Мезофильные молочные микроорганизмы. Бактерии мезофильные. Особенности организации и реализации генетической информации термофилов

Молочнокислые бактерии известны благодаря способности перерабатывать сахар в молочную кислоту. Этот процесс издавна применялся людьми для консервации продуктов питания, приготовления кормов, изготовления разнообразных молочных продуктов, вина.

Характеристика бактерий

Молочнокислые бактерии являются грамположительными анаэробами. Это означает, что для окислительных процессов и обмена веществ им не требуется кислород. Молочнокислые бактерии относятся к группе (семейству) Lactobacillaceae, которое включает в себя:

Первые два рода наиболее значимы для человека и его хозяйственной деятельности. Несмотря на близкое родство, представителей отряда Lactobacillales наподобие пневмонийных стрептококков обычно не относят к группе молочнокислых бактерий. А полезные бифидобактерии или микробы из рода Bacillus, являющиеся спорообразующими аэробами, иногда причисляют к группе лактобактерий из-за сходства в углеводном обмене и их роли в пищевой промышленности.

Классификация

Классификация молочнокислых бактерий разработана недостаточно. По характеру выделяемых продуктов брожения их разделяют на две группы.

• Гомоферментативные . В результате сбраживания углеводов выделяется в основном молочная кислота. В малых количествах процессу сопутствуют янтарная и фумаровая кислоты, углекислый газ и этанол.
• Гетероферментативные также образуют в результате разложения углеводов молочную кислоту. Наравне с этим примерно половину сахаров они используют на производство уксусной кислоты, диоксида углерода и этанола.

Классификация по форме затруднена, поскольку молочнокислые бактерии относятся к группе изменчивых микроорганизмов. Форма микробной клетки зависит от возраста бактерии, химической среды и условий обитания. Для определения вида лактобактериям создают конкретные условия, используют стандартную среду и проводят исследование культуры в определенном возрасте. Также оценивают тип сбраживания углеводов, потребность в источниках питания, оптическое вращение молекулы молочной кислоты.

Стрептококки

Виды рода Streptococcus по типу брожения относятся к гомоферментативным. При сбраживании более 90% исходных сахаров они превращают в молочную кислоту и лишь малое их количество - в уксусную кислоту и спирт. Наиболее известными представителями являются культуры:

• Str. lactis.
• Str. citrovorus.
• Str. diacetilactis.
• Str. paracitrovorus.
• Str. thermophilus.
• Str. cremoris.
• Str. liquefaciens.

Лактобациллы

В молочной промышленности лактобациллами называют молочнокислые палочки. Они сквашивают молоко намного быстрее, чем кокковые формы, достигая более низких значений рН (около 3,5). Оптимальное развитие лактобациллы показывают в условиях кислой среды с пониженным содержанием кислорода. В природе эти бактерии обитают на поверхности растений, выделяются из слюны и пищеварительного тракта человека и животных.

Отмечено, что стерильно выдоенное молоко не содержит молочнокислых палочек - они поступают в него из внешней среды. Лактобациллы выдерживают кратковременную пастеризацию, но погибают при высоких температурах стерилизации. Поэтому в пастеризованном молоке молочнокислые бактерии значительно снижены, но все-таки присутствуют. Самые распространенные представители рода Lactobacterium:

• L. bulgaricum.
• L. casei.
• L. plantarum.
• L. acidophilum.
• L. brevis.

Основные свойства

Кокковые формы лактобацилл имеют диаметр 0,6 - 1,1 мкм. В культуре кокки расположены одиночно, сдвоенно или цепочками различной длины. Палочки очень вариабельны по форме: от шаровидных до нитевидных форм длиной от 0,7 до 8,0 мкм, одиночные или в цепочках. На морфологию клеток значительно влияет химический состав среды обитания. Молочнокислые бактерии, фото которых представлено ниже, выделены из йогуртовой закваски.

Размножаются лактобактерии в основном делением, описаны случаи перешнуровывания клетки и размножения с помощью гонидий. Доказано наличие фильтрующихся форм и процесса спорообразования.

Где обитают молочнокислые бактерии

Лактобактерии не могут самостоятельно синтезировать аминокислоты и некоторые витамины. По этой причине их нет ни в почве, ни в воде. В естественных условиях их выделяют из содержимого кишечника человека и животных, с поверхности растений. Оптимальной средой для жизнедеятельности молочнокислых бактерий является молоко и молочные продукты.

Источники питания для лактобактерий - это моно- и дисахариды. Некоторые разновидности сбраживают полисахариды, например, декстрозу. Также в качестве источника энергии эти микроорганизмы при определенных условиях используют органические кислоты: яблочную, уксусную, пировиноградную, муравьиную, фумаровую и лимонную. При отсутствии углеродсодержащих субстратов для питания могут перерабатывать аминокислоты.

Молочнокислые бактерии не способны к синтезу органического азота, поэтому требовательны к его содержанию в питательной среде. Также нуждаются они в витаминах, особенно в пуриновых основаниях: биотине, тиамине, пантотеновой, фолиевой кислотах. Все формы лактобацилл устойчивы к повышенной концентрации спирта. При этом они медленнее размножаются, но дольше живут. Так, в осветленных винах молочнокислые бактерии сохраняются до 7 месяцев.

Микроб является мезофильным, реже термофильным. Оптимальная температура для жизнедеятельности составляет + 25 °С... + 30 °С. При + 15 °С брожение значительно замедляется, а при + 45 °С лактобациллы перестают размножаться. Среда обитания молочнокислых бактерий может быть как кислородной, так и без доступа воздуха. Кислород им не нужен, в большинстве случаев он угнетает развитие микробов и препятствует нормальному процессу брожения.

Молочнокислое брожение

Молочнокислым брожением называется процесс анаэробного окисления углеводов, при котором выделяется молочная кислота. В результате молочнокислого брожения бактерии получают энергию, реализуемую для роста и размножения в безкислородных условиях. При этом лактобактерии снижают рН до значений ниже 5, подавляя рост других микроорганизмов.

Гетероферментативное брожение - более сложный процесс. В зависимости от условий и микробной культуры из углеводов образуется различное сочетание молочной и уксусной кислоты с выделением диоксида углерода и этанола.

Молочнокислое брожение в чистом виде применяют в химической промышленности для получения молочной кислоты. Ее широко используют для выделки кожи, в красильном производстве, в фармацевтике, при изготовлении пластмассы и стиральных порошков. В пищевой промышленности молочная кислота требуется для производства кондитерских изделий и безалкогольных напитков.

Не всегда молочнокислое брожение полезно для человеческой деятельности. Самопроизвольно возникающий процесс, начинающийся в молоке, вине, безалкогольных напитках, приводит к порче продуктов. Органолептически это выражается в прокисании, помутнении и ослизнении субстрата.

Пищевая промышленность и лактобактерии

Для производства и консервации различных продуктов широко используются молочнокислые бактерии. Значение их особенно велико в молочном деле.

• Молочная промышленность.

Для получения молочнокислых продуктов стерилизованное молоко или сливки сквашивают путем внесения чистых культур. Они носят название «стартовых заквасок». В зависимости от типа закваски получают разные продукты.

Для производства кефира и кумыса применяют культуры, которые, кроме молочнокислого, обеспечивают и спиртовое брожение. Закваску готовят на основе кефирных зерен, являющихся источником обширного сообщества еще до конца не изученных микроорганизмов (молочнокислые палочки и стрептококки, микрококки и дрожжи).

В процессе изготовления сыров молочнокислые бактерии работают на первом этапе, обеспечивая сворачивание казеина, затем их сменяют пропионовокислые микроорганизмы.

Для получения кисломолочного масла в сливки вносят культуру Str. lactis, Str. cremoris и Leuconostoc cremoris. При добавлении в гомогенезированное молоко L. bulgaricus и Str. thermophilus получают йогурт.

В производстве творога и сыров немецкой группы в молоко вносят закваски, содержащие Str. lactis или L. bulgaricus и Str. thermophilus. А для изготовления твердых сыров на стадии созревания используют культуру L. casei и Str. lactis.

• Виноделие.

При производстве вин широко применяют три рода лактобактерий: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. В основном это гетероферментативные кокки, обеспечивающие брожение по яблочно-молочному типу в высококислотных винах. При этом они сбраживают яблочную кислоту и не затрагивают другие химические компоненты вина. Лактобактерии могут испортить напиток, вызвав молочнокислое брожение. В результате появляются такие пороки вина, как прогоркание, ожирение, разложение винной кислоты.

• Хлебопечение.

В хлебе обнаруживают около 70 вкусовых и ароматических веществ, среди них 28 кислот, 11 спиртов, 28 карбонильных соединений, 6 эфиров, метилмеркаптан и аммиак. Молочнокислые бактерии принимают участие в образовании большинства из них. Наибольшее значение лактобациллы имеют для производства ржаного хлеба. Закваска придает тесту упругость, разрыхляет его и способствует подъему. Кислотность теста - важный показатель качества. При производстве пшеничного хлеба лактобактерии играют незначительную роль, в основном процесс зависит от дрожжевых культур. Основными составляющими молочнокислых заквасок для подготовки теста являются L. brevis, L. plantarum и L. fermenti.

• Консервирование мяса и рыбы.

Молочнокислые бактерии применяются при изготовлении салями и сервелата, других колбасных изделий, при созревании рыбы слабого посола. Молочная кислота ускоряет процесс консервирования и придает продуктам ценные вкусовые качества.

• Биологическое консервирование овощей и фруктов.

Заготовки проводятся по тому же принципу, что и силосование корма. Углеводы растений под воздействием молочнокислых бактерий превращаются в молочную и уксусную кислоты, которые являются прекрасными консервантами.

Квашеная капуста и огурцы, моченые яблоки, помидоры и арбузы - вот пример простых заготовок на зиму. Так, в порезанной и хорошо утрамбованной капусте с небольшим добавлением соли начинается спонтанный процесс брожения, в котором принимают участие сначала Leuconostoc, а позднее L. plantarum.

Роль в сельском хозяйстве

Силосование корма - это лучший способ заготовки и сохранения зеленой массы. Для создания необходимых условий исходное сырье (траву, зеленую массу кукурузы, ботву) укладывают в специальные силосные ямы, тщательно утрамбовывают и накрывают слоем земли. При этом создаются условия, в которых основная часть микробов погибает, а молочнокислые бактерии перерабатывают углеводы растений до тех пор, пока концентрация молочной кислоты не составит 60 % и более, а кислотность силоса не достигнет рН 4.5. Кроме молочной, в силосе накапливается и уксусная кислота. Для завершения процесса требуется около одного месяца.

Микрофлора в кишечнике человека

В кишечном тракте человека обитает множество молочнокислых микроорганизмов, называемых лакто- и бифидобактериями. Продукт их метаболизма - молочная кислота - обладает рядом положительных моментов.

• Стимулирует перистальтику кишечника.
• Уменьшает газообразование.
• Стимулирует выделение пищеварительных соков.
• Улучшает усвояемость кальция, фосфора и железа.

Кроме того, лактобактерии обладают способностью противостоять различным патогенным микробам. За счет выработки биологически активных веществ (органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины) происходит вытеснение опасных для деятельности кишечника микроорганизмов. Если в содержимом химуса молочнокислые бактерии снижены по количеству, то их место занимает условно-патогенная микрофлора. На основе выделенных из кишечника человека и животных штаммов разработаны лекарства, улучшающие состояние больного при многих инфекциях.

Что такое пробиотики

Еще в начале XX века знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников провел ряд экспериментов по восстановлению микрофлоры кишечного тракта человека с помощью культуры молочнокислой палочки L. bulgaricus . В результате исследований Мечников разработал первый пробиотик - «мечниковскую простоквашу», которую в течение многих лет употреблял сам, назначал пациентам и рекомендовал пить всем знакомым.

В настоящее время пробиотики - класс лекарственных препаратов, направленный на восстановление естественной среды организма. Многолетние изучения доказали эффективность применения пробиотиков (в том числе и лактобактерий) в различных клинических случаях.

Молочнокислые пробиотические бактерии широко применяются в медицине для профилактики и лечения острых и хронических заболеваний кишечника, дыхательных путей, для восстановления кишечной микрофлоры и стимуляции иммунитета. Принимать культуры пробиотиков можно как в виде таблеток и порошков, так и в натуральном виде (кефир, простокваша, ацидофильное молоко, йогурты и другие продукты молочной промышленности).

Мезофилы имеют различные классификации, относящиеся к двум доменам : бактерии , археи , и к царству Fungi домена Eucarya . Мезофилы, принадлежащие к Бактерии домена могут быть либо грамположительными или грамотрицательным . Грамположительные бактерии имеют клеточный слой, изготовленный из пептидогликана и пятен фиолетовых. Грамотрицательные бактерии также содержит пептидогликана, но слой очень тонкий и пятна красного или розового цвета. Требования кислорода для мезофилов не ограничивается только аэробные или анаэробные . Есть три основные формы мезофилов: кокки , палочки , и спираль .

Место обитания

В местах обитания мезофилов могут включать в себя сыр и йогурт . Они часто включается во время брожения пива и вина решений. Так как нормальная температура человеческого тела составляет 37 ° С , большинством человеческих патогенов являются мезофилами, как и большинство из организмов, содержащих человеческий микробиом .

Против экстремофилы

Мезофилы противоположны экстремофилы . Экстремофилы, которые предпочитают холодные среды, называются психрофильными , тех, кто предпочитает более высокие температуры, называются термофильными или термотропными и те процветает в чрезвычайно высокой температуре окружающей среды являются гипертермофильными . Генома вычислительный подход был разработан Zheng и др. классифицировать бактерии в мезофильные и термофильные.

Адаптации

Все бактерии имеют свое собственное оптимальное экологическое окружение и температуры, в которых они процветают. Многие факторы ответственны за оптимальный температурный диапазон данного организма, но данные свидетельствуют о том, что выражение конкретных генетических элементов (аллели) может изменить чувствительную к температуре фенотипа организма. Недавно опубликованное исследование показало, что мезофильные бактерии могут быть генетически сконструированы дла экспрессию определенных аллелей от психрофильных бактерий, следовательно, сдвигая ограничительный температурный диапазон мезофильных бактерий точно соответствовать, что из психрофильных бактерий.

Из - за менее устойчивой структуры мезофилов, она снижается гибкость для синтеза белка . Мезофилы не способны синтезировать белки при низких температурах. Он более чувствителен к изменениям температуры, и жирные кислоты , состав мембраны не допускает много текучести . Уменьшение оптимальной температуры 37 ° C до 0 ° C до 8 ° С приводит к постепенному снижению синтеза белка. Холодные индуцированные белки (CIPS) индуцируются во время низких температур, которые затем позволяют холодным ударные белки (ПЕС) для синтеза. Сдвиг назад к оптимальной температуре видит увеличение, что свидетельствует о том, что мезофилы сильно зависят от температуры. Наличие кислорода также влияет на рост микроорганизмов.

Есть два объяснения термофилы будучи в состоянии выжить при таких высоких температурах, в то время как мезофилы не могут. Наиболее очевидное объяснение является то, что термофилы, как полагает, имеют клеточные компоненты, которые являются относительно более стабильными, чем компоненты клеточных мезофилов именно поэтому термофилы способны жить при более высоких температурах, чем мезофилы. «Вторая школа мысли, как представлена ​​в трудах Gaughran (21) и Аллен (3), полагает, что быстрое ресинтез поврежденных или разрушенные клетки составляющие является ключом к проблеме биологической устойчивости к высокой температуре.»

требования кислорода

Из - за разнообразия мезофилов, требование кислорода сильно различается. Аэробные дыхания требует использования кислорода и анаэробные нет. Есть три типа анаэробов . Факультативные анаэробы растут в отсутствии кислорода, используя брожение вместо этого. Во время ферментации, сахара превращаются в кислоты , спирт , или газы . Если есть кислород присутствует, то он будет использовать вместо аэробного дыхания. Облигатные анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Aerotolerant анаэробы могут выдержать кислород.

Роли

Микроорганизмы играют важную роль в разложении органического вещества и минерализации из питательных веществ . В водных средах разнообразие экосистемы позволяет разнообразие мезофилов. Функции каждого мезофила зависят от окружающей среды, что особенно важно диапазона температур. Бактерии , такие как мезофилы и термофилы используются в сыроделиях из - за их роли в брожении . «Традиционные микробиологи используют следующие термины, чтобы указать общую (слегка произвольно) оптимальная температура для роста бактерий: психрофилы (15-20 ° C), мезофилы (30-37 ° С), термофилы (50-60 ° C) и крайние термофилы (до 122 ° с)». Оба мезофилы и термофилы используются в сыроделия по той же причине; Однако, они растут, процветают и умирают при различных температурах. Психротропных бактерии способствуют молочные продукты порча, получая плесенью или будет плохо из - за их способности расти при более низких температурах, таких как в холодильнике.

Примеры

Некоторые известные мезофилы включают листерии , золотистый стафилококк и кишечную палочку . Другие примеры видов из мезофилов являются Clostridium kluyveri , Pseudomonas maltophilia , ТЫоЬасШиз Novellus , Streptococcus Пирролидонилпептидаза и пневмококк . Различные типы заболеваний и инфекций, как правило, имеют патогены из мезофильных бактерий, таких как те, что перечислены выше.

Listeria моноцитогенес

Listeria моноцитогенес является грамположительной бактерией. Она тесно связана с Bacillus и стафилококки . Это палочковидный, факультативные анаэробы, что подвижно по перитрихиальным жгутикам . Л. моноцитогенес моторики ограничена от 20 ° C до 25 ° C. При оптимальной температуре, она теряет свою подвижность. Эта бактерия ответственна за

[μέσος (μесос) - средний] - наземные организмы, являющиеся промежуточными по условиям обитания между О. ксерофилъными и гигрофильными.

• - анаэробы, организмы, способные жить и развиваться при отсутствии в среде свободного кислорода. Термин «анаэробы» ввёл Л. Пастер, открывший в 1861 бактерии маслянокислого брожения...
• - бактерии, для которых температурный оптимум для роста лежит в пределах 2°– 42 °C; большинство – почвенные и водные организмы...

  Словарь микробиологии

• - группа микробов, температурные границы роста к-рых находятся в пределах 20 -45°С...

  Словарь микробиологии

• - автотрофы, организмы, использующие для построения своего тела CO2 в качестве единственного или главного источника углерода, т. е. синтезирующие необходимые для жизнедеятельности органич. в-ва из неорганических...
• - анаэробы, организмы, не нуждающиеся для нормальной жизнедеятельности в присутствии кислорода...

  Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

• - автотро́фные органи́змы, организмы, синтезирующие из неорганических веществ необходимые для жизни органические вещества...

  Ветеринарный энциклопедический словарь

• - организм, способный жить в бескислородной среде; эта способность называется анаэробиозом и относится к бактериям, некоторым червям и моллюскам...

  Начала современного Естествознания

• - автотрофы, организмы, использующие для построения своего тела С02 в качестве единственного или гл. источника углерода и обладающие как системой ферментов для ассимиляции СО2, так и способностью синтезировать все...

  Биологический энциклопедический словарь

• - занимают промежуточное положение между психрофильными и термофильными микроорганизмами...

  Биологический энциклопедический словарь

• - бесхлорофилльные организмы, утратившие хлорофилл благодаря переходу на питание органическими веществами...

  Словарь ботанических терминов

• - Б., температурный оптимум развития которых находится в пределах...

  Большой медицинский словарь

• - развивающиеся при средних температурах. Крайние температурные границы для них колеблются от +3 до +45-50°С. К М. м. относится большинство повсеместно распространенных бактерий и грибов...

  Геологическая энциклопедия

• - растения, животные, преднамеренно или случайно завезенные человеком из других климатических зон в новую для них область. См. также Акклиматизация...

  Экологический словарь

• - В ботанике так называются организмы, не способные пользоваться углекислотой, как источником углерода для построения органических веществ. Им противополагаются аутотрофные организмы, обладающие этой способностью...
• - ...

  Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

• - аутотрофные организмы, синтезирующие из неорганических веществ необходимые для жизни органические вещества...

  Большая Советская энциклопедия

"ОРГАНИЗМЫ МЕЗОФИЛЬНЫЕ" в книгах

6.4. Многоклеточные организмы

автора

Организмы

Из книги Метаэкология автора

ОРГАНИЗМЫ

Из книги Экология автора Митчелл Пол

6.4. Многоклеточные организмы

Из книги Антропология и концепции биологии автора Курчанов Николай Анатольевич

6.4. Многоклеточные организмы Многоклеточные организмы обычно ассоциируются в массовом сознании с понятием «живая природа». Именно они формируют «флору» и «фауну» Земли. Как уже говорилось выше, многоклеточные представляют собой несколько независимых направлений

Организмы

Из книги Метаэкология автора Красилов Валентин Абрамович

Организмы Одно время считали, что живое и неживое существуют по несовместимым законам и, следовательно, имеют различное происхождение. Но биосфера - это в первую очередь система биогенного круговорота вещества во внешних оболочках Земли, развивавшаяся на основе

ОРГАНИЗМЫ

Из книги Экология автора Митчелл Пол

ОРГАНИЗМЫ В экологии часто приходится уделять внимание отдельным организмам. Но что такое, собственно говоря, отдельный организм, особь или индивид? Среди животных легко выявить отдельные особи. Они четко отличаются от других особей и проходят через конкретные стадии

Светящиеся организмы

Из книги Русский Бермудский треугольник автора Субботин Николай Валерьевич

Светящиеся организмы У некоторых живых организмов (бактерий, грибов, беспозвоночных, рыб) известно явление биолюминесценции - свечения, обусловленного ферментативным окислением особых веществ (у значительного числа видов - люциферинов). Этот вид хемилюминесценции

Устойчивые организмы

Из книги Путь Черепах. Из дилетантов в легендарные трейдеры автора Куртис Фейс

Устойчивые организмы Некоторые организмы, будучи сложными, остаются устойчивыми и способными к выживанию в меняющейся среде. Они подвергаются постоянным изменениям в нестабильных климатических условиях и благодаря этому очень живучи. Это отличная модель для создания

Организмы – это сообщества, а сообщества – это организмы

Из книги Антихрупкость [Как извлечь выгоду из хаоса] автора Талеб Нассим Николас

Организмы – это сообщества, а сообщества – это организмы Идея рассматривать сообщества, а не индивидов, вред для которых оборачивается на пользу сообществу, пришла ко мне, когда я прочел работы об антихрупкости Антуана Даншена, физика, занявшегося генетикой. По мнению

Модельные организмы

Из книги Пять нерешенных проблем науки автора Уиггинс Артур

Модельные организмы Излюбленный объект исследования среди эукариот - Saccharomyces accharomyces cerevisae (S. cerevisae) больше известный как пивные дрожжи. Пожалуй, это более всего изученный на молекулярном и клеточном уровнях эукариотный организм. S. cerevisae представляет собой всего лишь

Автотрофные организмы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (АВ) автора БСЭ

Базифильные организмы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (БА) автора БСЭ

Бореальные организмы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (БО) автора БСЭ

Аутотрофные организмы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (АУ) автора БСЭ

Ацидофильные организмы

Из книги Большая Советская Энциклопедия (АЦ) автора БСЭ

Чеддер . При выработке чеддера температура второго нагревания составляет 40-45 °С, что способствует быстрому размножению молочнокислых бактерий. Еще больше интенсифицирует развитие микрофлоры чеддеризация - выдержка пласта в сырной ванне в течение нескольких часов до нарастания необходимой кислотности. В первые дни созревания в сыре преобладают молочнокислые стрептококки, количество которых достигает нескольких миллиардов в 1 г, затем начинается медленное отмирание микрофлоры.

Сыры типа голландского (голландский, костромской, ярославский) . Количество бактерии в 1 г этих сыров уже в первые дин созревания достигает 2,5-3,5 млрд. Рост бактерий усиливается вторым нагреванием и продолжается до тех пор. пока в сыре не израсходуется молочный сахар (через 5-7 сут.). Затем количество бактерий начинает снижаться. В процессе созревания постепенно развиваются молочнокислые палочки, количество которых к концу созревания достигает 300-400 млн. в 1 г. После сбраживания молочного сахара молочнокислые бактерии развиваются главным образом в результате потребления продуктов разложения белков.

Латвийский и ярцевский сыры . Эти сыры имеют более высокую влажность по сравнению с сырами типа голландского. Объем микрофлоры в первые дни созревания достигает 8-9 млрд и 1 г сыра. Количество палочек в конце созревания не превышает 70-80 млн. в 1 г, что, очевидно, объясняется более интенсивным развитием стрептококков. На созревание этих сыров сильно влияет микрофлора слизи, развивающейся на его поверхности. Микрофлора слизи состоит из молочнокислых бактерий, дрожжей, микрококков, плесеней, протеолитических бактерий. Дрожжи и плесени интенсивно развиваются в первые дни созревания, затем им на смену приходят микрококки и протеолитические бактерии. Наличие слизи на поверхности сыра ускоряет процесс созревания, особенно в подкорковом слое, который характеризуется более выраженным вкусом и запахом теста.

Во всех рассмотренных вариантах микробиологические процессы идут по одному типу, варьирует лишь максимальный объем микрофлоры. Так, за резким подъемом количества микрофлоры в начале процесса идет замедленный его спуск. Основным процессом является молочнокислый, остальные элементы микрофлоры более или менее случайны. Молочнокислый процесс всегда идет в двух фазах: молочнокислые стрептококки - молочнокислые палочки, соотношение которых меняется от типа к типу сыра.

Российский сыр . Этот сыр относится к прессуемым сырам с низкой температурой второго нагревания и частичной чеддеризацией сырной массы. С целью активизации молочнокислого процесса в пастеризованное молоко вносят повышенное количество закваски 0,8-1 %. Закваска состоит из мезофильных молочнокислых стрептококков и ароматобразующих стрептококков.

Особенность производства российского сыра состоит в том, что после второго нагревания до температуры 41-42°С сырную массу выдерживают при этой температуре в течение определенного времени - подвергают чеддеризации. Продолжительность выдержки составляет 30-40 мин. Весь процесс обработки сырной массы от разрезки до готовности к формованию составляет 120-140 мин. Такая длительная обработка создает оптимальные условия для размножения молочнокислых бактерий. Перед окончанием обработки зерна проводят его частичную посолку, которая в свою очередь приводит к последующему подавлению молочнокислого процесса.

Если на первых стадиях производства сыра молочнокислый процесс был по каким-либо причинам подавлен (например, развитие бактериофага, наличие в молоке ингибирующих веществ), посолка создает условия для размножения посторонних солеустойчивых микроорганизмов. Наиболее опасными солеустойчивыми микроорганизмами являются коагулазоположительные стафилококки, интенсивное размножение которых может привести к накоплению энтеротоксина, что делает сыр непригодным для употребления.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Для получения качественной и стабильной кисломолочной продукции в молоко вносятся закваски. Закваски - чистые культуры или смесь чистых культур молочнокислых бактерий.

Классификация кисломолочных продуктов

В зависимости от состава микрофлоры заквасок кисломолочные продукты делятся на 5 групп:

1. Продукты, приготовляемые с использованием многокомпонентных заквасок

К таким продуктам относятся кефир и кумыс, которые готовятся с использованием естественной симбиотической закваски – кефирного грибка . Кефирные грибки – прочное симбиотическое образование. Они имеют всегда определенную структуру и передают свои свойства и структуру последующим поколениям. Они имеют неправильную форму, сильноскладчатую или бугристую поверхность, консистенция их упругая, мягко-хрящеватая, размеры от 1-2 мм до 3-6 см и более. В состав кефирного грибка входит ряд молочнокислых бактерий: мезофильные молочнокислые стрептококки видов Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; ароматобразующие бактерии видов Streptococcus diacetylactis, Leuconostoc dextranicum; молочнокислые палочки рода Lactobacillus; уксуснокислые бактерии; дрожжи. При микроскопировании срезов кефирного грибка обнаруживаются тесные переплетения палочковидных нитей, которые образуют строму грибка, удерживающую остальные микроорганизмы.

Мезофильные молочнокислые стрептококки обеспечивают активное кислотоообразование и формирование сгустка. Их количество в готовом продукте достигает 10 9 в 1 см 3 .

Ароматобразующие бактерии развиваются медленнее молочного и сливочного стрептококков. Они образуют ароматические вещества и газ. Их количество в кефире составляет 10 7 -10 8 в 1 см 3 .

Количество молочнокислых палочек в кефире достигает 10 7 -10 8 в 1 см 3 . При увеличении продолжительности процесса сквашивания и при повышенных температурах количество этих бактерий повышается до 10 9 в 1 см 3 , что приводит к перекисанию продукта.

Дрожжи развиваются гораздо медленнее, чем молочнокислые бактерии, поэтому увеличение их количества отмечается во время созревания продукта и составляет 10 6 в 1 см 3 . Излишнее развитие дрожжей может происходить при повышенных температурах сквашивания и длительной выдержке продукта при этих температурах.

Еще медленнее развиваются уксуснокислые бактерии, которые содержатся в кефире в количестве 10 4 -10 5 в 1 см 3 . Излишнее развитие уксуснокислых бактерий в кефире может привести к появлению слизистой тягучей консистенции.

Процесс сквашивания и созревания кефира ведут при температуре 20-22 0 С в течение 10-12 часов.

2. Продукты, приготовляемые с использованием мезофильных молочнокислых стрептококков

К таким продуктам относятся творог и сметана. При приготовлении этих продуктов процесс сквашивания молока проводят при температуре 30 0 С в течение 6-8 часов. В состав микрофлоры этих продуктов входят гомоферментативные стрептококки: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris; гетероферментативные ароматобразующие стрептококки: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus и ароматобразующие лейконостоки вида Leuconostoc dextranicum. Их количество в готовом твороге составляет 10 8 -10 9 клеток в 1 г, в сметане – 10 7 клеток в 1 г.

3. Продукты, приготовляемые с использованием термофильных молочнокислых бактерий

С использованием термофильных молочнокислых бактерий готовят йогурт, простоквашу, ряженку и варенец. Процесс сквашивания ведут при температуре 40-45 0 С в течение 3-5 часов.

В состав микрофлоры йогурта и простокваши входят термофильный стрептококк (Streptococcus thermophilus) и болгарская палочка (Lactobacillus bulgaricus) в соотношении 4:1…5:1. Применяют также симбиотическую закваску этих микроорганизмов. Содержание термофильных стрептококков и болгарской палочки в 1 см 3 продукта составляет 10 7 -10 8 .

В производстве ряженки и варенца используют закваску термофильного молочнокислого стрептококка в количестве 3-5%. Иногда добавляют болгарскую палочку. Содержание термофильного стрептококка в 1 см 3 продукта составляет 10 7 -10 8 клеток.

4. Продукты, приготовляемые с использованием мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков

К этим продуктам относят сметану, молочно-белковую пасту, творог, вырабатываемый ускоренным методом, а также напитки пониженной жирности с плодово-ягодными наполнителями. Сквашивание молока ведут при температурах 35-38 0 С в течение 6-7 часов.

Микроорганизмами, ведущими молочнокислые процессы, являются мезофильные и термофильные стрептококки. Мезофильные стрептококки осуществляют активное течение молочнокислого процесса и участвуют в обеспечении влагоудерживающей способности сгустка. Их количество в 1 см 3 продукта составляет 10 6 -10 8 клеток. Основной функцией термофильных стрептококков является обеспечение необходимой вязкости сгустка, способности его к удерживанию сыворотки и восстановление структуры после перемешивания. Содержание их в продукте 10 6 -10 8 клеток в 1 см 3 .

5. Продукты, приготовляемые с использованием ацидофильных палочек и бифидобактерий

Это продукты лечебно-профилактического назначения. К ним относятся: ацидофильное молоко, ацидофилин, ацидофильно-дрожжевое молоко, ацидофильная паста, детские ацидофильные смеси, кисломолочные продукты с использованием бифидобактерий.

Использование бактерий рода Lactobacillus acidophilus в производстве продуктов детского и диетического питания обусловлено наличием у этих бактерий способности выделять в процессе жизнедеятельности специфические антибиотические вещества, подавляющие рост бактерий группы кишечной палочки, дизентерийной палочки, сальмонелл, коагулазоположительных стафилококков и др. Бактерицидные свойства ацидофильной палочки усиливаются в присутствии молочной кислоты.

Ацидофильное молоко готовят, сквашивая пастеризованное молоко чистыми культурами ацидофильных палочек. Ацидофильную пасту вырабатывают из ацидофильного молока определенной кислотности (80-90 0 Т), отпрессовывая часть сыворотки. Ацидофилин вырабатывают из пастеризованного молока, сквашивая его закваской, состоящей из ацидофильных палочек, молочнокислых стрептококков и кефирной закваски в равных соотношениях. При приготовлении ацидофильно-дрожжевого молока в состав закваски помимо ацидофильных палочек входят дрожжи вида Saccharomyces lactis.

Основным пороком кисломолочных продуктов с использованием ацидофильных палочек является перекисание продукта. Это происходит в том случае, когда не проводят быстрого охлаждения продукта.

Продукты, обогащенные бифидобактериями , характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические вещества, микро- и макроэлементов

В настоящее время выпускают широкий ассортимент молочных продуктов с бифидобактериями. Все эти продукты условно можно разделить на три группы. В первую группу входят продукты, в которые вносят жизнеспособные клетки бифидобактерий, выращенные на специальных средах. Размножение этих микроорганизмов в продукте не предусматривается. Ко второй группе относятся продукты, сквашенные чистыми или смешанными культурами бифидобактерий, в производстве которых активизация роста бифидобактерий достигается обогащением молока бифидогенными факторами различной природы. Кроме того, можно использовать мутантные штаммы бифидобактерий, адаптированные к молоку и способные расти в аэробных условиях. Третья группа включает продукты смешанного брожения, чаще всего сквашенные совместными культурами бифидобактерий и молочнокислых бактерий.

Микробиологический контроль производства кисломолочных продуктов

Микробиологический контроль производства кисломолочных продуктов заключается в проведении контроля технологического процесса, санитарно-гигиенического контроля условий производства и готовой продукции.

При контроле технологии проверяют эффективность пастеризации молока не реже 1 раза в 10 дней.

Особое внимание уделяют контролю качества заквасок на наличие бактерий группы кишечной палочки, отбирая пробы из трубопровода при подаче закваски в ванну (БГКП не допускаются в 10 см 3 закваски). Исследуют также смесь после заквашивания и сквашивания. В последнем случае пробы отбирают из ванны, резервуара или бутылки при термостатном способе производства. Определяют наличие БГКП, которые не должны содержаться в 1 см 3 .

Контроль технологических процессов производства кисломолочных продуктов проводят один раз в месяц.

Готовую продукцию контролируют на наличие БГКП (бактерии группы кишечной палочки), а при необходимости – по микроскопическому препарату не реже одного раза в 5 дней. БГКП не допускаются в 0,1 см 3 кефира, простокваши, йогурта, ацидофильно-дрожжевого молока и других кисломолочных напитков. В сметане 20%-ой и 25%-ой жирности БГКП не должны обнаруживаться в 0,01 см 3 , в твороге – в 0,001 г. В твороге нормируется также содержание золотистого стафилококка (не допускаются в 0,01 г). Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы не допускаются в 25 см 3 (г) всех видов кисломолочных продуктов.

При ухудшении микробиологических показателей готового продукта проводят дополнительный контроль технологических процессов для установления причин, влияющих на качество продукта.

Пороки кисломолочных продуктов и причины их возникновения

Пороки кисломолочных продуктов обусловлены развитием посторонней микрофлоры, что может быть связано как с недостаточной активностью заквасок, так и с развитием остаточной микрофлоры пастеризованного молока.

Наиболее распространенными пороками кисломолочных продуктов являются:

Вспучивание

Происходит при развитии в кисломолочных продуктах дрожжей и бактерий группы кишечной палочки. Присутствие БГКП свидетельствует о низком санитарном состоянии производства.

Медленное сквашивание

Наблюдается при ослаблении активности закваски, вследствие использования молока низкого качества или развития бактериофага. Медленное сквашивание может привести к развитию посторонних микроорганизмов, вызывающих изменение вкуса и запаха.

Слишком быстрое сквашивание

Чаще всего этот порок наблюдается в кефире и в сметане в теплое время года на предприятиях, где не созданы нормальные температурные условия сквашивания. При этом кислотность продукта интенсивно нарастает, сгусток в кефире образуется дряблый, в продукте возникает сильное газообразование.

Этот порок может быть вызван также развитием термоустойчивых молочнокислых палочек, представляющих собой остаточную микрофлору пастеризованного молока.

Запах сероводорода

Сероводород накапливается вследствие разложения белков молока. Порок обычно возникает весной или осенью (при ослаблении молочнокислого брожения) и связан с развитием кишечных палочек и гнилостных бактерий. При возникновении этого порока необходимо сменить закваску.

Ослизнение, тягучесть

Тягучесть сгустка в кисломолочных продуктах может быть вызвана развитием уксуснокислых бактерий и появлением слизистости у молочнокислых бактерий. Для предупреждения этого порока необходимо исключить возможность попадания кефирной закваски в молоко, перерабатываемого на другие виды молочных продуктов

Плесневение

Возникает при продолжительном хранении продукта в условиях холодильника.

Если Вас интересует приобретение заквасок для производства кисломолочной продукции в Узбекистане, Вы можете на нашем сайте в разделе , перейдя по .