Ферментация молока без молочнокислых бактерий

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОБИОТИЧЕСКИХ ЗАКВАСОК

О ФЕРМЕНТИРОВАНИИ МОЛОКА БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

"...молочнокислые бактерии утилизируют витамины, образо­ванные пропионовокислыми и бифидобактериями, вследствие чего снижается лечебная и биологическая ценность продуктов."

Как известно, все традиционные закваски имеют в своем составе молочнокислые бактерии, т.е. сквашивание молока происходит с обязательным их применением...

Основным недостатком распространенных пробиотических заквасок бифидобактерий (пропионовокислых бактерий) является то, что для их активизации требуются сложные питательные среды, и они не ферментируют молоко с образованием сгустка (геля), а только обогащают продукт бифидобактериями (пропионовокислыми бактериями), а для получения кисломолочного продукта используются дополнительно молочнокислые бактерии (термофильный стрептококк или кефирная закваска). Совместное культивирование данных микроорганизмов снижает пробиотические свойства кисломолочных продуктов.

Уникальность предлагаемых нашей компанией пробиотических заквасок (как промышленного так и домашнего применения) заключается в способности пробиотических микроорганизмов (бифидобактерий и пропионовокислых бактерий) ферментировать молоко и пищевые среды без использования традиционных заквасочных культур – молочнокислых бактерий, к которым как известно относятся бактерии родов Lactobacillus и Streptococcus. Все это стало возможным благодаря инновационному методу активизации пробиотических культур в молоке с получением высокой ферментативной активности микроорганизмов, что в обычных условиях невозможно добиться из-за слабой энергии роста и кислотообразования.

В молоке пропионовокислые бактерии развиваются медленно и свертывают его обычно через 5—7 дней (если говорить о т.н. кислотном свертывании). Однако предельная кислотность, образуемая в молоке пропионовокислыми бактериями, довольно высокая — 160—170° Т, т. е. значительно выше кислотности, образуемой молочнокислыми стрептококками. Но речь идет именно об энергии (динамике)... Бифидобактерии, например, также очень медленно развиваются в молоке. Разработанный метод позволил повысить указанные энергетические характеристики пробиотических культур при сквашивании молока, в результате чего динамика роста биомассы бактерий  (т.е. рост бактерий и их размножение) и кислотообразования увеличилась. В этом и состоит главная инновационность предлагаемых бактериальных заквасок, которая дает преимущество перед всеми известными пробиотическими заквасками.

Суть преимущества представленных бактериальных концентратов заключается в том, что при ферментации молока (или иной пищевой среды) нашими пробиотиками происходит его максимальное обогащение витаминами, аминокислотами, ферментами и др. полезными веществами, что невозможно было бы добиться при обычном обогащении молока пробиотическими микроорганизмами (т.е. без разработанного метода их активизации в молоке), а также и при совместном культивировании с молочнокислыми бактериями, для которых указанные продукты метаболизма (полезные вещества) являются пищей для активного роста. Тем самым, молочнокислые бактерии просто мешали бы качественному насыщению пищевых продуктов, ферментируемых пробиотическими микроорганизмами (бифидо- и (или) пропионовокислыми бактериями), полезными нутриентами.

Иными словами, при совместном использовании в производстве, молочнокислые бактерии не дают пробиотическим бактериям (бифидо- и пропионовокислым) качественно обогатить кисломолочные продукты полезными веществами, потому что расходуют эти же вещества (витамины, аминокислоты, ферменты) для собственного роста.

Конечно, бифидо- и пропионовокислые бактерии также нуждаются в определенных питательных веществах, необходимых для их развития и роста, но в значительно меньшей степени, чем т.н. гомоферментативные молочнокислые бактерии, речь о которых пойдет ниже... Заявленные преимущества наших заквасок вытекают из особенностей молочнокислого брожения:

БРОЖЕНИЕ (ФЕРМЕНТАЦИЯ)

Брожение (ферментация), процесс анаэробного (без доступа молекулярного кислорода) расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, происходящий под влиянием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В ходе Брожения в результате сопряженных окислительно-восстановительных реакций освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов, и образуются химические соединения, которые микроорганизмы используют для биосинтеза аминокислот, белков, органических кислот, жиров и так далее... Одновременно накапливаются конечные продукты брожения: органические кислоты (молочная, уксусная, янтарная и др.), спирты (этиловый, бутиловый и др), ацетон, СО₂, H₂.

Типы брожения классифицируют как раз по основным (конечным) образующимся продуктам и различают брожение спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, пропионовокислое, ацетоно-бутиловое, ацетоно-этиловое и др. виды.

МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ

ПОТРЕБНОСТЬ В ФАКТОРАХ РОСТА

Как известно, молочнокислое брожение вызывается бактериями родов Lactobacillus и Streptococcus (лактобациллы и стрептококки). То есть при традиционном производстве кисломолочной биопродукции для процессов сквашивания сырья обязательно применяют различные лактобактерии, термофильные стрептококки... (прим.: в т.ч., применительно к данной теме, используют кефирную закваску и др. кислотообразующие микроорганизмы)... Молочнокислые бактерии грамположительны, не образуют спор (за исключением Sporolactobacillus inulinus) и в подавляющем большинстве неподвижны. Все они используют в качестве источника энергии углеводы и выделяют молочную кислоту.

БОЛЬШИНСТВО МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ ОБРАЗУЕТ ПРАКТИЧЕСКИ ТОЛЬКО ОДНУ МОЛОЧНУЮ КИСЛОТУ, КОТОРАЯ СОСТАВЛЯЕТ НЕ МЕНЕЕ 90% ВСЕХ ПРОДУКТОВ БРОЖЕНИЯ... ТАКИЕ БАКТЕРИИ ЯВЛЯЮТСЯ ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫМИ.

К гомоферментативным бактериям относятся: Стрептококк молочный Streptococcus lactis, Сливочный стрептококк Streptococcus cremoris, Болгарская палочка Lactobacterium bulgaricum, Ацидофильная палочка Lactobacterium acidophilum и др. Основным полезным свойством молочнокислых бактерий является подавление гнилостной микрофлоры.

Справедливости ради отметим, что отдельно выделяют так называемые гетероферментативные молочнокислые бактерии, для которых, в отличие от гомоферментативных, молочная кислота не является главным продуктом брожения. Например бифидобактерии Bifidobacterium bifidum относятся к таковым, считаются выраженными пробиотическими микроорганизмами и также нуждаются в определенных факторах роста (к таким бифидус-факторам, например, относят олигосахариды). О факторах роста см. ниже...

Молочнокислые бактерии способны только к брожению; они не содержат гемопротеинов, таких, как цитохромы и каталаза (прим.: каталаза – антиоксидантный фермент, который в частности могут продуцировать пропионовокислые бактерии).

Как известно, по типу питания бактерии делятся на автотрофные, способные синтезировать органические вещества из неорганических, и гетеротрофные, питающиеся готовыми органическими веществами. Иными словами, помимо элементов минерального питания и источников углерода и энергии многие бактерии нуждаются еще в некоторых дополнительных веществах, называемых ФАКТОРАМИ РОСТА. Эти вещества входят в основной состав клетки, но некоторые микроорганизмы не способны их синтезировать сами.

ТО ЕСТЬ ЕЩЕ ОДИН ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЙ ПРИЗНАК МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ - ЭТО ИХ БОЛЬШАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В РОСТОВЫХ ВЕЩЕСТВАХ.

Ни один представитель этой группы не может расти на среде с глюкозой и солями аммония. Большинство нуждается в ряде витаминов, преимущественно группы В: (лактофлавине (рибофлавин, витамин B2), тиамине (витамин В1), пантотеновой (витамин В5), никотиновой (ниацин, витамин PP, витамин B3) и фолиевой кислотах (витамин В9), биотине (витамин Н, витамин B7, кофермент R)) и аминокислот, а также в пуринах и пиримидинах. Культиви­руют эти бактерии преимущественно на сложных средах, содержащих относительно большие количества дрожжевого экстракта, томатного сока, молочной сыворотки и даже крови.

ВЫВОДЫ О ПРЕИМУЩЕСТВЕ ФЕРМЕНТАЦИИ МОЛОКА БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

Таким образом, МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ - это своего рода «МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИНВАЛИДЫ», которые, вероятно в результате своей специализации (рост в молоке и других средах, богатых питательными и ростовыми веществами), утратили способность к синтезу многих метаболитов. Также следует отметить, что благодаря образованию больших количеств молочной кислоты, к которой сами они в значительной степени толерантны, молочнокислые бактерии при подходящих условиях могут довольно быстро размножаться, вытесняя другие микроорганизмы.

Именно поэтому, ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО ПРОБИОТИЧЕСКОГО КИСЛОМОЛОЧНОГО ПРОДУКТА совместное использование бифидобактерий (или пропионовокислых бактерий) и гомоферментативных молочнокислых бактерий (как кислотообразующих) на сегодняшний день уже не является актуальным, т.к. разработанный способ активизации указанных пробиотических микроорганизмов в молоке без дополнительных стимуляторов роста позволяет получать высококачественные кисломолочные биопродукты, максимально обогащенные полезными веществами, которые в свою очередь уже не расходуются для роста заквасочных молочнокислых бактерий.

Предлагаемые бактериальные концентраты (закваски для молочной промышленности и домашние закваски), по функциональным качествам получаемых на их основе кисломолочных витаминизированных продуктов, сегодня не имеют аналогов и способны составить достойную конкуренцию любым мировым брендам в данной биотехнологической отрасли.

на заметку...

Дополнительная информация о молочнокислых бактериях

ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ, ПРОДУЦИРУЮЩИЕ ПРАКТИЧЕСКИ ОДНУ ТОЛЬКО МОЛОЧНУЮ КИСЛОТУ

К гомоферментативным молочнокислым бактериям относятся следующие виды:

Стрептококк молочный Streptococcus lactis. Клетки его овальной формы, соединены попарно или в короткие цепочки. Оптимальная температура 30—35° С. Вызывает скисание молока, в котором накапливается около 0,8—1,0% молочной кислоты.

Сливочный стрептококк Streptococcus cremoris — шаровидные клетки, соединенные в цепочки. Оптимальная температура роста 25—30° С. По кислотообразующей активности он подобен стрептококку молочному.

Болгарская палочка Lactobacterium bulgaricum, выделенная И. И. Мечниковым из болгарской простокваши, представляет собой длинную палочку, растущую при температуре 40—48° С. Образует в молоке до 3—3,5% молочной кислоты.

Ацидофильная палочка Lactobacterium acidophilum, выделена из экскрементов грудных детей и молодых животных. По форме и действию сходна с болгарской палочкой. Оптимальная температура роста 40° С.

Зерновая термофильная палочка Thermobacterium cereal (Lactobacterium delbr?ckii) — длинные клетки с температурным оптимумом 48—52°С, накапливают до 2,2% молочной кислоты. Сбраживает растительное сырье, в молоке не развивается. Lactobacterium plantarum — небольшая палочка, способная к удлинению (иногда образует цепочки). Этот вид накапливает около 0,9—1,2% молочной кислоты. Сбраживает растительное сырье. Развивается при квашении овощей, консервируя их, а в сахарном, спиртовом и других производствах является вредителем.

Огуречная палочка Lactobacterium cucumeris fermentati короткая палочка, часто соединенная попарно или в виде цепочки, накапливает около 1 % молочной кислоты при температуре 35° С.

ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ

Представителями гетероферментативных молочнокислых бактерий являются вариабельные по форме бифидобактерии из рода Bifidobacterium (B. bifidum) и кокковые из рода Leиconostoc (L. mesenteroides), Lactobacillus brevis, Bacterium coli и др. Некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии (например, Lactobacterium pentoaceticum) могут сбраживать пентозы с образованием молочной и уксусной кислот, что имеет место при силосовании кормов. Накапливающиеся при этом кислоты предохраняют силос от порчи.

См. дополнительно:

• Ферментированные продукты, здоровье и микробиом кишечника. 

Будьте здоровы!