию этих клостри- дий. Па более поздних стадиях процесса приготовления силоса преобладают кислотоустойчивые Lactobacillus plantamm> L. fermentum и L. brevis. Хороший силос характеризуется высокой концентрацией молочной кислоты (до 72 г/кг) и pH 3,7. Содержание масляной кислоты должно быть низким (не более 0,12 г/кг). При хранении силос не должен соприкасаться с кислородом.

Другой вид корма — сенаж, готовится из подсушенной растительной массы с влажностью 50—65%. При пониженной активности воды преимущества в росте получают лактобациллы, а развитие гнилостных бактерий подавляется, хотя значение pH составляет около 5. Сенаж содержит умеренные количества молочной и уксусной кислот.

Благодаря большому разнообразию синтезируемых ферментов микроорганизмы могут выполнять многие химические процессы более эффективно и экономично, чем если бы эти процессы проводились химическими методами. Изучение биохимической деятельности микроорганизмов позволило подобрать условия для максимальной активности их как продуцентов различных полезных ферментов — возбудителей нужных химических реакций и процессов. Микроорганизмы все шире применяются в различных отраслях химической и пищевой промышленности, сельском хозяйстве, медицине.

В нашей стране создана и успешно развивается новая отрасль промышленности — микробиологическая, все производства которой базируются на деятельности микроорганизмов.

Микроорганизмы, с помощью которых производят пищевые продукты, называют культурными. Их получают из чистых культур, которые выделяют из отдельных клеток. Последние хранят в музейных коллекциях и снабжают ими различные производства.

В результате осуществляемых культурными микроорганизмами химических реакций растительное или животное сырье превращается в пищевые продукты. С помощью микроорганизмов получают многие жизненно важные продукты питания, и хотя изготовление их знакомо человеку с древних времен, роль в нем микроорганизмов открыта сравнительно недавно.

Хлебопекарное производство.

Хлебопечение основано на деятельности дрожжей и молочнокислых бактерий, развивающихся в тесте. Совместное действие этих микроорганизмов приводит к сбраживанию сахаров муки. Дрожжи вызывают спиртовое брожение, молочнокислые бактерии — молочнокислое. Образующиеся при этом молочная и другие кислоты подкисляют тесто, поддерживая оптимальный для жизнедеятельности дрожжей уровень рН. Углекислый газ разрыхляет тесто и ускоряет его созревание.

Применение культурных микроорганизмов в виде прессованных хлебопекарных дрожжей, сушеных или жидких заквасок улучшает вкус и аромат хлеба.

Производство сыра.

Сыроделие основано на деятельности многих видов микроорганизмов: молочнокислые (термофильный стрептококк), пропионовокислые бактерии и др. Под действием молочнокислых бактерий происходит накопление молочной кислоты и сквашивание молока, под действием других полезных микроорганизмов созревает сыр. Участвуют в этом процессе также некоторые плесневые грибы. Сычужный фермент и молочнокислые бактерии производят глубокое расщепление белков, сахара и жира. Различные бактерии вызывают накопление в острых сырах летучих кислот, придающих им специфический аромат.

Получение кисломолочных продуктов.

Творог, сметану, масло, ацидофилин, простоквашу приготовляют на чистых Культурах с применением различных заквасок. Молоко предварительно пастеризуют. Для производства творога и сметаны применяют мезофильные молочнокислые бактерии; ряженки, варенца и подобных продуктов — термофильные стрептококки и болгарскую палочку; ацидофилина — кислотовыносливые молочнокислые бактерии; кефира — многокомпонентные закваски, состоящие из дрожжей, молочнокислых и часто уксуснокислых бактерий. Для изготовления кислосливочного масла в пастеризованные сливки вносят закваску молочнокислых бактерий и выдерживают до требуемой кислотности.

Пивоваренное, спиртовое, ликеро-водочное и винодельческое производства.

Вино, пиво, квас, водку и другие напитки приготовляют с применением дрожжей, вызывающих спиртовое брожение сахарсодержащих жидкостей. В результате брожения жидкости (сусла, бражки, сока и т. п.) образуется алкоголь, СО2 и незначительные количества побочных продуктов. Подсобную роль выполняют молочнокислые бактерии: они подкисляют среду и облегчают деятельность дрожжей (например, при производстве кваса). В производстве спирта и пива для осахаривания заторов применяют также ферментные препараты грибного и бактериального происхождения.

Квашение и соление.

Сущность этого способа консервирования состоит в создании условий для преимущественного развития одних микроорганизмов — молочнокислых бактерий и подавления развития других — гнилостных бактерий. Заквашивают капусту, огурцы, помидоры, яблоки, арбузы. Применяют этот способ также при закладывании на длительное хранение корма для скота — заквашивается зеленая масса из трав, растительных остатков и др. Этот процесс носит название силосования кормов.

Получение органических кислот.

Уксусную, молочную и лимонную кислоты производят также с помощью микроорганизмов. Молочную кислоту получают способом брожения из сахарсодержащего сырья — патоки, крахмала, молочной сыворотки и др.

Молочнокислые бактерии выращивают на средах, содержащих до 15 % сахара. Выход молочной кислоты достигает 60-70 % массы содержащегося в заторе сахара.

Промышленное получение уксуса для пищевых целей основано на уксуснокислом брожении. Уксуснокислые бактерии в специальных чанах на буковых стружках окисляют поступающую питательную среду — уксусно-спиртовой раствор — до уксусной кислоты.

Лимонную кислоту раньше получали из плодов цитрусовых. В настоящее время ее также получают путем брожения. Возбудителем брожения является гриб Аспергиллус нигер, основное сырье — черная патока. Брожение происходит в растворе с содержанием 15 % сахара в аэробных условиях при температуре около 30 °С. Лимонная кислота используется в кондитерской промышленности, производстве безалкогольных напитков, сиропов, кулинарии и медицине.

О полезных свойствах кисломолочных продуктов люди знали еще с давних времен, но чем обусловлен сам процесс брожения, было открыто намного позже. Научное обоснование впервые было сделано русским микробиологом И.И. Мечниковым. Именно им были открыты и изучены молочнокислые бактерии во многих продуктах.

Разновидности молочнокислых микроорганизмов

В зависимости от того, какие продукты получают при сбраживании, молочнокислые бактерии делят на два вида:

Продуктом жизнедеятельности гомоферментативных бактерий при сбраживании углеводов является молочная кислота. В малых пропорциях выходит янтарная кислота, этиловый спирт, фумаровая кислота, диоксид углерода, летучие кислоты.

Продуктами жизнедеятельности гетероферментативных бактерий являются:

  • молочная кислота;
  • уксусная кислота;
  • углекислый газ;
  • этиловый спирт и прочие.

Кто живет в кисломолочной среде

В последние годы современные технологии позволили внедрять молочнокислые бактерии в продукты питания, создавая новую продукцию. В зависимости от вида микроорганизмов, используемых при заквасках, выходят разные виды молочнокислых изделий.

Лактобактерии

Этот вид бактерий является самым разнообразным. Они являются нашими естественными обитателями и заселяются в кишечник человека с первых дней рождения вместе с материнским молоком. Лактобактерии вырабатывают лактазу – фермент, расщепляющий молочные углеводы, при этом образовывается молочная кислота, подавляющая жизнедеятельность болезнетворных бактерий.

Ацидофильная палочка

Lactobacillus acidophilus известна не только в пищевой промышленности, но и в медицине. Ее применяют в лечении многих кишечных заболеваний не только у взрослых, но и у младенцев. Эта палочка является самым сильным кислотообразователем, попадая в кишечник, она прекрасно приживается и вырабатывает естественные антибиотики, создавая тем самым невозможную для жизни патогенных бактерий среду. Благодаря ее высокой жизнестойкости и способности оберегать микрофлору кишечника ее применяют при химиотерапии и приеме антибиотиков.

Читайте также:  Действенный способ вызвать месячные

Болгарская палочка

Lactobacillus bulgaricus по-другому называют болгарским йогуртом. Впервые была выявлена И. И. Мечниковым, который ввел ее в свой постоянный рацион. В процессе жизнедеятельности болгарская палочка подавляет болезнетворные бактерии, что связано с ее способностью вырабатывать молочную кислоту при сбраживании углеводов и лактозы. Этот вид бактерий имеет еще и такие достоинства:

  • выработка витаминов и биологически активных веществ, микроэлементов, аминокислот, полисахаридов;
  • улучшение качества йогурта.

Продукты, в которых содержится болгарская палочка, способствуют стабилизации микрофлоры, нормализуют работу желудка и кишечника, обладают слабительным действием, улучшают работу поджелудочной железы, повышают иммунную систему.

Lactobacillus casei

Этот вид бактерий встречается в ротовой полости, кишечнике и влагалище. Данную лактобактерию активно используют в производстве питьевых йогуртов с целью повышения сопротивляемости организма. Lactobacillus casei в борьбе за среду существования вытесняет Helicobacter pylori, которая является возбудителем гастритов, язв и других заболеваний желудка.

Термофильный стрептококк

Streptococcus thermophilus широко применяется в пищевой промышленности для изготовления молочнокислых изделий и сыров, к примеру, моцареллы. Данный микроорганизм обладает способностью в короткие сроки повышать кислотность молока, что является одним из условий при приготовлении многих видов изделий. Полисахариды, синтезируемые этим микроорганизмом, дают равномерную плотную массу с высокими вкусовыми качествами и приятным запахом. Результат работы бактерий – это связывающая способность, замедляющая процесс расслаивания. Это позволяет в производстве обходиться без каких-либо специальных загустителей и стабилизаторов. Эти бактерии очень чувствительны к антибиотикам, и часто это свойство применяют для определения порчи молока, то есть не добавлен ли в него пенициллин.

Бифидобактерии

Bifidobacterium ─ жители кишечника человека. В кишечнике младенца их находится до 80%. Эти полезные бактерии вырастить самостоятельно сложно. Их выращивают в специальных лабораториях. На упаковках продуктов, в составе которых есть бифидобактерии, всегда стоит приставка «био».

Уксуснокислые бактерии

Acetobacter aceti являются обязательными составляющими среды обитания кефирных грибков, которые производят никотиновую кислоту, витамин В12 и рибофлавин, которые, как и углеводы, необходимы человеку.

Значение употребления молочнокислых продуктов

В свежем молоке, помимо углеводов и жиров, содержится лактоза, которую переносит не каждый организм, а в молочнокислых продуктах содержится молочная кислота. Она выполняет в организме такие функции:

  • активизирует выработку желудочного сока;
  • улучшает метаболизм;
  • усиливает сокращения кишечника.

В ходе сквашивания молочный белок казеин расщепляется на аминокислоты и пептиды, скорость усвоения которых выше в 2-3 раза. Лактобактерии производят лактозу, помогающую усваивать молочные углеводы. Молочнокислые продукты идеально подходят детям и пожилым людям, чья способность усваивать лактозу и молочный белок ниже, чем у взрослого человека. Жизнедеятельность бактерий в организме способствует выработке витаминов В1, В2, С и антибиотиков. Живые антибиотики, вырабатываемые организмом, не только подавляют жизнедеятельность болезнетворных микробов, но и убивают их. В процессе роста детям необходим кальций и белок, которые в кисломолочных продуктах находятся в идеальной пропорции. Главная полезная особенность кисломолочных продуктов ─ это регулировка микрофлоры кишечника. В организме человека живых бактерий до 100 триллионов, но не все они полезные. Есть бактерии, чья жизнедеятельность помогает человеку переварить пищу, они разрушают токсины, способствуют выработке витаминов. Это полезные. А есть вредные, вызывающие инфекции и выделяющие токсины. Если баланс этих бактерий в норме, то пищеварительная система работает как часы, в противном случае наблюдается дисбактериоз и снижается иммунитет.

Разнообразие продуктов из молока

Существует широкий спектр молочнокислых бактерий, которые играют большую роль в профилактике многих болезней и в здоровом питании.

При изготовлении молочнокислых продуктов на заводах применяют в качестве основы пастеризованное молоко и для каждой продукции свои живые культуры. Пастеризация приводит к уничтожению тех микроорганизмов, которые могут привести к порче продукта или инфицированию.

Простокваша

Добавляя в пастеризованное молоко кисломолочные стрептококки: болгарскую палочку или ацидофильную палочку, получают один из наипростейших по способу приготовления продукт ─ простоквашу. Существует множество вариантов этого продукта в зависимости от вида живых организмов и от способов обработки молока.

Ряженка

Разновидностью простокваши является ряженка. Делают ее из пастеризованного или стерилизованного топленого молока с добавлением сливок. При топлении белки взаимодействуют с молочными углеводами, образуя при этом меланоидины. Это они придают продукту его особый вкус и цвет. Для закваски необходимы такие же бактерии, как и для простокваши.

Йогурт

Для изготовления йогурта необходима специальная закваска, состоящая из бактерий болгарской палочки и термофильных стрептококков. Очень важны правильные пропорции этих микроорганизмов, иначе будет наблюдаться такая порча продукта:

  • повышенная зернистость;
  • отделение сыворотки;
  • кислый вкус.

В йогурт добавляют какие-либо фруктовые добавки, загустители, углеводы. Для более длительного хранения йогурт может подвергаться термизации. Такой йогурт может храниться до 30 дней, вкус его не меняется, но полезных бактерий в нем нет. Поэтому лучше употреблять «биойогурт», который не подвергается такой обработке и имеет срок реализации две недели.

Кефир

При смешанном молочнокислом и спиртовом брожении получается кефир, обладающий многими лечебными свойствами. В нем есть много полезных бактерий: палочек, стрептококков, а также грибков, дрожжей. В нем содержится не только молочная кислота, углеводы, но и спирт в небольшом количестве. Учеными доказано, что кефир способствует активизации иммунной системы и подавляет жизнедеятельность раковых клеток. Он имеет хороший терапевтический эффект при расстройствах нервной системы, сна, хронической усталости и необходим при инфекционных заболеваниях. Он незаменим при заболеваниях желудка и кишечника.

Сметана

Сметана является исконно русским продуктом, изготовляемый путем сбраживания сливок. Благодаря жизнедеятельности бактерий, разлагающих белки, она лучше усваивается организмом и при этом имеет высокий процент питательности. Ее используют не только в качестве заправок для блюд, а и в терапевтических целях для людей с плохим аппетитом и слабой усвояемостью желудка.

Творог

Этот вид продукта получают из кислого молока путем выдавливания из него сыворотки, оставляя белковую массу и немного углеводов, поэтому он насыщен белками и обладает высокими питательными свойствами. Белки расщепляются бактериями до таких полезных аминокислот:

  • Лизин. Без него невозможна стабильная работа печени.
  • Метионин. Благоприятствует выведению холестерина и блокирует развитие атеросклероза.
  • Холин. Он нужен для нормального функционирования нервной системы.

Ацидофильное молоко

Этот продукт изготовляют из пастеризованного молока, насыщая его ацидофильными бактериями. Применяют его в лечебных целях при отравлениях и заболеваниях кишечника, а также для кормления грудничков. По консистенции оно напоминает сметану.

Бактерии-вредители продуктов питания

Бактерий, приносящих пользу и так необходимых человеку для существования, много, но не меньшее количество и вредителей, вызывающих порчу продуктов. Многие продукты, в которых живут такие бактерии, становятся опасными для здоровья и источником таких страшных заболеваний, как:

  • сальмонеллез;
  • холера;
  • токсикоинфекция;
  • дизентерия;
  • ботулизм;
  • брюшной тиф.

Под воздействием маслянокислых бактерий происходит порча сыров и молочных продуктов. Появляется горький привкус и неприятный запах. Маслянокислые микробы приводят к порче масла сливочного, семян подсолнечника, сои, зерна и делают их непригодными для питания.

Уксусные бактерии (уксуснокислые) своей деятельностью вызывают прокисание винной продукции.

Микрококки выделяют ферменты, которые расщепляют белки, тем самым вызывая гниение продуктов, и отсюда резкий неприятный запах.

Сальмонелла, чаще всего проникая через поры яичной скорлупы, приводит к порче яиц и серьезному заболеванию сальмонеллезу.

Палочки перфрингенс и ботулиновые без доступа кислорода (чаще это консервы) начинают размножаться и выделяют ядовитые токсины, что при несвоевременной госпитализации зачастую заканчивается летальным исходом для человека.

Молочнокислые бактерии часто поражают муку. Бациллы приводят к порче уже готового хлеба, расщепляя хлебный крахмал, углеводы и делая хлебный мякиш липким, тягучим и с неприятным запахом.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Обратите внимание

Эрозия шейки матки 3 степени

Содержание1 Виды и стадии2 Причины возникновения и симптоматика3 Диагностика и способы лечения4 Развитие заболевания, его ...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector