Microorganismes laitiers mésophiles. Les bactéries sont mésophiles. Caractéristiques de l'organisation et de la mise en œuvre de l'information génétique des thermophiles

Les bactéries lactiques sont connues pour leur capacité à transformer le sucre en acide lactique. Ce processus est utilisé depuis longtemps par les humains pour conserver les aliments, préparer les aliments pour animaux, fabriquer une variété de produits laitiers et du vin.

Caractéristiques des bactéries

Les bactéries lactiques sont des anaérobies à Gram positif. Cela signifie qu’ils n’ont pas besoin d’oxygène pour les processus oxydatifs et le métabolisme. Les bactéries lactiques appartiennent au groupe (famille) des Lactobacillaceae, qui comprend :

Les deux premiers types sont les plus importants pour une personne et ses activités économiques. Malgré leur relation étroite, les représentants de l'ordre des Lactobacillales, comme les streptocoques pneumoniae, ne sont généralement pas classés parmi les bactéries lactiques. Et les bifidobactéries ou microbes bénéfiques du genre Bacillus, qui sont des aérobies sporulés, sont parfois classés dans un groupe de lactobacilles en raison de la similitude du métabolisme des glucides et de leur rôle dans l'industrie alimentaire.

Classification

La classification des bactéries lactiques n'est pas suffisamment développée. Selon la nature des produits de fermentation libérés, ils sont divisés en deux groupes.

• Homofermentaire. À la suite de la fermentation des glucides, c'est principalement de l'acide lactique qui est libéré. Le processus est accompagné en petites quantités d'acides succinique et fumarique, de dioxyde de carbone et d'éthanol.
• Hétérofermentaire forment également de l'acide lactique à la suite de la décomposition des glucides. Parallèlement, ils utilisent environ la moitié des sucres pour produire de l’acide acétique, du dioxyde de carbone et de l’éthanol.

La classification par forme est difficile car les bactéries lactiques appartiennent à un groupe de micro-organismes variables. La forme d'une cellule microbienne dépend de l'âge de la bactérie, de l'environnement chimique et des conditions de vie. Pour déterminer le type de lactobacilles, des conditions spécifiques sont créées, un milieu standard est utilisé et une étude de culture est réalisée à un certain âge. Le type de fermentation des glucides, le besoin en sources de nourriture et la rotation optique de la molécule d'acide lactique sont également évalués.

Streptocoques

Les espèces du genre Streptococcus sont homofermentaires selon le type de fermentation. Lors de la fermentation, plus de 90 % des sucres d'origine sont transformés en acide lactique et seulement une petite quantité en acide acétique et alcool. Les représentants les plus connus sont les cultures :

• Rue. lactis.
• Rue. citrovore.
• Rue. diacétilactite.
• Rue. paracitrovore.
• Rue. thermophilus.
• Rue. cremoris.
• Rue. liquéfaciens.

Lactobacilles

Dans l'industrie laitière, les lactobacilles sont appelés bâtonnets d'acide lactique. Ils fermentent le lait beaucoup plus rapidement que les formes cocciques, atteignant des valeurs de pH plus basses (environ 3,5). Le développement optimal des lactobacilles est démontré dans un environnement acide à faible teneur en oxygène. Dans la nature, ces bactéries vivent à la surface des plantes et sont sécrétées par la salive et le tube digestif des humains et des animaux.

Il a été noté que le lait stérile ne contient pas de bacilles lactiques - ils y pénètrent depuis l'environnement extérieur. Les lactobacilles peuvent résister à une pasteurisation à court terme, mais sont tués à des températures de stérilisation élevées. Par conséquent, dans le lait pasteurisé, les bactéries lactiques sont considérablement réduites, mais restent présentes. Les représentants les plus courants du genre Lactobacterium :

• L. bulgaricum.
• L. casei.
• L. plantaire.
• L. acidophilum.
• L. brevis.

Propriétés de base

Les formes cocciques de lactobacilles ont un diamètre de 0,6 à 1,1 microns. En culture, les cocci sont situés seuls, par paires ou en chaînes de différentes longueurs. Les bâtonnets sont de forme très variable : de formes sphériques à filamenteuses d'une longueur de 0,7 à 8,0 μm, simples ou en chaînes. La morphologie cellulaire est fortement influencée par la composition chimique de l'habitat. Des bactéries lactiques, dont la photo est présentée ci-dessous, ont été isolées d'un levain de yaourt.

Les lactobacilles se reproduisent principalement par division ; des cas de ligature cellulaire et de reproduction à l'aide de gonidies ont été décrits. La présence de formes filtrables et le processus de sporulation ont été prouvés.

Où vivent les bactéries lactiques ?

Les lactobacilles ne peuvent pas synthétiser indépendamment les acides aminés et certaines vitamines. Pour cette raison, on ne les trouve ni dans le sol ni dans l’eau. Dans des conditions naturelles, ils sont isolés du contenu intestinal des humains et des animaux, ainsi que de la surface des plantes. L'environnement optimal pour la vie des bactéries lactiques est le lait et les produits laitiers.

Les sources alimentaires des lactobacilles sont les mono- et disaccharides. Certaines variétés fermentent des polysaccharides comme le dextrose. Aussi, sous certaines conditions, ces micro-organismes utilisent comme source d'énergie des acides organiques : malique, acétique, pyruvique, formique, fumarique et citrique. En l’absence de substrats carbonés pour la nutrition, ils peuvent traiter les acides aminés.

Les bactéries lactiques ne sont pas capables de synthétiser l'azote organique et sont donc exigeantes sur sa teneur dans le milieu nutritif. Ils ont également besoin de vitamines, notamment de bases puriques : biotine, thiamine, acides pantothénique, folique. Toutes les formes de lactobacilles résistent aux concentrations élevées d’alcool. En même temps, ils se reproduisent plus lentement, mais vivent plus longtemps. Ainsi, dans les vins clarifiés, les bactéries lactiques persistent jusqu'à 7 mois.

Le microbe est mésophile, moins souvent thermophile. La température optimale pour la vie est de + 25 °C... + 30 °C. A + 15 °C, la fermentation ralentit considérablement et à + 45 °C, les lactobacilles cessent de se multiplier. L'habitat des bactéries lactiques peut être soit oxygéné, soit sans accès à l'air. Ils n’ont pas besoin d’oxygène ; dans la plupart des cas, cela inhibe le développement des microbes et interfère avec le processus normal de fermentation.

Fermentation lactique

La fermentation lactique est le processus d'oxydation anaérobie des glucides, au cours duquel de l'acide lactique est libéré. Grâce à la fermentation lactique, les bactéries reçoivent de l’énergie qui est utilisée pour leur croissance et leur reproduction dans des conditions sans oxygène. Dans ce cas, les lactobacilles réduisent le pH à des valeurs inférieures à 5, supprimant ainsi la croissance d'autres micro-organismes.

La fermentation hétéroenzymatique est un processus plus complexe. En fonction des conditions et de la culture microbienne, diverses combinaisons d'acide lactique et acétique se forment à partir de glucides avec libération de dioxyde de carbone et d'éthanol.

La fermentation lactique sous sa forme pure est utilisée dans l’industrie chimique pour produire de l’acide lactique. Il est largement utilisé pour l’habillage du cuir, la teinture, les produits pharmaceutiques, les plastiques et les lessives. Dans l'industrie alimentaire, l'acide lactique est nécessaire à la production de produits de confiserie et de boissons gazeuses.

La fermentation lactique n’est pas toujours bénéfique pour l’activité humaine. Un processus spontané qui commence dans le lait, le vin et les boissons gazeuses entraîne la détérioration des aliments. Sur le plan organoleptique, cela se traduit par une acidification, un trouble et un amincissement du substrat.

Industrie agroalimentaire et lactobacilles

Les bactéries lactiques sont largement utilisées pour la production et la conservation de divers produits. Leur importance est particulièrement grande dans le secteur laitier.

• Industrie laitière.

Pour obtenir des produits à base d'acide lactique, le lait ou la crème stérilisés sont fermentés par ajout de cultures pures. On les appelle « démarreurs ». Selon le type de levain, on obtient différents produits.

Pour la production de kéfir et de kumis, on utilise des cultures qui, en plus de l'acide lactique, assurent également la fermentation alcoolique. L'entrée est préparée à base de grains de kéfir, qui sont à l'origine d'une vaste communauté de micro-organismes encore peu étudiés (bacilles et streptocoques lactiques, microcoques et levures).

Dans le processus de fabrication du fromage, les bactéries lactiques travaillent dans un premier temps, assurant la coagulation de la caséine, puis elles sont remplacées par des micro-organismes d'acide propionique.

Pour obtenir du beurre de lait fermenté, la culture Str. est ajoutée à la crème. lactis, Str. cremoris et Leuconostoc cremoris. Lorsque L. bulgaricus et Str. sont ajoutés au lait homogénéisé. thermophilus prend du yaourt.

Dans la production de fromage cottage et de fromages du groupe allemand, des levains contenant du Str. sont ajoutés au lait. lactis ou L. bulgaricus et Str. thermophilus. Et pour la production de fromages à pâte dure au stade de l'affinage, la culture de L. casei et Str. lactis.

• Vinification.

Trois genres de lactobacilles sont largement utilisés en vinification : Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. Il s'agit principalement de coques hétérofermentaires qui assurent la fermentation malolactique des vins très acides. En même temps, ils fermentent l’acide malique et n’affectent pas les autres composants chimiques du vin. Les lactobacilles peuvent gâcher la boisson en provoquant une fermentation lactique. En conséquence, des défauts du vin tels que le rancissement, l'obésité et la décomposition de l'acide tartrique apparaissent.

• Boulangerie

Environ 70 substances aromatisantes et aromatiques se trouvent dans le pain, parmi lesquelles 28 acides, 11 alcools, 28 composés carbonylés, 6 esters, le méthylmercaptan et l'ammoniac. Les bactéries lactiques participent à la formation de la plupart d’entre elles. Les lactobacilles sont de la plus haute importance pour la production de pain de seigle. Le levain donne de l'élasticité à la pâte, la détend et l'aide à lever. L'acidité de la pâte est un indicateur important de qualité. Dans la production du pain de blé, les lactobacilles jouent un rôle mineur ; le processus dépend principalement des cultures de levure. Les principaux composants des levains lactiques destinés à la préparation de la pâte sont L. brevis, L. plantarum et L. fermenti.

• Conserves de viande et de poisson.

Les bactéries lactiques sont utilisées dans la production de salami et de cervelat, d'autres saucisses et dans l'affinage du poisson légèrement salé. L'acide lactique accélère le processus de mise en conserve et donne aux produits un goût précieux.

• Conserve biologique de légumes et de fruits.

La récolte s'effectue selon le même principe que l'ensilage du fourrage. Les glucides végétaux, sous l'influence des bactéries lactiques, sont transformés en acides lactique et acétique, qui sont d'excellents conservateurs.

La choucroute et les concombres, les pommes marinées, les tomates et les pastèques sont un exemple de préparations simples pour l'hiver. Ainsi, dans du chou haché et bien emballé avec une petite addition de sel, un processus de fermentation spontané commence, auquel participent d'abord Leuconostoc et plus tard L. plantarum.

Rôle dans l'agriculture

L’ensilage fourrager est le meilleur moyen de récolter et de conserver la masse verte. Pour créer les conditions nécessaires, les matières premières (herbe, masse verte de maïs, fanes) sont placées dans des silos spéciaux, soigneusement compactés et recouverts d'une couche de terre. Cela crée des conditions dans lesquelles la majeure partie des microbes meurent et les bactéries lactiques traitent les glucides des plantes jusqu'à ce que la concentration d'acide lactique atteigne 60 % ou plus et que l'acidité de l'ensilage atteigne un pH de 4,5. En plus de l'acide lactique, l'acide acétique s'accumule également dans l'ensilage. Il faut environ un mois pour terminer le processus.

Microflore dans l'intestin humain

Le tractus intestinal humain abrite de nombreux micro-organismes lactiques appelés lactobactéries et bifidobactéries. Le produit de leur métabolisme - l'acide lactique - présente un certain nombre d'aspects positifs.

• Stimule la motilité intestinale.
• Réduit la formation de gaz.
• Stimule la sécrétion des sucs digestifs.
• Améliore l'absorption du calcium, du phosphore et du fer.

De plus, les lactobacilles ont la capacité de résister à divers microbes pathogènes. En raison de la production de substances biologiquement actives (acides organiques, peroxyde d'hydrogène, antibiotiques et bactériocines), les micro-organismes dangereux pour l'activité intestinale sont déplacés. Si le nombre de bactéries lactiques présentes dans le contenu du chyme est réduit, leur place est alors occupée par une microflore opportuniste. Sur la base de souches isolées des intestins d’humains et d’animaux, des médicaments ont été développés qui améliorent l’état du patient dans de nombreuses infections.

Que sont les probiotiques

Au début du XXe siècle, le célèbre scientifique russe Ilya Ilitch Mechnikov a mené une série d'expériences pour restaurer la microflore du tractus intestinal humain à l'aide d'une culture de bacille lactique. L. bulgaricus. À la suite de ses recherches, Mechnikov a développé le premier probiotique, le « lait caillé de Mechnikov », qu'il a utilisé pendant de nombreuses années, qu'il a prescrit aux patients et qu'il a recommandé de boire à toutes ses connaissances.

Actuellement, les probiotiques constituent une classe de médicaments visant à restaurer l’environnement naturel du corps. Des études à long terme ont prouvé l’efficacité de l’utilisation de probiotiques (dont les lactobacilles) dans divers cas cliniques.

Les bactéries probiotiques d'acide lactique sont largement utilisées en médecine pour la prévention et le traitement des maladies aiguës et chroniques des intestins et des voies respiratoires, pour restaurer la microflore intestinale et stimuler le système immunitaire. Les cultures probiotiques peuvent être prises aussi bien sous forme de comprimés et de poudres que sous forme naturelle (kéfir, yaourt, lait acidophilus, yaourts et autres produits laitiers).

Les mésophiles ont diverses classifications, se répartissant en deux domaines : les bactéries, les archées et le règne des champignons du domaine Eucarya. Les mésophiles appartenant au domaine Bactéries peuvent être à Gram positif ou à Gram négatif. Les bactéries à Gram positif ont une couche cellulaire composée de peptidoglycane et de taches violettes. Les bactéries à Gram négatif contiennent également du peptidoglycane, mais la couche est très fine et les taches sont rouges ou roses. Les besoins en oxygène des mésophiles ne se limitent pas aux aérobies ou aux anaérobies. Il existe trois formes principales de mésophiles : les coques, les bâtonnets et les spirales.

Habitat

Dans les habitats mésophiles, ils peuvent inclure du fromage et du yaourt. Ils sont souvent inclus lors de la fermentation des solutions de bière et de vin. Puisque la température normale du corps humain est de 37 °C, la plupart des agents pathogènes humains sont mésophiles, tout comme la plupart des organismes contenant le microbiome humain.

Contre les extrémophiles

Les mésophiles sont à l’opposé des extrémophiles. Les extrémophiles qui préfèrent les environnements froids sont appelés psychrophiles, ceux qui préfèrent les températures plus élevées sont appelés thermophiles ou thermotropes et ceux qui prospèrent dans des environnements à température extrêmement élevée sont hyperthermophiles. Une approche informatique à l'échelle du génome a été développée par Zheng et ses collaborateurs pour classer les bactéries en mésophiles et thermophiles.

Adaptations

Toutes les bactéries ont leur propre environnement écologique optimal et leurs propres températures dans lesquelles elles se développent. De nombreux facteurs sont responsables de la plage de température optimale d'un organisme donné, mais les preuves suggèrent que l'expression d'éléments génétiques spécifiques (allèles) peut modifier le phénotype sensible à la température d'un organisme. Des recherches récemment publiées ont montré que les bactéries mésophiles peuvent être génétiquement modifiées pour exprimer certains allèles de bactéries psychrophiles, déplaçant ainsi la plage de température restrictive des bactéries mésophiles pour qu'elle corresponde exactement à celle des bactéries psychrophiles.

En raison de la structure moins stable des mésophiles, leur flexibilité pour la synthèse des protéines est réduite. Les mésophiles sont incapables de synthétiser des protéines à basse température. Elle est plus sensible aux changements de température, et aux acides gras, la composition de la membrane ne permet pas une grande fluidité. La réduction de la température optimale de 37°C à 0°C à 8°C entraîne une diminution progressive de la synthèse des protéines. Les protéines induites par le froid (CIPS) sont induites à basse température, ce qui permet ensuite de synthétiser des protéines d'impact à froid (CIP). Un retour à la température optimale entraîne une augmentation, ce qui suggère que les mésophiles sont fortement dépendants de la température. La présence d’oxygène affecte également la croissance des micro-organismes.

Il y a deux explications pour lesquelles les thermophiles sont capables de survivre à des températures aussi élevées, alors que les mésophiles ne le peuvent pas. L’explication la plus évidente est que les thermophiles auraient des composants cellulaires relativement plus stables que ceux des mésophiles, ce qui explique pourquoi les thermophiles sont capables de vivre à des températures plus élevées que les mésophiles. "La deuxième école de pensée, telle que présentée dans les travaux de Gaughran (21) et Allen (3), estime que la resynthèse rapide des constituants cellulaires endommagés ou détruits est la clé du problème de la résistance biologique à la chaleur."

besoins en oxygène

En raison de la diversité des mésophiles, les besoins en oxygène varient considérablement. La respiration aérobie nécessite l'utilisation d'oxygène, contrairement à la respiration anaérobie. Il existe trois types d'anaérobies. Les anaérobies facultatifs se développent en l’absence d’oxygène, utilisant plutôt la fermentation. Pendant la fermentation, les sucres sont transformés en acides, alcool ou gaz. S’il y a de l’oxygène présent, il utilisera alors la respiration aérobie. Les bactéries anaérobies obligatoires ne peuvent pas se développer en présence d'oxygène. Les bactéries anaérobies aérotolérantes peuvent tolérer l'oxygène.

Les rôles

Les micro-organismes jouent un rôle important dans la décomposition de la matière organique et la minéralisation des nutriments. Dans les milieux aquatiques, la diversité des écosystèmes permet la diversité des mésophiles. Les fonctions de chaque mésophile dépendent de l'environnement, qui est une plage de température particulièrement importante. Les bactéries telles que les mésophiles et les thermophiles sont utilisées dans la fabrication du fromage en raison de leur rôle dans la fermentation. "Les microbiologistes traditionnels utilisent les termes suivants pour indiquer la température optimale générale (légèrement arbitraire) pour la croissance bactérienne : psychrophiles (15-20 °C), mésophiles (30-37 °C), thermophiles (50-60 °C) et thermophiles extrêmes. (jusqu'à 122°C)". Les mésophiles et les thermophiles sont utilisés dans la fabrication du fromage pour la même raison ; Cependant, ils grandissent, prospèrent et meurent à des températures différentes. Les bactéries psychotropes contribuent à la détérioration, à la moisissure ou à la détérioration des produits laitiers en raison de leur capacité à se développer à des températures plus basses, comme dans le réfrigérateur.

Exemples

Certains mésophiles notables incluent listeria , Staphylococcus aureus Et coli. D'autres exemples d'espèces mésophiles sont Clostridium kluyveri , Pseudomonas maltophilie , THobaschis Novellus , Streptocoque pyrrolidonyl peptidase Et Pneumocoque. Divers types de maladies et d'infections sont généralement causées par des agents pathogènes provenant de bactéries mésophiles, telles que celles énumérées ci-dessus.

Listeria monocytogènes

Listeria monocytogènes est une bactérie à Gram positif. Il est étroitement lié à Bacille Et staphylocoques. Il s'agit d'un organisme anaérobie facultatif en forme de bâtonnet, mobile le long des flagelles péritririchaux. L. monocytogènes la motilité est limitée de 20°C à 25°C. A la température optimale, il perd sa mobilité. Cette bactérie est responsable de

[μέσος (μesos) - moyenne] - organismes terrestres dont les conditions de vie sont intermédiaires entre O. xérophile et hygrophile.

• - les anaérobies, organismes capables de vivre et de se développer en l'absence d'oxygène libre dans l'environnement. Le terme « anaérobies » a été introduit par L. Pasteur, qui a découvert les bactéries de fermentation de l'acide butyrique en 1861...
• - les bactéries pour lesquelles la température optimale de croissance se situe entre 2° et 42 °C ; la majorité sont des organismes du sol et aquatiques...

  Dictionnaire de microbiologie

• - un groupe de microbes dont les limites de température de croissance sont comprises entre 20 et 45°C...

  Dictionnaire de microbiologie

• - les autotrophes, organismes qui utilisent le CO2 comme seule ou principale source de carbone pour construire leur corps, c'est-à-dire synthétiser les substances organiques nécessaires à la vie. substances d'origine inorganique...
• - les anaérobies, organismes qui n'ont pas besoin de la présence d'oxygène pour fonctionner normalement...

  Dictionnaire encyclopédique agricole

• - les organismes autotrophes, organismes qui synthétisent des substances organiques nécessaires à la vie à partir de substances inorganiques...

  Dictionnaire encyclopédique vétérinaire

• - un organisme capable de vivre dans un environnement sans oxygène ; cette capacité est appelée anaérobiose et s'applique aux bactéries, à certains vers et mollusques...

  Les débuts des sciences naturelles modernes

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  Dictionnaire encyclopédique biologique

• - occupent une position intermédiaire entre les micro-organismes psychrophiles et thermophiles...

  Dictionnaire encyclopédique biologique

• - les organismes sans achlorophylle qui ont perdu de la chlorophylle en raison du passage à l'alimentation de substances organiques...

  Dictionnaire des termes botaniques

• - B., dont l'optimum de température pour le développement se situe dans...

  Grand dictionnaire médical

• - se développant à des températures moyennes. Les limites de température extrêmes vont de +3 à +45-50°C. M. m. comprend la plupart des bactéries et champignons omniprésents...

  Encyclopédie géologique

• - les plantes, les animaux, intentionnellement ou accidentellement amenés par l'homme d'autres zones climatiques vers une nouvelle zone. Voir aussi Acclimatation...

  Dictionnaire écologique

• - En botanique, c'est le nom donné aux organismes incapables d'utiliser le dioxyde de carbone comme source de carbone pour la construction de substances organiques. Ils contrastent avec les organismes autotrophes qui ont cette capacité...
• - ...

  Dictionnaire encyclopédique de Brockhaus et Euphron

• - les organismes autotrophes qui synthétisent les substances organiques nécessaires à la vie à partir de substances inorganiques...

  Grande Encyclopédie Soviétique

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Organismes autotrophes

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Extrait du livre Grande Encyclopédie Soviétique (AC) de l'auteur BST

Cheddar. Lors de la production de cheddar, la deuxième température de chauffage est de 40 à 45 °C, ce qui favorise la prolifération rapide des bactéries lactiques. La cheddarisation intensifie encore le développement de la microflore - en gardant la couche dans un bain de fromage pendant plusieurs heures jusqu'à ce que l'acidité requise augmente. Dans les premiers jours d'affinage, les streptocoques lactiques prédominent dans le fromage, dont le nombre atteint plusieurs milliards pour 1 g, puis la microflore commence à mourir lentement.

Fromages de type hollandais (Néerlandais, Kostroma, Yaroslavl). Le nombre de bactéries dans 1 g de ces fromages atteint déjà 2,5 à 3,5 milliards dès les premiers jours d'affinage. La croissance des bactéries est favorisée par le deuxième chauffage et se poursuit jusque-là. jusqu'à ce que le sucre du lait soit épuisé dans le fromage (après 5-7 jours). Le nombre de bactéries commence alors à diminuer. Au cours du processus de maturation, des bactéries lactiques se développent progressivement, dont le nombre à la fin de la maturation atteint 300 à 400 millions pour 1 g. Après la fermentation du sucre du lait, les bactéries lactiques se développent principalement en raison de la consommation de produits de décomposition des protéines. .

Fromages lettons et Yartsevo. Ces fromages ont une teneur en humidité plus élevée que les fromages de type hollandais. Le volume de la microflore dans les premiers jours d'affinage atteint 8 à 9 milliards et 1 g de fromage. Le nombre de bâtonnets en fin de maturation ne dépasse pas 70 à 80 millions pour 1 g, ce qui s'explique évidemment par le développement plus intensif des streptocoques. L'affinage de ces fromages est fortement influencé par la microflore muqueuse qui se développe à sa surface. La microflore du mucus est constituée de bactéries lactiques, de levures, de microcoques, de moisissures et de bactéries protéolytiques. Les levures et les moisissures se développent intensément dans les premiers jours d'affinage, puis elles sont remplacées par des microcoques et des bactéries protéolytiques. La présence de mucus à la surface du fromage accélère le processus d'affinage, notamment dans la couche sous-corticale, qui se caractérise par un goût et une odeur de pâte plus prononcés.

Dans toutes les options envisagées, les processus microbiologiques suivent le même type, seul le volume maximum de microflore varie. Ainsi, après une forte augmentation de la quantité de microflore au début du processus, un lent déclin se produit. Le processus principal est l'acide lactique, les éléments restants de la microflore sont plus ou moins aléatoires. Le processus d'acide lactique se déroule toujours en deux phases : les streptocoques lactiques - les bâtonnets d'acide lactique dont le rapport varie selon le type de fromage.

Fromage russe. Ce fromage appartient aux fromages à pâte pressée avec une faible température de seconde chauffe et une cheddarisation partielle de la masse fromagère. Afin d'activer le processus d'acide lactique, une quantité accrue de levain (0,8 à 1 %) est ajoutée au lait pasteurisé. Le levain est constitué de streptocoques lactiques mésophiles et de streptocoques générateurs d'arômes.

Une particularité de la production fromagère russe est qu'après le deuxième chauffage à une température de 41-42°C, la masse de fromage est maintenue à cette température pendant un certain temps - elle est soumise à la cheddarisation. Le temps d'exposition est de 30 à 40 minutes. L'ensemble du processus de traitement de la masse de fromage, depuis la découpe jusqu'à la préparation au moulage, prend 120 à 140 minutes. Un tel traitement à long terme crée des conditions optimales pour la prolifération des bactéries lactiques. Avant de terminer le traitement du grain, celui-ci est partiellement salé, ce qui entraîne la suppression ultérieure du processus d'acide lactique.

Si, dans les premières étapes de la production de fromage, le processus d'acide lactique a été supprimé pour une raison quelconque (par exemple, le développement d'un bactériophage, la présence de substances inhibitrices dans le lait), le salage crée des conditions propices à la prolifération de micro-organismes étrangers tolérants au sel. Les micro-organismes tolérants au sel les plus dangereux sont les staphylocoques à coagulase positive, dont la reproduction intensive peut conduire à l'accumulation d'entérotoxines, ce qui rend le fromage impropre à la consommation.

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Pour obtenir des produits laitiers fermentés stables et de haute qualité, des levains sont ajoutés au lait. Entrées au levain- des cultures pures ou un mélange de cultures pures de bactéries lactiques.

Classification des produits laitiers fermentés

Selon la composition de la microflore starter, les produits laitiers fermentés sont divisés en 5 groupes :

1. Produits préparés à partir de levains multi-composants

Ces produits comprennent le kéfir et le kumiss, qui sont préparés à partir de ferments symbiotiques naturels - grains de kéfir. Les grains de kéfir constituent une forte formation symbiotique. Ils ont toujours une certaine structure et transmettent leurs propriétés et leur structure aux générations suivantes. Ils ont une forme irrégulière, une surface très pliée ou bosselée, leur consistance est élastique, cartilagineuse molle, leurs tailles varient de 1 à 2 mm à 3 à 6 cm ou plus. La composition des grains de kéfir comprend un certain nombre de bactéries lactiques : streptocoques lactiques mésophiles de l'espèce Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris ; bactéries formatrices d'arômes de l'espèce Streptococcus diacetylactis, Leuconostoc dextranicum ; bâtonnets d'acide lactique du genre Lactobacillus ; bactéries d'acide acétique; levure. Lors de la microscopie de sections de grains de kéfir, des entrelacements étroits de fils en forme de bâtonnet sont révélés, qui forment le stroma fongique qui retient d'autres micro-organismes.

Les streptocoques mésophiles de l'acide lactique assurent la formation active d'acide et la formation de caillots. Leur quantité dans le produit fini atteint 10 9 pour 1 cm 3.

Les bactéries gustatives se développent plus lentement que les streptocoques lactiques et crémeux. Ils produisent des substances aromatiques et des gaz. Leur quantité dans le kéfir est de 10 7 -10 8 pour 1 cm3.

Le nombre de bâtonnets d'acide lactique dans le kéfir atteint 10 7 -10 8 pour 1 cm3. Avec l'augmentation de la durée du processus de maturation et à des températures élevées, le nombre de ces bactéries augmente jusqu'à 10 9 pour 1 cm 3, ce qui conduit à une peroxydation du produit.

Les levures se développent beaucoup plus lentement que les bactéries lactiques, c'est pourquoi une augmentation de leur nombre est constatée au cours de la maturation du produit et s'élève à 10 6 pour 1 cm 3. Un développement excessif de levures peut se produire à des températures de maturation élevées et une exposition prolongée du produit à ces températures.

Les bactéries de l'acide acétique, contenues dans le kéfir en quantité de 10 4 à 10 5 pour 1 cm 3, se développent encore plus lentement. Le développement excessif de bactéries acétiques dans le kéfir peut conduire à l'apparition d'une consistance visqueuse et visqueuse.

Le processus de fermentation et de maturation du kéfir est effectué à une température de 20 à 22 0 C pendant 10 à 12 heures.

2. Produits préparés à partir de streptocoques lactiques mésophiles

Ces produits comprennent le fromage cottage et la crème sure. Lors de la préparation de ces produits, le processus de fermentation du lait est effectué à une température de 30 0 C pendant 6 à 8 heures. La microflore de ces produits comprend des streptocoques homofermentaires : Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris ; Streptocoques hétérofermentaires générateurs d'arômes : Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus et espèces de leuconostoc générateurs d'arômes Leuconostoc dextranicum. Leur quantité dans le fromage cottage fini est de 10 8 à 10 9 cellules pour 1 g, dans la crème sure – 10 7 cellules pour 1 g.

3. Produits préparés à partir de bactéries lactiques thermophiles

Le yaourt, le yaourt, le lait fermenté cuit et les Varenets sont préparés à partir de bactéries lactiques thermophiles. Le processus de fermentation est effectué à une température de 40 à 45 0 C pendant 3 à 5 heures.

Composition de la microflore yaourt Et lait caillé comprend le streptocoque thermophile (Streptococcus thermophilus) et le bacille bulgare (Lactobacillus bulgaricus) dans un rapport de 4:1...5:1. La fermentation symbiotique de ces micro-organismes est également utilisée. La teneur en streptocoques thermophiles et en bacilles bulgares dans 1 cm 3 de produit est de 10 7 -10 8.

En production Riazhenka Et Varenets utilisez un starter de streptocoque lactique thermophile à raison de 3 à 5 %. Parfois, un bâton bulgare est ajouté. La teneur en streptocoque thermophile dans 1 cm 3 de produit est de 10 7 -10 8 cellules.

4. Produits préparés à partir de streptocoques lactiques mésophiles et thermophiles

Ces produits comprennent la crème sure, la pâte de protéines de lait, le fromage cottage produit par la méthode accélérée, ainsi que les boissons faibles en gras fourrées aux fruits et aux baies. Le lait est fermenté à des températures de 35 à 38 0 C pendant 6 à 7 heures.

Les micro-organismes qui dirigent les processus lactiques sont les streptocoques mésophiles et thermophiles. Les streptocoques mésophiles assurent le déroulement actif du processus lactique et participent à assurer la capacité de rétention d'eau du caillé. Leur nombre dans 1 cm 3 de produit est de 10 6 -10 8 cellules. La fonction principale des streptocoques thermophiles est d'assurer la viscosité nécessaire du caillot, sa capacité à retenir le lactosérum et à restaurer la structure après mélange. Leur teneur dans le produit est de 10 6 à 10 8 cellules pour 1 cm 3 .

5. Produits préparés à partir de bacilles acidophilus et de bifidobactéries

Ce sont des produits à visée thérapeutique et prophylactique. Ceux-ci comprennent : le lait acidophilus, l'acidophilus, le lait de levure acidophilus, la pâte acidophilus, les préparations pour nourrissons acidophilus, les produits laitiers fermentés utilisant des bifidobactéries.

Utilisation de bactéries du genre Lactobacillus acidophilus dans la production de produits alimentaires pour bébés et diététiques est dû à la capacité de ces bactéries à sécréter au cours de leur vie des substances antibiotiques spécifiques qui suppriment la croissance des bactéries du groupe E. coli, des bacilles de la dysenterie, des salmonelles, des staphylocoques à coagulase positive, etc. Les propriétés bactéricides des bacilles acidophilus sont renforcées en présence d'acide lactique.

Lait acidophile préparé par fermentation de lait pasteurisé avec des cultures pures de bacilles acidophilus. Acidophile la pâte est produite à partir de lait acidophilus d'une certaine acidité (80-90 0 T), en expulsant une partie du lactosérum. Acidophile produit à partir de lait pasteurisé, fermenté avec un levain composé de bacilles acidophiles, de streptocoques lactiques et de levain de kéfir en proportions égales. Lors de la préparation de lait de levure acidophilus, la culture starter comprend, outre les bacilles acidophilus, de la levure de l'espèce Saccharomyces lactis.

Le principal défaut des produits laitiers fermentés à base de bacilles acidophilus est la peroxydation du produit. Cela se produit lorsque le produit n'est pas refroidi rapidement.

Produits enrichis en bifidobactéries , se caractérisent par des propriétés diététiques élevées, car ils contiennent un certain nombre de composés biologiquement actifs : acides aminés libres, acides gras volatils, enzymes, substances antibiotiques, micro et macroéléments

Actuellement, une large gamme de produits laitiers contenant des bifidobactéries est produite. Tous ces produits peuvent être divisés en trois groupes. Au premier groupe comprend des produits contenant des cellules bifidobactériennes viables cultivées dans des milieux spéciaux. La reproduction de ces micro-organismes dans le produit n'est pas prévue. Au deuxième groupe Il s'agit notamment des produits fermentés avec des cultures pures ou mixtes de bifidobactéries, dans la production desquels l'activation de la croissance des bifidobactéries est obtenue en enrichissant le lait avec des facteurs bifidogènes de diverses natures. De plus, vous pouvez utiliser des souches mutantes de bifidobactéries adaptées au lait et capables de se développer dans des conditions aérobies. Troisième groupe comprend les produits de fermentation mixte, le plus souvent fermentés avec des cultures conjointes de bifidobactéries et de bactéries lactiques.

Contrôle microbiologique de la production de produits laitiers fermentés

Le contrôle microbiologique de la production de produits laitiers fermentés consiste à surveiller le processus technologique, au contrôle sanitaire et hygiénique des conditions de production et des produits finis.

Lors du contrôle de la technologie, l'efficacité de la pasteurisation du lait est vérifiée au moins une fois tous les 10 jours.

Une attention particulière est portée au contrôle qualité des levains pour la présence de bactéries coliformes, en prélevant des échantillons dans la canalisation lors de l'introduction du levain dans le bain (les coliformes ne sont pas autorisés dans 10 cm 3 de levain). Le mélange est également examiné après fermentation et affinage. Dans ce dernier cas, les échantillons sont prélevés dans un bain, un réservoir ou une bouteille selon une méthode de production thermostatique. Déterminer la présence de coliformes, qui ne doivent pas être contenus dans 1 cm3.

Les processus technologiques de production de produits laitiers fermentés sont surveillés une fois par mois.

Produits finis surveiller la présence de bactéries coliformes (bactéries coliformes) et, si nécessaire, utiliser un échantillon microscopique au moins une fois tous les 5 jours. Les bactéries coliformes ne sont pas autorisées dans 0,1 cm 3 de kéfir, de lait caillé, de yaourt, de lait de levure acidophile et d'autres boissons lactées fermentées. Dans la crème sure à 20 % et 25 % de matières grasses, les coliformes ne doivent pas être détectés dans 0,01 cm 3, dans le fromage cottage - dans 0,001 g. La teneur en Staphylococcus aureus dans le fromage cottage est également normalisée (non autorisée dans 0,01 g). Les micro-organismes pathogènes, dont les salmonelles, ne sont pas autorisés dans 25 cm 3 (g) de tous types de produits laitiers fermentés.

Si les paramètres microbiologiques du produit fini se détériorent, un contrôle supplémentaire des processus technologiques est effectué pour déterminer les raisons affectant la qualité du produit.

Défauts des produits laitiers fermentés et raisons de leur apparition

Les défauts des produits laitiers fermentés sont causés par le développement d'une microflore étrangère, qui peut être associée à la fois à une activité insuffisante des levains et au développement de la microflore résiduelle du lait pasteurisé.

La plupart défauts courants des produits laitiers fermentés sont:

Des cloques

Se produit lorsque la levure et la bactérie Escherichia coli se développent dans les produits laitiers fermentés. La présence de coliformes indique un mauvais état sanitaire de la production.

Maturation lente

On l'observe lorsque l'activité du levain est affaiblie, du fait de l'utilisation d'un lait de mauvaise qualité ou du développement d'un bactériophage. Une maturation lente peut conduire au développement de micro-organismes étrangers qui provoquent des modifications du goût et de l'odeur.

Fermentation trop rapide

Le plus souvent, ce défaut est observé dans le kéfir et la crème sure pendant la saison chaude dans les entreprises où les conditions de température normales pour la maturation n'ont pas été créées. Dans le même temps, l'acidité du produit augmente intensément, le caillot dans le kéfir se forme flasque et une forte formation de gaz se produit dans le produit.

Ce défaut peut également être provoqué par le développement de bacilles lactiques résistants à la chaleur, qui sont la microflore résiduelle du lait pasteurisé.

Odeur de sulfure d'hydrogène

Le sulfure d'hydrogène s'accumule en raison de la décomposition des protéines du lait. Le défaut survient généralement au printemps ou en automne (avec l'affaiblissement de la fermentation lactique) et est associé au développement d'E. coli et de bactéries putréfactives. Si ce défaut apparaît, il est nécessaire de changer le démarreur.

Visqueux, filandreux

La viscosité du caillé dans les produits laitiers fermentés peut être causée par le développement de bactéries acétiques et l'apparition de muqueuses chez les bactéries lactiques. Pour éviter ce défaut, il est nécessaire d'exclure la possibilité que le levain de kéfir pénètre dans le lait transformé en d'autres types de produits laitiers.

Moule

Se produit lorsque le produit est conservé pendant une longue période au réfrigérateur.

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