Количество компонентов, входящих в состав микрофлоры заквасок.

В мировой практике существуют две основные тенденции установ­ления количества компонентов, входящих в состав заквасок: состав­ление заквасок из одного штамма и из нескольких штаммов. В СССР и в странах Западной Европы почти с самого начала при­менения заквасок был установлен принцип составления заквасок из двух или более штаммов – многоштаммовых. Применяя этот принцип, можно создать закваску более разностороннего качества путем вве­дения штаммов, повышающих активность, улучшающих аромат, кон­систенцию продукта. Кроме того, использование нескольких штам­мов одного вида должно способствовать большей устойчивости закваски к неблагоприятным условиям: если под влиянием их один-два штамма утратят свою активность, сквашивание будет осуществле­но остальными штаммами. В настоящее время многоштаммовые за­кваски применяют при производстве сыра и масла в Англии, ФРГ и других европейских странах. При производстве йогурта применя­ют обычно двухштаммовые закваски. В РФ многоштаммовые за­кваски используют для выработки сыра, масла и кисломолочных продуктов. Применение таких заквасок затрудняется сложностью их подбора с учетом взаимоотношений и возможным изменением первоначаль­ного состава микрофлоры при их пересадках в производственных условиях.

Одноштаммовые закваски до последнего времени широко применяли в Австралии и Новой Зеландии при производстве масла и сыра (X, Уайтхед и Г. Кокс, 1933, 1935). Преимущество этого принципа состоит в том, что штаммы могут быть тщательно изучены, подо­браны к условиям производства и при подборе заквасок не требуется вносить корректировки на возможные изменения в метаболизме бак­терий при совместном культивировании. Однако такие закваски име­ют существенные недостатки:

- невозможно сочетать в одной культуре свойства активных кислото- и ароматообразователей;

- в случае поражения такой закваски бактериофагом происходит бы­стрый и полный лизис культуры, что приводит к прекращению про­изводственного процесса.

Последнее обстоятельство заставило разработать ряд мероприятии по предотвращению развития бактериофага при данном методе. За последние годы наметилось сближение этих двух направлений – подбор заквасок из двух, максимально трех штаммов, тщательно про­веренных по всем своим свойствам и способности к совместному раз­витию в промышленных условиях

Специфические свойства продукта. При подборе культур следует учитывать специфические свойства, которые желательно получить у готового продукта. Например, составляя закваски для творога, необходимо учесть, что микроорганизмы закваски должны активно повышать кислотность в начале цикла производства, но способность их к дальнейшему кислотообразованию должна быть ограничена. Таким требованиям удовлетворяют молочнокислые стрептококки. Однако из молочнокислых стрептококков нужно вы­брать культуры, которые обладали бы хорошим вкусом и ароматом. Поэтому целесообразно наряду с культурами Str. lactis вводить Str. acetiinicus или Str. diacetilactis. Для продуктов, в процессе производ­ства которых предусмотрено отделение части сыворотки от сгустка (творог и пр.), подбирают культуры, образующие сгустки, легко отделяющие сыворотку. Для продуктов, в производстве которых нужно предотвратить отделение сыворотки, рекомендуется подбирать культуры, дающие при свертывании молока сгустки сметанообразной консистенции.

С целью получения продуктов с лечебными свойствами в состав за­кваски вводят ацидофильные бактерии, специально подобранные дрожжи и т. д. Подобным же образом учитывают свойства культур и при подборе заквасок для других кисломолочных продуктов. На необходимость подбора культур с учетом специфических свойств продуктов указывает также М. Тепли (1972).

Температурные режимы производства. При подборе культуры сле­дует учитывать температурные режимы того или иного технологиче­ского процесса. Если процесс осуществляется при 20–30° С, то в за­кваске должны преобладать мезофильные микроорганизмы, но при необходимости можно вводить и термофильные; при температурах 40–45° С нужно выбирать термофильные виды.

Взаимоотношения между культурами. При подборе заквасок в специальных лабораториях устанавливают их сочетаемость. Для этого выделенные штаммы мезофильных молочнокислых стрептококков проверяют в первую очередь на наличие среди них антагонистов. Этот метод был разработан Т. Г. Романович (1954), в дальнейшем он был развит и усовершенствован Л. А. Банниковой с сотр. (1966). Сущность метода, разработанного Л. А. Банниковой, заключается в том, что прогретые фильтраты культуральной жидкости одного штамма (по 1 мл) вносят в 10 мл стерильного обезжиренного моло­ка с метиленовым голубым. По разнице в скорости восстановления другим штаммом метиленового голубого в молоке с фильтратом и без фильтрата выявляют наличие антагонистического действия. При отсутствии антагонистического действия разницы в скорости восста­новления не наблюдается.

В дальнейшем в соответствии с методом, разработанным Л. А. Бан­никовой, из отобранных культур, преобладающих в данной закваске, составляют основы, проводят их органолептическую оценку и уста­навливают энергию кислотообразования. Она не должна быть ниже энергии кислотообразования самого активного штамма из входящих в основу. Затем к основе добавляют культуры стрептококков – ароматообразователей, снова проводят органолептическую оценку и устанавливают наличие аромата. Удачно подобранные закваски мо­гут в течение ряда лет сохранять свои первоначальные свойства. Сочетаемость культур термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской палочки выявляют путем ежедневных пересевов со­ставленных комбинаций в течение 15 дней (Н. М. Николов, 1966, Е. В. Мельникова, 1973). Если после такого длительного культивиро­вания в закваске сохраняются оба вида микроорганизмов, считают, что между ними сложились симбиотические взаимоотношения. На производстве поведение микроорганизмов заквасок во многом за­висит от микрофлоры, содержащейся в пастеризованных молоке или сливках. В свою очередь и микробы закваски могут сильно влиять на развитие посторонней микрофлоры незаквасочного происхожде­ния. Следовательно, изучение взаимоотношений между микрофлорой заквасок и микрофлорой пастеризованного молока представляет исключительный практический интерес, так как результаты его можно использовать при подборе культур для заквасок, а также для выбора оптимального количества вносимой закваски. Проведенные исследования показали, что при применении закваски, состоящей из Str. lactis, в молоке накапливаются продук­ты их обмена в концентрациях, стимулирующих развитие термо­устойчивых молочнокислых палочек. В таких случаях целесообраз­но снижать количество вносимой закваски с 5 до 2–3%. Г. Паткуль и М. Бутакова (1965) отметили, что подбор заквасок по их способности подавлять постороннюю микрофлору позволяет по­высить их стойкость в производственных условиях. Впоследствии И. В. Цареградская установила возможность подбора заквасок, со­стоящих из антагонистов по отношению к термоустойчивым палоч­кам. В настоящее время подбор микрофлоры заквасок по признаку подавления термоустойчивой молочнокислой палочки введен как обязательный в практику работы специальных лабораторий. Не менее важна и способность молочнокислых бактерий противо­стоять влиянию на них посторонней микрофлоры. В связи с этим Г. М. Паткуль (1968) предложила проверять молочнокислые бакте­рии на их устойчивость к фенолу – продукту метаболизма некото­рых посторонних бактерий молока. В дальнейшем И. В. Цареград­ская, Л. А. Банникова, установили, что, если культуры подобраны по энергии кислотообразования, сочетаемости, стойкости при пересадках, они как правило, устойчивы к фенолу в используемых дозах.

Изменчивость молочнокислых бактерий в процессе их культивиро­вания. При культивировании молочнокислые стрептококки быстро утрачивают первоначальную активность, поэтому в лабораториях обычно проводят большую работу по их проверке и отбору наиболее стойких культур для пополнения коллекций.

 

Еще С. А. Королев (1932 г.) отмечал, что среди многих сотен культур молочнокислых стрептококков, находившихся под его наблюдением в течение 10 лет, ему встретились лишь несколько штаммов, не изменявших быстро своих свойств. Он считал, что на подборе таких стойких культур должна базироваться работа по составлению заквасок, хотя не ис­ключал возможности применения наряду с ними и свежевыделенных, не проверенных на стойкость заквасок. Однако это указание часто не учитывалось микробиологами; во многих лабораториях до сих пор продолжают выделять свежие штаммы и составлять на их основе закваски, которые быстро теряют свои первоначальные свойства. Л. А. Банниковой и С. Б. Задояна (1974) проведена работа, кото­рая позволила в значительной мере объяснить факты быстрой утраты свежевыделенными культурами своих первоначальных свойств пассажной изменчивостью этих микроорганизмов.

Культуру высевают на плотную питательную среду и выделяют в чашки 100 колоний. Все колонии проверяют на энергию кислотообразования. Если на протяжении года (особенно весной) у большинства культур, выделенных из колоний, установлена близкая по величине и значительная энергия кислото­образования, считают, что культура обладает компактной популяцией и сохра­нит свои свойства при пассировании. Если же среди выделенных из колоний культур обнаруживается много культур с разной энергией кислотообразова­ния, считают, что в исследуемой культуре большой разброс клеток по данному признаку и она может быстро утратить активность в процессе пересевов.

Проведенная работа показала также возможность направленного от­бора культур для заквасок и целесообразность использования немно­гих хорошо изученных штаммов. Путем поддерживающего отбора (выделения наиболее активных культур после рассева) можно со­хранять ценные культуры молочнокислых бактерий на протяжении длительного времени.