Приготовление заквасок

Использование молочных микроорганизмов в различных соче­таниях позволяет получать большое число видов кисломолочных продуктов.

Закваска создает первичную микрофлору кисломолочных продук­тов. При благоприятных условиях микроорганизмы, внесенные в мо­локо с закваской, развиваются, образуя вторичную микрофлору. К мо­лочнокислой микрофлоре относятся молочнокислые стрептококки, молочнокислыепалочки (в том числе ацидофильная) и дрожжи.

Молочнокислый стрептококк имеет округлую форму, клетки рас­полагаются поодиночке и в виде коротких цепочек. Стрептококки бывают мезофильные и термофильные. Для первых оптимальная температура развития 30-3 5 °С, для вторых 40-45 °С. Предел кислотообразования – 120-130°Т.

Ароматообразующие бактерии –Str. citrovorus, str. Paracitrovorus относятся к молочнокислым стрептококкам, оптимальная темпера­тура их развития 25-30°С. Кроме молочной кислоты эти бактерии продуцируют летучие кислоты и ароматические вещества.

Болгарская палочка – довольно крупная по размеру, она может находиться в виде отдельных клеток и цепочек, оптимальная темпе­ратура развития 40-42°С, предел кислотообразования 300°Т. Болгар­ская палочка образует плотный ровный сгусток.

Ацидофильная палочка – крупные клетки, находятся поодиноч­ке и в виде цепочек. Слизистые штаммы образуют слизистый (тягу­чий) сгусток, оптимальная температура их развития 42-45°С, предел кислотообразования 200°Т. Неслизистые штаммы формируют ров­ный сгусток, предел кислотообразования 300°Т.

Пропионовокислые бактерии – неподвижные бесспоровые па­лочки. Оптимальная температура развития 30-35°С, лучше развиваются без доступа воздуха, предел кислотообразования 160-170°Т. Для своего развития используют молочный сахар, а также молочную кис­лоту или ее соли. В результате процесса брожения образуются про-пионовая, уксусная кислоты, диоксид углерода. Пропионовокислые бактерии используются при производстве сыров с длительным пе­риодом созревания (швейцарский, советский). Они образуют вита­мины группы В.

Уксуснокислые бактерии – одиночные или соединенные в пары палочки, подвижные. Оптимальная температура развития 30°С. Слабо растут при 37-38°С, но хорошо при 20°С. Они для своего развития ис­пользуют молочную кислоту, но не способны разлагать молочный са­хар. Уксуснокислые бактерии являются обязательным видом бактерий кефирной закваски, обнаруживаются в твороге, сметане.

Сырная палочка – клетки мелкие, чаще располагаются в виде цепочек. Оптимальная температура развития 30°С (минимальная 15°С, максимальная 33°С). Предел кислотообразования 180-200°Т. Сгусток образуется ровный, плотный, с чистым кислым вкусом. Сырная палочка является основной микрофлорой зрелых сыров, а также обнаруживается в кефирных грибках.

Молочные дрожжи. Они значительно крупнее бактерий, имеют округлую форму, оптимальная температура их развития 18-20°С, хорошо развиваются в кислой среде и при доступе кислорода.

Кефирные грибки. В их состав входят молочнокислые стрепто­кокки и палочки, дрожжи, уксуснокислые и ароматообразующие бак­терии. Оптимальная температура развития кефирных грибков 18-22°С, предел кислотообразования 90-100°Т.

Для бактериальных заквасок должны быть подобраны такие куль­туры микроорганизмов, в результате деятельности которых получа­ются высококачественные молочные продукты.

Подбор отдельных штаммов и заквасок для кисломолочных про­дуктов осуществляют по следующим показателям: соответствие микробиологической чистоты штаммов и заквасок по микроскопи­ческому препарату (отбраковка образцов, загрязненных посторон­ней микрофлорой); активность штаммов и заквасок, характеризуе­мая продолжительностью сквашивания и органолептической оцен­кой (характер сгустка, вкус, запах); влагоудерживающая способность (влагоотдача); предел кислотообразования, определяемый по титру­емой кислотности; устойчивость к поливалентному бактериофагу; антибиотическая и антагонистическая активность по отношению к условно-патогенной и патогенной микрофлоре.

Бифидобактерии. используемые для приготовления молочных продуктов лечебно-профилактического назначения, подбирают с учетом особенностей их свойств. Бифидобактерии медленно раз­множаются в молоке, отдельные штаммы этих бактерий сквашивают молоко при оптимальной температуре развития за 2-4 сут, что не­приемлемо в технологии молочных продуктов. Поэтому проводят подбор штаммов бифидобактерии, имеющих повышенную кислото­образующую способность. Профилактическая и лечебная ценность молочных продуктов определяется не только количеством получен­ной заквасочной микрофлоры, но и способностью приживаться в кишечнике человека. Косвенным показателем способности микро­организмов приживаться в кишечнике служит их устойчивость к фенолу, который всегда находится в содержимом кишечника. Штам­мы бифидобактерии сильно различаются по этому свойству. Поэто­му существует необходимость подбора бифидобактерии по данному признаку. Кроме того, следует подбирать бифидобактерии по их спо­собности образовывать антибиотические вещества.

Специализированные лаборатории и биофабрики выпускают зак­васки в зависимости от их физического состояния и способа произ­водства следующих видов: жидкие (обозначаются буквой Ж); сухие (обозначаются буквой С); замороженные (обозначаются буквой 3); на плотных питательных средах (обозначаются буквами ПС).

В зависимости от числа жизнеспособных клеток и способа про­изводства различают бактериальные закваски (БЗ) и бактериальные концентраты* (БК).

При изготовлении бактериальных заквасок не проводят концент­рирование микробных клеток, поэтому число жизнеспособных кле­ток в 1 см³ или 1 г заквасок составляет не более 10 млрд.

При изготовлении бактериальных концентратов проводят обя­зательное концентрирование микробной массы, поэтому число жиз­неспособных клеток в 1 см³ или 1 г концентрата составляет сотни миллиардов.

Жидкие закваски представляют собой чистые культуры, нахо­дящиеся в активном состоянии и выращенные в стерильном молоке. Срок годности их составляет 2 недели при температуре хранения 3-6°С. При длительном транспортировании без соблюдения режима охлаждения активность культур, входящих в жидкие закваски, быс­тро снижается.

С целью повышения сроков хранения заквасок, их активности и увеличения в заквасках числа бактериальных клеток вырабатывают сухие закваски, а также жидкий и сухой бактериальные концентраты. Жидкий бактериальный концентрат приготавливают путем культи­вирования молочнокислых бактерий в питательной среде, их кон­центрирования (центрифужным способом) и смешивания получен­ной биомассы с защитной средой.

Сухой бактериальный концентрат вырабатывают из жидкого пре­парата (с защитной средой) путем его сублимационной сушки. Суб­лимационная сушка заключается в высушивании бактериального препарата в замороженном состоянии при глубоком вакууме. При этом содержание микробных клеток в 1 г сухого бактериального препарата повышается до сотен миллиардов, а срок хранения увели­чивается до 4 мес.

Сухие закваски вырабатывают из жидких путем их сушки мето­дом распыления или сублимации. При производстве сухих заквасок с помощью распылительных сушилок активность чистых культур сохраняется до 3 мес. При сублимационном способе сушки сохраня­емость живых клеток достигает 90% в течение нескольких месяцев и даже лет.

Сухие бактериальные закваски и концентраты, в отличие от жидких, более транспортабельны и могут сохраняться в течение дли­тельного времени. При использовании сухого бактериального кон­центрата упрощается схема приготовления заквасок. Сухой бакте­риальный концентрат активизируется путем растворения его в сте­рилизованном обезжиренном молоке и выдержки в течение 1, 5-5 ч при оптимальной температуре развития бактериальных клеток. После активации бактериальный препарат направляют непосредственно в производство или для получения первичной производственной зак­васки, приготовленной на пастеризованном молоке.

Разработаны закваски прямого внесения. В качестве таких зак­васок используют культуры DVS (прямое сквашивание в емкости), которые просты в употреблении и не нуждаются в предварительной подготовке, например в активизации.

Лаборатории по производству сухих бактериальных культур в нашей стране находятся во многих городах. По запросам молочных предприятий лаборатории высылают культуры, расфасованные в пробирки (флаконы) массой 1-2 г. Культуры снабжают инструкцией, указывающей, для изготовления какого продукта она предназначе­на, дату изготовления, срок годности.

При производстве заквасок необходимо выполнять следующие основные требования: 1) заквасочное отделение должно быть изо­лировано от производственных помещений и максимально прибли­жено к цехам – потребителям заквасок. На входе в отделение дол­жен быть тамбур, где можно сменить санитарную одежду. В заквасочном отделении должны быть отдельные помещения для приготовления заквасок на чистых культурах, для получения кефир­ной закваски, для мойки и дезинфекции посуды и инвентаря. На пред­приятиях небольшой мощности допускается готовить закваски на чистых культурах и кефирной в одном помещении при условиях: 1) емкости для приготовления различных заквасок и трубопроводы для их подачи должны быть разделены; 2) воздух в заквасочных отделе­ниях должен быть стерильным; для стерилизации воздуха предусмат­ривают бактерицидные лампы; 3) в заквасочных отделениях не допус­кается прохождение транспортных магистральных коммуникаций для паро-, водо- и холодоснабжения, а также вентиляции и канализации; 4) приготовление заквасок должно соответствовать инструкции по при­готовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности; 5) закваски с истекшим сро­ком хранения, а производственная – с повышенной кислотностью к использованию не допускаются; 6) транспортирование заквасок в зак-васочники должно осуществляться по максимально коротким трубо­проводам. Небольшое количество закваски допускается переносить в закрытых емкостях. Перед тем как вылить закваски, края емкостей не­обходимо протереть спиртом и профламбировать.

Сухие бактериальные культуры перед использованием «оживляют» (активизируют), т.е. готовят первичную (материнскую), вторичную (пе­ресадочную) и рабочие закваски. Молоко для оживления закваски бе­рут от здоровых коров, чтобы было свежим, свободным от антибиоти­ков и бактериофагов, полноценным по биологическим свойствам.

Закваску неразрешается готовить на молоке, полученном от жи­вотных, больных маститом, туберкулезом и бруцеллезом, а также во время их лечения и в течение 3 сут по окончании введения антибио­тиков. Кроме того, не разрешается использовать молоко в течение 15 сут, предшествующих сухостойному периоду, и первые 7 сут пос­ле отела коров. Лабораторную и производственную закваски можно готовить на цельном или обезжиренном молоке. Закваску готовят из молока не ниже I сорта плотностью 1028 кг/м³.

Общий технологический процесс приготовления заквасок состоит из следующих операций: отбор, подготовка, тепловая об­работка, охлаждение и сквашивание молока, охлаждение закваски.

Закваски готовят в такой последовательности (рис. 1): из смеси отдельных штаммов чистых культур молочнокислых бактерий или го­товых жидких и сухих заквасок в лаборатории предприятия получают лабораторную закваску на цельном или обезжиренном молоке.

Эту закваску используют для приготовления первичной произ­водственной закваски. Лабораторную закваску также можно исполь­зовать непосредственно в производстве. При необходимости из пер­вичной производственной можно приготовить вторичную производ­ственную закваску. Для восстановления активности жидких или сухих заквасок после их оживления в стерилизованном молоке рекомендуется провести еще одну или две пересадки в стерилизованном моло­ке. Молоко, предназна­ченное для приготовле­ния закваски, подверга­ют тепловой обработке – пастеризуют при темпе­ратуре 92-95°С с выдер­жкой 20-30 мин или сте­рилизуют при 120°С с выдержкой 15-20 мин. Молоко, прошедшее теп­ловую обработку, нельзя переливать в другую по­суду, так как оно при этом загрязняется посторонней микрофлорой. Закваска, приготовлен­ная на стерилизованном молоке, более активна, поскольку в ней ис­ключена посторонняя микрофлора. После тепловой обработки мо­локо сразу охлаждают до температуры сквашивания: ее рекоменду­ется устанавливать на 2-3 °С ниже той температуры, при которой производят данный кисломолочный продукт. В охлажденное моло­ко вносят закваску, перемешивают и оставляют до образования плот­ного сгустка кислотностью 65-75°Т. Используют свежеприготовлен­ную закваску. Если это невозможно, то ее охлаждают до 3-10°С. Про­должительность хранения производственной закваски после сквашивания не более 24 ч, при этом допускается повышение ки­слотности не более чем на 10°Т. Если используют охлажденную зак­васку, то для повышения активности ее вносят в теплое пастеризо­ванное молоко температурой 30-40°С в соотношении 2 части молока на 1 часть закваски. Смесь перемешивают, оставляют на 1 ч и затем используют.

Рис. 1 Общая схема приготовления заквасок

При приготовлении заквасок большое значение имеет периодич­ность (частота) смены чистых культур. Если в производстве заквас­ки длительно применяют одни и те же культуры, то в ней может на­капливаться бактериофаг. Поэтому закваски разных партий следует менять не реже 1 раза в неделю.

В производстве кисломолочных продуктов целесообразно исполь­зовать лабораторную или производственную закваску. Если на пред­приятии закваску получают пересадочным методом, то число пересадок должно быть не более 5-7. В зависимости от активности лабо­раторную или первичную производственную закваску вносят в мо­локо для его сквашивания в количестве 1-5%. В производстве творо­га, сметаны, простокваши обыкновенной с применением бактери­ального концентрата продолжительность сквашивания 12-14 ч, а расход сухой закваски составляет 1 г на 300 л, в замороженном ви­де– 10 г на 300 л.

Лабораторная закваска. Эту закваску готовят в микробиологичес­кой лаборатории, оборудованной необходимыми техническими сред­ствами с использованием чистых культур молочнокислых бактерий на стерилизованном молоке. Чистые культуры в виде отдельных штаммов сохраняют в лаборатории, пересевая их в пробирки со стерильным обез­жиренным молоком через 15-20 дней. Между пересевами штаммы хра­нят в холодильнике при температуре 3-5°С. Закваски в сухом или жид­ком виде необходимо использовать по возможности сразу после полу­чения из лаборатории. Пересадку лабораторной закваски проводят на стерилизованном молоке, не допуская при этом попадания посторонней микрофлоры. При обнаружении последней готовят новую закваску из другой партии готовой закваски.

Лабораторную закваску готовят на стерилизованном цельном или обезжиренном молоке. Для стерилизации молоко разливают в молоч­ные бутылочки, колбы, алюминиевую или нержавеющую посуду или другую специальную тару и закрывают ватными пробками или метал­лическими колпачками с пергаментной прокладкой. После стерилиза­ции молоко охлаждают до температуры заквашивания 26-3 0°С (для сметаны, творога и обыкновенной простокваши) или 3 8-42°С (для про­стокваши южной и ацидофильной, ацидофильного молока, ряженки). Перед внесением закваски (сухой, жидкой или бактериального концен­трата) в подготовленное молоко проверяют целостность упаковки (фла­коны, пробирки) с закваской. При открытии упаковки с сухими зак­васками край флакона или пробирки обжигают в пламени горелки и все содержимое высыпают в подготовленное молоко при тщательном перемешивании. Закваски сублимационной сушки предварительно ра­створяют в 5-7 мл стерилизованного молока, добавляя его во флакон. Для жидких заквасок перед открытием упаковки обжигают ее края и удаляют пробку, а затем фламбируют край флакона. После этого заква­ску выливают в подготовленное молоко.

Одну порцию сухой закваски вносят на 2 л молока, жидкой – на 2, 5 л, отдельные штаммы или смеси добавляют в количестве 0, 5-1% к объему заквашиваемого молока. Тару с заквашенным молоком зак­рывают пробками и ставят в термостат или заквасочник, в которых поддерживается постоянная температура для благоприятного роста микрофлоры. При применении сухой закваски молоко необходимо перемешивать через 1 и 2 ч. Продолжительность приготовления ла­бораторной закваски составляет 12-18 ч.

Лабораторная закваска имеет ровный плотный сгусток, кислот­ностью 80-85°Т (для молочнокислых стрептококков) или 100-130°Т (для болгарской и ацидофильной палочек). Срок хранения лабора­торной закваски при 3-6°С составляет 72 ч, а при 8-10°С – 24 ч.

Производственная закваска. Все технологические операции по приготовлению производственной закваски проводят в одной емко­сти – заквасочной установке, пастеризационной ванне и др. Для при­готовления производственной закваски используют цельное или обез­жиренное молоко, которое пастеризуют при 92±2°С с выдержкой 20-30 мин и постоянно перемешивают во время выдержки. Пастеризован­ное молоко охлаждают до температуры заквашивания и вносят в него лабораторную закваску в количестве 1-3%. Перед ее внесением необходимо взболтать содержимое, а горлышко бутылки или край про­бирки (флакона) с лабораторной закваской обжечь пламенем спирто­вой горелки. Молоко для производственной закваски сквашивают при температуре на 2-3 °С ниже температуры приготовления кисломолоч­ных продуктов. При внесении лабораторной закваски молоко переме­шивают. После заквашивания для равномерного распределения заквас­ки молоко перемешивают в течение первых 2 ч, а затем оставляют в покое до образования сгустка. Готовую закваску используют для выра­ботки кисломолочных продуктов. Лабораторную и производственную закваски рекомендуется использовать сразу.

Производственную закваску необходимо готовить ежедневно и в достаточном количестве для заквашивания молока и сливок, перера­батываемых в течение смены или суток. Закваску со слабой актив­ностью или обсемененную посторонней микрофлорой следует за­менять новой. Производственную закваску, приготовленную на сте­рилизованном молоке, хранят при 3-6°С 72 ч, а на пастеризован­ном – не более 24 ч после охлаждения.

При приготовлении заквасок для кисломолочных продуктов мож­но применять трехпересадочный способ. Приготовление закваски этим способом заключается в последовательном приготовлении (пе­ресадке) первичной и вторичной лабораторных заквасок, а из вто­ричной – производственной закваски.

Кефирная закваска. Для приготовления закваски на предприяти­ях применяют живые и сухие кефирные грибки. Сухие кефирные гриб­ки перед использованием восстанавливают. Для этого кефирные гриб­ки выдерживают в кипяченой охлажденной воде, а затем в охлажден­ном пастеризованном молоке до всплытия их на поверхность.

Для получения кефирной закваски активные грибки помещают в пастеризованное, охлажденное до температуры 18-20°С летом и 20°С зимой обезжиренное молоко в соотношении 1 часть грибков на 20 частей молока. Полученную закваску перемешивают сначала че­рез 15-18 ч, а затем через 5-7 ч. После этого ее процеживают через металлическое сито. Грибки, оставшиеся на сите после процежива­ния грибковой закваски, помещают в свежее пастеризованное и охлажденное для культивирования молоко. Они представляют со­бой сырые упругие комочки округлой формы различных размеров. При выдерживании в молоке грибки быстро размножаются. Мелкие грибки постепенно вырастают в крупные, которые затем делятся на несколько мелких грибков, также разрастающихся. Их рост обу­словлен активным размножением молочнокислых бактерий и дрож­жей, находящихся в кефирных грибках. Молоко при культивирова­нии грибков приливают ежедневно приблизительно в одно и то же время.

По мере роста грибки отделяют один-два раза в неделю с таким расчетом, чтобы соотношение грибков и закваски оставалось посто­янным (от 1: 30 до 1: 50). Температура помещения, где культивируют грибки, также должна быть постоянной: 18-22°С. Промывать гриб­ки не допускается, так как это приводит к вымыванию полезной микрофлорычи снижению активности закваски. При ослаблении ак­тивности закваски необходимо проверить соотношение между гриб­ками и молоком.

Полученную закваску кислотностью 95-110°Т используют для приготовления производственной кефирной закваски либо сразу для изготовления кефира. Производственную кефирную закваску гото­вят следующим образом. В пастеризованное и охлажденное до 18-20°С молоко добавляют 2-3% грибковой закваски и сквашивают в течение 10-12 ч. Для улучшения органолептических показателей производственную кефирную закваску рекомендуется выдерживать для созревания 12-24 ч при температуре 10-12°С. Кислотность про­изводственной закваски должна быть 95-100°Т.