Заквасочные культуры представляют собой одну или несколько специально отобранных бактерий, которые добавляют в молоко для придания желаемого вкуса, текстуры и общих характеристик, необходимых для определенного вида сыра. Стартовые культуры являются одним из наиболее важных ингредиентов, используемых для производства сыра. В мире всего несколько производителей стартовых культур, и у них есть очень большие библиотеки определенных штаммов отдельных бактерий. Из этих «бактериальных библиотек» эти компании исследовали и получили очень полное представление о свойствах каждой бактерии. Каждая имеет свои уникальные характеристики, такие как идеальная температура для роста, выживаемость при различных температурах, скорость образования кислоты, количество кислоты, способность и степень расщепления жиров, белков и сахаров в сыре.
Производители заквасок могут комбинировать выбранные штаммы бактерий в одном продукте, чтобы закваска соответствовала конкретному сыру. Больше нет необходимости использовать одну или две одинаковые заквасочные культуры для нескольких видов сыра. Эта технология все еще развивается и продвинулась вперед, так что теперь одна сыроварня может иметь в своей морозильной камере десятки различных заквасок. Молочнокислое брожение — важнейший процесс, осуществляемый важнейшей группой микроорганизмов — молочнокислыми бактериями (МКБ). Эти бактерии можно найти везде, где есть возможность самопроизвольного брожения углеводов.
Молочнокислые бактерии придают ферментированным продуктам характерный запах и консистенцию, предотвращая при этом порчу и рост патогенных микроорганизмов. Конкуренция с другими микроорганизмами в ферментированном продукте способствует образованию многочисленных метаболитов, обладающих антимикробной активностью, таких как органические кислоты, перекись водорода, ацетальдегид, диацетил и бактериоцины. Ферментированное молоко и сыр являются одними из древнейших молочных продуктов, и их начало насчитывает тысячи лет. Производство сыра сегодня невозможно представить без использования селекционных культур микроорганизмов. Спонтанная, неселекционная микробная культура никуда не делась, она до сих пор используется в производстве различных традиционных сыров, которые становятся все более популярными.
Независимо от вида и состава микробной культуры основные эффекты можно разделить на три группы:
повышенная стабильность и безопасность сыров;
формирование желаемых органолептических и реологических свойств сыра;
формирование лечебно-функциональных свойств сыра.
Микробные культуры в производстве сыра
Важность использования микробных культур в производстве сыра была признана уже давно, и сегодня мы знаем их микробный состав и значение в производстве сыра и умело можем применить их в различных формах. Микробную культуру можно определить, как тщательно отобранные микроорганизмы, которые добавляют в молоко или творог для того, чтобы инициировать и осуществить желаемое брожение и созревание при производстве различных видов сыра, а также ферментированного молока. Они играют множественную роль в производстве сыра, которая, в зависимости от микробного состава, может быть следующей:
производство кислот;
образование ароматических веществ;
образование газа (CO2);
протеолиз;
липолиз;
ингибирование нежелательных микроорганизмов.
Микробный состав и свойства микробных культур способствует правильному подбору с целью получения желаемого сыра и обеспечения осуществления контролируемого брожения и правильных биохимических процессов при созревании. Однако активность микроорганизмов используемой микробной культуры зависит от условий процесса и выполнения определенных процедур при производстве или при созревании сыра. Микробные культуры молочнокислых бактерий всегда используются при производстве всех видов сыра. Первостепенная роль культуры молочнокислых бактерий в производстве всех сыров, а действие других культур проявляется только в фазе созревания сыра в питомнике, в условиях, оптимальных для определенного вида, при постоянном контроле и правильном уходе за сыром.
В зависимости от вида сыра используют мезофильные (оптимальная температура роста от 22 до 30 °С) или термофильные (оптимальная температура роста от 37 до 45 °С) культуры молочнокислых бактерий, и их комбинируют друг с другом или с культурами других видов бактерий (кислоты пропионовокислых бактерий или штаммов Brevibacterium linens) и с благородными плесневыми грибами. В зависимости от вида сыра микробные культуры можно разделить на несколько групп (таблица 4):
Молочнокислые бактерии, первоначально ответственные за выработку молочной кислоты, ароматических веществ, а некоторые виды также выделяют СО2 (отвечают за глазки сыра);
Пропионовокислые бактерии, ответственные за создание специфического аромата и большее количество СО2 (формирование глазков у сыра Эмменталь более крупных размеров);
Штаммы бактерий Brevibacterium linens ответственны за образование слизи на поверхности сыра («мазок») и влияют на цвет и формирование характерного аромата сыра;
благородные плесневые грибки, которые могут находиться на поверхности сыра (белая плесень) или внутри сыра (сине-зеленая плесень), которые создают интенсивный вкус и запах сыра.
Микробные культуры можно классифицировать по нескольким признакам: по способу приготовления (основное молоко, сыворотка), по форме приготовления (жидкие, высушенные, замороженные), по аромату или другим свойствам, которые они придают продукту (гомоферментативные, гетероферментативные), температура технологического процесса, при которой используются (мезофильные, термофильные), вид присутствующих микроорганизмов и/или количество видов и штаммов. Различные методы классификации переплетают традицию и современную науку в области микробных культур в производстве сыра.
Неопределенные и определенные микробные культуры
В традиционном способе производства сыра использовалась «природная» микробная культура (без знания микробиологии) следующими двумя способами:
1) Молоко инкубировали при температуре, которая позволяла расти молочнокислым бактериям, до повышения кислотности, а затем использовали как микробную культуру;
2) Использовали кисломолочную или сывороточную сыворотку от ранее полученного сыра, как правило, с дополнительной выдержкой. Состав полученной таким образом микробной культуры был неопределен и изменчив в зависимости от температуры инкубации, которая была адаптирована к типу сыра, что также в значительной степени зависело от доминирующих молочнокислых бактерий.
Повышенный интерес к традиционным сырам стимулировал изучение микробных популяций природных микробных культур, подтвердивших разнообразие и изменчивость. Например, сыворотка, инкубированная в натуральных культурах для приготовления Моцареллы, содержит сложную микрофлору из бактериальных видов Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis, Lact. garviae, Lactobacillus helveticus, Lb. delbrueckii ssp. bulgaricus, Lb. fermentum, Lb. plantarum, Lb. casei ssp. casei и Enterococcus faecalis. Однако микробная популяция натуральной сыворотки для традиционного сыра Caciocavallo Silano гораздо менее разнообразна, так как состоит только из видов Lb. delbrueckii, Lb. Helveticus, Str. thermophilus i Lact. lactis.
Традиционный способ приготовления микробных культур до сих пор используется при производстве многих европейских традиционных сыров, что придает этим сырам свои особенности и отличает их от других сыров. Инновация в производстве «природных микробных культур» заключается в адаптации/оптимизации их применения на небольших промышленных предприятиях. Изменчивость (по составу и размерам отдельных микробных сообществ молочнокислых бактерий) микробных культур, полученных таким образом в промышленных условиях, рискованна для выполнения требований нормативного микробиологического и органолептического качества продукта.
Поэтому прогресс в науке и технике заменил совершенно неизвестный состав микробной культуры (сыворотка предыдущего дня, после инкубации при температуре, используемой для инокуляции парного молока) на определенные микробные культуры известного состава и действия. Определенные микробные культуры получают путем выделения, очистки и тщательного исследования свойств отдельных видов/штаммов бактерий из сырых или природных микробных культур (часто традиционных, из молока) в лаборатории, а затем их размножения в виде более чистой культуры. После этого их можно использовать самостоятельно или в сочетании друг с другом. Путем такой подготовки видов/штаммов мы получаем микробные культуры с заданными свойствами.
Источник «Здоровеево»: Заквасочные культуры для молочной промышленности