Пищевая биотехнология

ФГБОУ ВПО ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ

Кафедра диагностики, терапии и фармакологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

на тему: 

«Пищевая биотехнология»

 

 

 

 

 

 

 

                                        

       Выполнила:

 

 

 

 

 

 

 

 

Киров 2012

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 2

1. Этапы развития биотехнологии 2

2. Основные направления в биотехнологии 2

3. Современное состояние пищевой биотехнологии 2

3.1. Применение пищевых добавок и ингредиентов, полученных биотехнологическим путем 2

3.2. Микроорганизмы, используемые в пищевой промышленности 2

3.3. Генетически модифицированные источники пищи 2

3.4. Съедобные водоросли 2

4. Пищевая биотехнология продуктов из сырья животного происхождения 2

4.1. Получение молочных продуктов 2

4.2. Биотехнологические процессы в производстве мясных и рыбных продуктов 2

5. Пищевая биотехнология продуктов из сырья растительного происхождения 2

5.1. Бродильные производства 2

5.2. Хлебопечение 2

5.4. Консервированные овощи и другие продукты 2

5.5. Продукты из сои 2

5.6.Микромицеты в производстве продуктов растительного происхождения 2

6. Перспективы развития пищевой биотехнологии 2

Список литературы 2

 

Введение

Биотехнология – это наука об использовании биологических процессов  в технике и промышленном производстве.

Пищевая биотехнология является одним из важнейших разделов биотехнологии. В течение тысячелетий люди успешно получали сыр, уксус, спиртные напитки и другие продукты, не зная о том, что в основе лежит метод микробиологической ферментации.

Пищевая биотехнология является новым  и перспективным направлением в  перерабатывающей промышленности (мясная, молочная, рыбная и др.). Пищевая биотехнология изучает биотехнологический потенциал сырья животного происхождения и пищевых добавок, в качестве которых используются ферментные препараты, продукты микробиологического синтеза, новые виды биологически активных веществ и многокомпонентные добавки.

С помощью  пищевой биотехнологии в настоящее  время получают такие пищевые  продукты, как пиво, вино, спирт, хлеб, уксус, кисломолочные продукты, сырокопченые и сыровяленые мясные продукты и многие другие. Кроме того, пищевая биотехнология используется для получения веществ и соединений, используемых в пищевой промышленности: это лимонная, молочная и другие органические кислоты; ферментные препараты различного действия – протеолитические, амилолитические, целлюлолитические; аминокислоты и другие пищевые и биологически активные добавки.

Биотехнология позволяет улучшить качество, питательную  ценность и безопасность как сельскохозяйственных культур, так и продуктов животного происхождения, составляющих основу используемого пищевой промышленностью сырья.

Кроме того, биотехнология предоставляет  массу возможностей усовершенствования методов переработки сырья в конечные продукты: натуральные ароматизаторы и красители; новые технологические добавки, в том числе ферменты и эмульгаторы; заквасочные культуры; новые средства для утилизации отходов.

 

1. Этапы развития биотехнологии

В начале XIX в. русский академик К.С. Киргоф впервые  получил жидкий ферментный препарат амилазы из проросшего ячменя и описал ферментный процесс.

В 1857 г. Луи Пастер установил, что микробы  играют ключевую роль в процессах  брожения, и показал, что в образовании  отдельных продуктов участвуют разные виды микроорганизмов.

1875 г. Разработан метод получения  чистых культур микроорганизмов,  гарантирующий содержание в посевном  материале клеток только определенного вида (Р. Кох).

В 1893 г. установлена способность плесневых  грибов синтезировать лимонную кислоту (К. Вемер).

1894 г. Создан первый ферментный  препарат, полученный из плесневого  гриба, выращенного на влажном  рисе (И. Такамине).

1917 г. Венгерским инженером Карлом Эреки был применен термин «биотехнология».

В 1923 г. было организовано первое микробиологическое промышленное производство лимонной кислоты, а затем молочной, глюконовой и  других органических кислот.

В 30-е  годы в СССР было организовано производство микробиологическим способом технических препаратов ферментов и витаминов (рибофлавина, эргостерина).

Следующий важный этап – организация промышленного  производства антибиотиков, основанного  на открытии химиотерапевтической активности пенициллина в 1940 г. (Флемминг, Флори и Чейни).

В военные  годы (1941-1945 гг.) возросла потребность  в дрожжах как источнике белковых веществ. Изучалась способность дрожжей накапливать белоксодержащую биомассу на непищевом сырье (древесные опилки, гороховая, овсяная шелуха). В блокадном Ленинграде, Москве были созданы установки, на которых производили пищевые дрожжи. В военной Германии биомассу дрожжей добавляли в колбасу и супы.

В 1948 г. советским ученым Букиным с  помощью микроорганизмов был  получен витамин В₁₂, который не способны синтезировать ни растения, ни животные.

В 1961 г. установлена способность мутантов бактерий к сверхсинтезу аминокислот (С. Киносита, К. Накаяма, С. Китада). В 1961-1975 гг. было налажено промышленное производство микробиологическим путем аминокислот: глутаминовой, лизина и др.

Еще в 60-х годах ряд нефтяных и химических компаний начали исследования и разработки по созданию биотехнологических процессов получения белка одноклеточных организмов, предназначенного для добавления в пищу животным и людям. Одной из причин этого был недостаток белковой пищи в мире. Наиболее конкурентоспособными оказались процессы на основе метанола и крахмала. На основе углеводородного сырья (жидких и газообразных углеводородов) в 70-х годах в СССР впервые было создано многотоннажное производство кормовых дрожжей.

В конце 60-х годов начали применяться  иммобилизованные формы микробных ферментов, которые нашли широкое применение в пищевой промышленности.

В 1972 г. разработана технология клонирования ДНК (П. Берг).

В 1975 г. с возникновением генной инженерии  появилась возможность направленно  создавать для промышленности микроорганизмы с заданными свойствами.

В 1981 г. проведена микрохирургическая трансплантация эмбрионов животных с целью быстрого размножения высокопродуктивных экземпляров (Вилландсон).

 

2. Основные  направления в биотехнологии

В некоторых  отраслях биотехнология способна заменить традиционную технологию (например, при  длительном хранении продуктов, в производстве пищевых приправ, полимеров, при  извлечении некоторых металлов из бедных руд). В некоторых отраслях промышленности биотехнология играет ведущую роль (таблица 1).

Таблица 1- Основные направления биотехнологии в различных отраслях

промышленности и практической деятельности человека

Отрасль	Области применения
Сельское хозяйство	Получение новых штаммов микроорганизмов-продуцентов  биомассы, используемой в качестве белковых и белково-витаминных концентратов. Новые методы селекции растений и животных, получение генетически модифицированного сырья,  клонирование. Использование антибиотиков (в том  числе полученных биотехнологическим путем) для профилактики и лечения заболеваний сельскохозяйственных животных и птиц; получение вакцин. Применение гормонов и других стимуляторов роста.
Производство химических веществ  и соединений	Производство органических кислот (лимонной, итаконовой). Получение витаминов, антибиотиков и других веществ. Использование ферментов в составе  отбеливателей и моющих средств.
Контроль за состоянием окружающей среды	Улучшение методов тестирования и  мониторинга загрязнения окружающей среды. Прогнозирование превращений ксенобиотиков  благодаря более глубокому пониманию биохимии микроорганизмов. Усовершенствование методов переработки  отходов, бытовых и промышленных, с использованием микроорганизмов, разлагающих пластмассу и другие соединения.
Медицина	Применение ферментов для усовершенствования диагностики, создание датчиков на основе ферментов. Использование микроорганизмов  и ферментов при создании сложных  лекарств (например, стероидов). Синтез новых антибиотиков. Применение  ферментов (пищеварительных ферментов: фестала, мезима, энзистала) и препаратов микроорганизмов (лактобактерий, бифидобактерий) в терапии.
Продолжение таблицы 1
Энергетика	Увеличение потребления биогаза  – продукта жизнедеятельности микроорганизмов. Крупномасштабное производство этанола  как жидкого топлива.
Материаловедение	Выщелачивание руд. Дальнейшее изучение и контроль биоразложения.
Пищевая промышленность	Создание новых методов переработки  и хранения пищевых продуктов. Применение пищевых добавок (продуцируемых  микроорганизмами аминокислот, органических кислот, полимеров и др.). Использование белка, синтезируемого одноклеточными микроорганизмами. Применение ферментов при переработке  пищевого сырья. Использование микроорганизмов в  бродильных производствах. Применение микроорганизмов в  качестве заквасок.

 

 

3. Современное состояние пищевой биотехнологии

В современной  пищевой биотехнологии можно  выделить два направления: применение веществ и соединений, полученных биотехнологическим способом (например, органических кислот, аминокислот, витаминов), и интенсификация биотехнологических процессов в производстве пищевых продуктов.

В настоящее время в пищевой  промышленности широко используется продукция, полученная биотехнологическим способом. Расширяется область применения пищевых добавок, в том числе  полученных с помощью микробных  клеток: органических кислот, ферментных препаратов, подсластителей, ароматизаторов, загустителей и т.д. (таблица 2). На продовольственном рынке растет ассортимент функциональных пищевых продуктов. Для их производства применяют витамины, аминокислоты и другие соединения, полученные биотехнологическим способом.

 

Таблица 2 - Использование продукции биотехнологии в пищевой промышленности

Продукция биотехнологии	Использование в пищевой промышленности
Аминокислоты:
Цистеин, метионин, лизин	Повышение пищевой (биологической) ценности белоксодержащих продуктов
Глутаминовая кислота (глутамат натрия)	Усиление аромата мясных, рыбных и других изделий
Глицин, аспартат	Придание кондитерским изделиям, безалкогольным напиткам кисло-сладкого вкуса
Олигопептиды:
Аспартам, тауматин, монеллин	Производство низкокалорийных  сладких продуктов
Ферменты:
α-Амилаза	Производство спирта, вин, пива, хлеба, кон- дитерских изделий и продуктов  детского питания
Глюкоамилаза	Получение глюкозы, удаление декстринов из пива
Инвертаза	Производство кондитерских изделий
Пуллуланаза	Выработка мальтазных (в сочетании  с β-амилазой) или глюконовых (с  глюкоамилазой) фруктовых сиропов  из крахмала
β-Галактозидаза	Освобождение молочной сыворотки  от лактозы, приготовление мороженого и др.
Целлюлазы	Приготовление растворимого кофе, морковного джема, улучшение консистенции грибов и овощей, обработка плодов цитрусовых
Пектиназа	Осветление вин и фруктовых  соков, обработка цитрусовых плодов
Микробная протеиназа	Сыроварение, ускорение созревания теста, производство крекеров, улучшение качества мяса
Реннин	Свертывание молока
Пепсин, папаин	Осветление пива
Фицин, трипсин, бромелаин	Ускорение процесса маринования рыбы, отделение мяса от костей
Липазы	Придание специфического аромата  сыру, шоколаду, молочным продуктам, улучшение качества взбитых яичных белков
Глюкозооксидаза, каталаза	Удаление кислорода из сухого молока, кофе, пива, майонезов, фруктовых соков для их улучшения и продления сроков хранения
Витамины:
Продолжение таблицы 2
А, В1 , В2 , В6 , В12 , С, D, Е, β-каротин	Повышение пищевой ценности продуктов
С, Е В2, β-каротин	Антиоксиданты Красители, усилители цвета
Органические кислоты:
Уксусная, лимонная, бензойная, молочная, глюконовая, яблочная	Консерванты, ароматизаторы, подкислители
Терпены и родственные  соединения:
Гераниол, нерол	Ароматизаторы
Полисахариды:
Ксантаны	Загустители и стабилизаторы кремов, джемов

 

1. Применение  пищевых добавок и ингредиентов, полученных биотехнологическим путем

Подкислители. Подкислители применяют в основном как вкусовые добавки для придания продуктам «острого» вкуса. Самый популярный подкислитель – лимонная кислота, которую получают при участии Aspergillus niger, сбраживая мелассу и содержащие глюкозу гидролизаты. Ее широко используют в производстве безалкогольных напитков и кондитерских изделий. При консервировании помидоров широко используют яблочную кислоту, ее образует A. flavus. К числу других кислот, широко применяемых в пищевой промышленности, относятся уксусная, молочная, итаконовая (продуцент – A. terreus), глюконовая, используемая в форме глюконолактона (продуцент - A. niger), и фумаровая (микроскопический гриб рода Rhizopus).

Усилители вкуса. Вещества, усиливающие оттенки вкуса, содержатся в природных пищевых продуктах. Главным усилителем вкуса считается натриевая соль глутаминовой кислоты (глутамат натрия): ее можно получать при помощи Micrococcus glutamicus.

Расщепляя с помощью фермента нуклеазы микроскопического  гриба Penicillium citrinum нуклеиновые кислоты, в промышленном масштабе получают 5´-нуклеотиды (содержащие главным образом инозин и гуанин), которые находят применение как усилители вкуса.

Красители. Основные потребности в этих соединениях удовлетворяются за счет природных источников и продуктов химического синтеза, но два из них традиционно получают методами биотехнологии. В качестве красителей и усилителей цвета используются некоторые витамины, такие как В₂(рибофлавин), β-каротин, окрашивающие пищевые продукты в оранжево-желтые цвета. b-каротин применяют при изготовлении колбас с целью замены нитрита натрия, кондитерских изделий, сливочного масла, макаронных изделий.

Некоторые аминокислоты при температуре 100-120 °С и сильнощелочной реакции взаимодействуют с сахарами с образованием красителей.

Загустители. Ксантан  был первым микробным полисахаридом, который начали производить в промышленном масштабе (1967 г.). Синтезируется микроорганизмами Xanthomonas campestris при выращивании на глюкозе, сахарозе, крахмале, кукурузной декстрозе, барде, творожной сыворотке. Это вещество обладает высокой вязкостью в широком диапазоне рН, не зависящей от температуры и присутствия солей. Ксантаны безопасны для человека, вследствие чего с 1969 г. используются в пищевой промышленности для производства консервированных и замороженных пищевых продуктов, приправ, соусов, продуктов быстрого приготовления, заправок, кремов и фруктовых напитков.

Широко используется в кондитерской промышленности и при производстве мороженого в качестве стабилизатора полисахарид декстран (α-D-глюкан) из Leuconostoc mesenteroides, выращиваемого на сахарозе.

Альгинаты из растительных источников широко используются в пищевой промышленности в качестве загустителей или гелеобразующих агентов. Их применяют для стабилизации йогурта, для предотвращения образования кристаллов льда при получении мороженого и т.д. Источником альгинатов служат морские водоросли (например, Laminaria spp.), однако по своей природе этот источник непостоянен. В промышленном масштабе получают альгинаты, выращивая бактерии Azotobacter в условиях избытка углерода. Причем тип получаемого альгината можно изменять, варьируя различные параметры культивирования (содержание фосфора, кальция).

2. Микроорганизмы, используемые в пищевой промышленности

Микроорганизмов, синтезирующих продукты или осуществляющих полезные для человека реакции, насчитывается несколько сотен видов. Микроорганизмы, широко используемые в производстве пищевых продуктов, относятся к четырем группам: бактерии, актиномицеты (грамположительные бактерии, не образующие спор), дрожжи и плесени.

Из 500 известных видов дрожжей первыми люди научились использовать Saccharomyces cerevisiae, этот вид наиболее интенсивно культивируется, и нашел самое широкое применение. Многочисленные штаммы S. сerevisiae находят применение в пивоварении, виноделии, производстве японской рисовой водки (сакэ) и других алкогольных напитков, а также в хлебопечении. К дрожжам, сбраживающим лактозу, относится вид Kluyveromyces fragilis, который используют для получения спирта из молочной сыворотки. Saccharomyces lipolitica деградирует углеводороды и употребляется для получения микробной биомассы. Все три вида принадлежат к классу аскомицетов. Другие полезные виды относятся к классу дейтеромицетов (несовершенных грибов), так как они размножаются не половым путем, а почкованием. Phaffia rhodozyma синтезирует астаксантин – каротиноид, который придает мякоти форели и лосося, выращиваемых на фермах, характерный оранжевый или розовый цвет.

Плесени (микроскопические грибы) вызывают многочисленные превращения в твердых средах, которые происходят перед брожением, их наличием объясняется гидролиз рисового крахмала при производстве сакэ и гидролиз соевых бобов, риса и солода при получении пищевых продуктов, употребляемых в азиатских странах (мисо, темпе и др.). Плесени также продуцируют ферменты, используемые в пищевой промышленности (амилазы, протеазы, пектиназы, целлюлазы), пищевые кислоты (лимонную, молочную, уксусную) и другие вещества. Микроскопические грибы рода Penicillium применяют в производстве сыров (например, Рокфора и Камамбера).

Полезные бактерии относятся к эубактериям. Уксуснокислые бактерии, представленные родами Gluconobacter и Acetobacter, - это грамотрицательные бактерии, превращающие этанол в уксусную кислоту, а уксусную кислоту – в углекислый газ и воду. Род Bacillus относится к грамположительным бактериям, которые способны образовывать эндоспоры и имеют жгутики. B. subtilis – строгий аэроб, а B. thuringiensis может жить и в анаэробных условиях.

Анаэробные, образующие споры бактерии, представлены родом Clostridium. C. acetobutylicum сбраживает сахара в ацетон, этанол, изопропанол и n–бутанол (ацетонобутаноловое брожение), другие виды могут сбраживать крахмал, пектин и различные азотсодержащие соединения. К молочнокислым бактериям относятся представители родов Lactobacillus, Leuconostoc и Strеptococcus, которые не образуют спор, грамположительны и не чувствительны к кислороду. Гетероферментативные молочнокислые бактерии рода Leuconostoc превращают углеводы в молочную кислоту, этанол и углекислый газ; гомоферментативные молочнокислые бактерии рода Strеptococcus продуцируют только молочную кислоту, а брожение, осуществляемое представителями рода Lactobacillus, позволяет получить наряду с молочной кислотой ряд разнообразных продуктов.

3. Генетически модифицированные источники пищи

Возможности генетической инженерии позволяют  создавать генетически модифицированные источники пищи.

Растения, животные, микроорганизмы, полученные с помощью генно-инженерной биотехнологии, называются генетически  измененными, а продукты их переработки – трансгенными пищевыми продуктами, или  генетически модифицированными источниками (ГМИ).

Создание генетически модифицированных источников растительного происхождения, являющихся сырьем для производства пищевых продуктов, связано с возможностью придать сельскохозяйственным растениям новые полезные свойства: повысить пищевую ценность, устойчивость растений к неблагоприятным погодным условиям, патогенам и вредителям и т.д. Техника рекомбинантных ДНК (генная инженерия) и ее применение к растениям способствует преодолению барьеров, препятствующих межвидовому скрещиванию. Она позволяет также увеличить генетическое разнообразие культивируемых растений.

Ярким примером является картофель, устойчивый к колорадскому жуку. Он был создан путём введения гена выделенного из генома почвенной тюрингской бациллы Bacillus thuringiensis, вырабатывающий белок Cry, представляющий собой протоксин, в кишечнике насекомых этот белок растворяется и активируется до истинного токсина, губительно действующего на личинок и имаго насекомых, у человека и других теплокровных животных подобная трансформация протоксина невозможна и соответственно этот белок для человека не токсичен и безопасен.

В результате трансгенной модификации  растения становятся устойчивыми к  гербицидам, инсектицидам, вирусам, приобретают  новые потребительские свойства. При этом уменьшается количество применяемых пестицидов, снижается  их остаточное содержание в продукции, сокращается время технологических  операций при переработке, уменьшаются  потери, повышается качество продукции, экономятся средства и материальные ресурсы.

Трансгенные продукты, не имеющие отличий в  составе и свойствах от традиционных продуктов-аналогов и не содержащие ДНК и белок, разрешено использовать без проведения исследований их безопасности как ГМИ-источников. Их относят к  первому классу безопасности и считают  безвредными для здоровья потребителей.

Важное значение приобретают новые  технологии получения трансгенных сельскохозяйственных животных и птицы, направленные на повышение продуктивности и оптимизацию отдельных частей и тканей туши (тушек), что оказывает положительное влияние на качество и физико-химические показатели мяса.

4. Съедобные водоросли

Морские и океанские водоросли с давних пор употребляют в пищу народы Тихоокеанского побережья, островных государств. Этот продукт отличается высокой пищевой ценностью. Особенно ценятся сине-зеленые водоросли Nostoc pruniforme, по внешнему виду напоминающие сливу и по вкусовым качествам причисленные к китайским лакомствам. На Дальнем Востоке весьма интенсивно используют водоросли в пищевых целях, и плантации не успевают восстанавливаться естественным путем. В связи с этим все чаще водоросли культивируют искусственно, в подводных садах. Выращивание аквакультур – процветающая отрасль биотехнологии. Широко применяется ламинария, содержащая в большом количестве дефицитный микроэлемент йод. Водоросли также используют в качестве сырья для промышленности.

Одним из перспективных представителей является сине-зеленая водоросль спирулина (Spirulina platensis и Spirulina maxima), растущая в Африке (оз. Чад) и Мексике (оз. Тескоко). Для местных жителей спирулина является одним из основных продуктов питания, так как содержит много белка, витамины А, С, D и особенно много витаминов группы В. Биомасса спирулины приравнивается к лучшим стандартам пищевого белка, установленным ФАО (продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН). Спирулину успешно культивируют в открытых прудах или в замкнутых системах из полиэтиленовых труб, получая высокие урожаи (примерно 20 г биомассы в пересчете на сухое вещество с 1 м³ в сутки).

4. Пищевая биотехнология  продуктов из сырья животного  происхождения

1. Получение молочных продуктов

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

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

Молочнокислое брожение бывает гомоферментативным и гетероферментативным. При гомоферментативном брожении основным продуктом является молочная кислота. При гетероферментативном брожении образуются диацетил (придающий  вкус сливочному маслу), спирты, эфиры, летучие жирные кислоты. Одновременно идут протеолитические и липолитические процессы, что делает белки молока более доступными и обогащает  дополнительными вкусовыми веществами.

Для процессов ферментации молока используются чистые культуры микроорганизмов, называемые заквасками. Исключение составляют закваски для кефиров, которые представляют естественный симбиоз нескольких видов  молочнокислых грибков и молочнокислых  бактерий.Культуры для заквасок выделяются из природных источников, после чего проводится направленный мутагенез и отбор штаммов, отвечающих перечисленным выше требованиям.

Применение заквасок в  производстве кисломолочных продуктов

Закваска – основной источник внесения желаемой микрофлоры в молоко при производстве кисломолочных продуктов. Закваска является чистой посевной культурой микроорганизмов. При внесении закваски молоко обогащается микрофлорой, производящей сквашивание молока и способствующей накоплению вкусовых и ароматических веществ.

В молочной промышленности используются закваски, полученные из чистых культур  микроорганизмов.

В молочной промышленности применяют  в основном жидкие закваски и закваски, высушенные способом сублимационной сушки; сухие, жидкие и подвергнутые глубокому  замораживанию бактериальные концентраты, бактериальные препараты. Срок хранения сухих заквасок, бактериальных препаратов и концентратов составляет 3-4 месяца, жидких заквасок – 10 суток (в условиях холодильника).

Таблица 3 - Функциональная роль некоторых бактерий, используемых при переработке молока

Культура	Функция	Область применения
Propionibacterium      P. shermaii      P. petersonii	Образование вкуса, образование глазков	Производство швейцарского сыра
Lactobacillus      L. casei      L. helveticus      L. lactis      L. bulgaricus	Образование кислоты	Созревание, закваска швейцарского сыра, производство сыров типа швейцарского
Leuconostoc      L. dextranicum      L. citrovorum	Образование вкусовых веществ из лимонной кислоты (главным образом, диацетила)	Производство сметаны, сливочного масла, заквасок
Streptococcus      S. thermophillus      S. lactis      S. cremoris	Образование кислоты	Производство йогурта и швейцарского сыра, закваски для сыров

 

 

Йогурт

Это один из древнейших продуктов, получаемых путем ферментации. После термообработки молоко заквашивают добавлением 2-3 % закваски йогурта. Температура при брожении поддерживается около 40 ºС. Главную роль здесь играют бактерии Streptococcus thermophillus и Lactobacillus bulgaricus. Для получения желаемой консистенции продукта, вкуса и запаха эти организмы должны содержаться в культуре приблизительно в равных количествах.

Своим характерным вкусом йогурт обязан молочной кислоте, получаемой из лактозы молока, и ацетальдегиду. Оба этих вещества вырабатывают Lactobacillus bulgaricus.

Сброженная  пахта

Сброженный продукт получают из свежей пахты, а чаще из снятого молока путем добавления закваски, используемой при производстве масла. Эта закваска представляет собой смесь молочнокислых  стрептококков (Streptococcus lactis или Streptococcus cremoris) и образующих ароматические вещества бактерий (Leuconostoc citrovorum и Leuconostoc dextranicum). И те, и другие микроорганизмы нужны для формирования полноценного вкуса и запаха пахты; стрептококки при этом доминируют. Роль молочнокислых стрептококков в закваске заключается в образовании молочной кислоты (она дает желаемый кисловатый вкус), свертывании молока и снижении рН до значений, при которых образующие ароматические вещества бактерии синтезируют наибольшее количество летучих кислот.