Рататуй. Навчальний посібник для студентів, що навчаються у вищих навчальних закладах іii1V рівнів акредитації за напрямом Ветеринарна медицина
 Скачать 5.29 Mb.
|
|
Продукти змішаного бродіння До цієї групи належать кефір і кумис. Для їх виготовлення використовують симбіотичні закваски, у складі яких домінують молочнокислі бактерії та дріжджі. Тому після внесення закваски починається не лише молочнокисле, а й спиртове бродіння. Співвідношення молочної кислоти, вуглекислого газу і спирту зумовлюють освіжаючий, дещо гострий смак цих продуктів, їх цілющі властивості зумовлені насамперед накопичуванням нізину та інших антибіотичних речовин, продуцентами яких є дріжджі. Кефір - кисломолочний напій, який займає близько 80% ви- робництва всіх кисломолочних напоїв у нашій країні. Кефірна закваска, яку часто називають "кефірним грибком", або "кефірними зернами", складається із багатьох (майже 20) видів молочнокислих 287 бактерій і дріжджів, співвідношення між якими зберігається постійним і забезпечує типові смакові властивості кефіру. Особливою рисою кефіру є використання кефірних зерен як стартера. Кефірні зерна мають желатиноподібну консистенцію, колір від білого до жовтого, неправильної форми, розміром від пшеничного зерна до грецького горіха. Гранули не розчинні у воді та набухають у воді чи молоці і формують в'язкий, желеподібний білий продукт. Мікрофлора кефірних зерен складається із наступних мікроорганізмів: – дріжджі: Saccharomyces cerevisiae, Candida kefir (Torula kefir); – лактобацили: Lactobacillus kefir (Lb.brevis-like), Lb. lactis, Lb. bulgaricum, Lb. helveticum; – лейконосток: Leuc. mesenteroides, Leuc. mesenteroides subsp. dextraticum; – лактококи: L. lactis subsp.lactis, L. lactis subsp.cremoris; – оцтовокислі бактерії: Acetobacter aceti. Лактококи – найбільш активна частина кефірної закваски, забезпечують швидке зростання кислотності протягом перших годин бродіння. При високих кислотностях вони інгібуються. Кількість мезофільних лактобацил у кефірному стартері не перевищує 10 2 – 10 3 /мл і ці бактерії не відіграють важливої ролі для якості продукту. Lb.bulgaricum та Lb.helveticum виявляють у кефірній заквасці у кількості 10 4 -10 5 мл. Leuconostoc spp. приймають участь у формуванні специфічного смаку і аромату кефіру і можуть, при надмірному розвитку, викликати утворення газу. Деякі здатні продукувати полісахариди (Leuc.mesenteroides subsp.dextraticum). 288 Дріжджі приймають активну участь у підтримці симбіозу мікроорганізму у гранулах, утворенні СО 2 і формуванні спирту у кефірі, а також формуванні специфічного смаку і аромату. Acetobacter aceti також активні у забезпеченні симбіозу між мікроорганізмами кефірної закваски та покращують консистенцію кефіру, підвищуючи його в'язкість. У випадку надмірного росту A. aceti виражена в'язкість та слиз можуть з'являтись у кефірі. Кефірні зерна зазвичай видаляються і використовуються повторно. Зерна відсіюються після бродіння, потім суспендуються у холодну воду і зберігають при температурі 4 °С або висушуються у марлі при кімнатній температурі протягом 48 год. і зберігають у сухому вигляді при температурі 4 °С. Правильно висушені кефірні зерна активні протягом 12—18 місяців, а при зберіганні у воді вони втрачають свою активність через тиждень. Виробництво кисломолочних продуктів і напоїв здійснюється резервуарним чи термостатним способами і включає ряд однакових для всіх видів напоїв технологічних операцій. Для резервуарного способу такими операціями є: приймання і підготовка сировини, нормалізація, очистка, гомогенізація, пастери- зація, охолодження до температури сквашування, заквашування, перемішування, охолодження, внесення наповнювачів (при необхідності), фасування, маркування, зберігання, транспортування. Для термостатного способу характерними є такі операції, як приймання і підготовка сировини, нормалізація, очистка, гомогенізація, пастеризація до температури заквашування, заквашування, фасування заквашеної суміші у споживчу скляну чи 289 іншу тару, маркування, сквашування, охолодження, зберігання, транспортування. Залежно від способу виробництва і асортименту основних видів кисломолочних напоїв, вимоги до їх органолептичних властивостей є різними. За зовнішнім виглядом всі кисломолочні напої – однорідні, з рів- ною (крім кумису) чистою поверхнею рідкі маси. Згусток кисломоло- чних напоїв, виготовлених термостатним способом, щільний, не пе- ремішується в упаковці при її нахиленні і навіть при перевертанні, а згусток, отриманий резервуарним способом, в упаковці легко пере- мішується при нахиленні. Продукти з негомогенізованого молока можуть мати у верхній частині шар жиру, особливо при термостатному способі виробництва. Випускають кілька видів кефіру, залежно від вмісту в ньому молочного залишку і жиру. Готовий кефір характеризуються такими показниками: • кислотність — 85—120 °Т; • вміст етанолу — 0,1—1 %; • вміст жиру — нежирний; 1; 2,5 % і 3,2 %; • живих мікроорганізмів (у 1 мл): лактококи - 10 9 ; термофільні лактобацили - 10 5 ; лейконосток - 10 7 —10 8 ; дріжджі - 10 2 —10 5 ; оцтовокислі бактерії. Тому після внесення закваски починається не лише молочнокисле, а й спиртове бродіння. Співвідношення молочної кислоти, вуглекислого газу і спирту зумовлюють освіжаючий, дещо гострий смак цих продуктів, їх цілющі властивості зумовлені насамперед накопичуванням нізину та інших антибіотичних речовин, продуцентами яких є дріжджі. 290 Кефір, згідно з чинним стандартом, не поділяється за терміном дозрівання. Разом з тим слід врахувати, що одноденний кефір (свіжий) діє на кишково-шлунковий тракт послаблююче, а триденний - закріплювальне. Це кисломолочний напій з молока кобил чи корів. Кумисз кобилячого молока відомий давно. Ще в V ст. до н.е. Геродот вказу- вав, що кумис (його назва походить від тюркського слова "кимиз" — сквашене кобиляче молоко) є улюбленим напоєм скіфів-кочівників. Кумис – сірувато-білого кольору рідина, має своєрідний кислий смак і запах, рідку консистенцію, оскільки при кислотній коагуляції казеїн не утворює щільного згустку. Кислотність слабкого кумису — 60—80 °Т, середнього — 81—105 °Т, міцного — 106—120 °Т; спирту міститься відповідно до 1 %, 1,75 % та 2,5 %. Закваска кумису складається з таких мікроорганізмів: • Lactobacterium bulgaricum; • Candida holmii (Torulopsis) — дріжджі, що зброджують лактозу. Основний кінцевий продукт кумису є молочна кислота, етанол та вуглекислий газ, що надають продукту кислий алкогольний присмак та шипучий вигляд, як у кефіру. Для виробництва кумису використовують молоко від здорових кобил. Воно повинно бути чистим, без сторонніх присмаків, запахів, кислотністю не вище 7 °Т. Технологія виробництва кумису: парне молоко змішують з закваскою у пропорціях (2 частини молока і 1 частина закваски), щоб суміш мала кислотність 45—55 °Т і температуру 20—24 °С. Сквашене молоко перемішують 15 хв, витримують 3—5 год при температурі 20—24 °С до кислотності 65— 70 °Т. При досягненні такої кислотності суміш вимішують протягом години, а потім розливають у пляшки, щільно закриваючи пробками. 291 Пляшки з кумисом ставлять у холодильну камеру при температурі 6-10 °С для дозрівання. Залежно від тривалості дозрівання кумис поділяють на слабкий, який дозріває 1 добу, середній (2 доби) та міцний (3 доби). За накопиченням спирту (до 2,5%) кумис можна віднести до слабоалкогольних напоїв, тоді як у кефірі вміст спирту не перевищує 0,6%. Кумис суттєво відрізняється від кефіру своєю консистенцією, а саме - в ньому відсутній щільний згусток. Це зумовлено зниженим вмістом білкових речовин у кобилячому молоці і зміною співвідно- шення альбуміну з казеїном на користь першого. Тому казеїн під час сквашування кобилячого молока утворює дрібні пластівці. Напій типу кумису можна отримати також із коров'ячого молока. Для цього треба спочатку наблизити його склад до молока кобилиць, змішуючи частково знежирене коров'яче молоко з сироваткою. Після заквашування кумисною закваскою напій нагадує кумис, однак цілющі властивості його не такі, як у натурального кумису. Очевидно, сироватка в суміші наближує тільки білковий склад і вміст лактози до значень, властивих молоку кобилиць, однак не дозволяє врахувати особливості вмісту в кобилячому молоці інших важливих біологічно активних речовин. Кисломолочні продукти на основі ацидофільних паличок Споживні властивості цих продуктів визначаються складом закваски, в якій єдиною, або основною, культурою є ацидофільна паличка. Остання виступає активним кислотоутворювачем, тому кислотність ацидофільних продуктів більша, ніж простокваш. 292 Ацидофільна паличка характеризується високою антибіотичною активністю, а продукти, виготовлені з її застосуванням, мають загальновизнані лікувальні та профілактичні властивості. До ацидофільних продуктів належать ацидофільне молоко, аци- дофільно-дріжджове молоко, ацидофілін та ацидофільна паста. Ацидофільне молоко отримують сквашуванням пастеризованого молока закваскою, до складу якої входить лише ацидофільна паличка. Остання має дві різновидності, а саме: слизисту расу, яка накопичує відносно небагато молочної кислоти (до 140 о Т) і утворює дуже слизистий, тягучий згусток, який добре утримує сироватку, і неслизисту расу, яка є сильним кислотоутворювачем, підвищує кислотність до 320 °Т та утворює щільний згусток, котрий швидко виділяє сироватку. Високоякісне ацидофільне молоко з приємним, в міру кислим смаком і сметаноподібною консистенцією можна отримати, лише якщо співвідношення слизистої та неслизистої рас у заквасці дорівнює 1: 4. Ацидофільно-дріжджове молоко - дуже цінний лікувальний продукт, який зупиняє розвиток збудника туберкульозу, стафілококів, збудників дизентерії та тифу. Це зумовлено тим, що до складу закваски входять дріжджі та ацидофільна паличка з високою антибіотичною активністю. Продукт має кислий, гострий, освіжаючий смак, що зумовлено виділенням вуглекислого газу, легкий дріжджовий запах і дещо в'язку консистенцію. Напій рекомендується не лише для лікувального, а й для профілактичного харчування. Ацидофілін відрізняється від інших ацидофільних продуктів тим, що до складу закваски, поряд з ацидофільною паличкою, входять молочнокислий стрептокок і кефірні грибки. Антибіотичні властивості цього продукту значно ослаблені порівняно з ацидофільним та ацидофільно-дріжджовим молоком. 293 Ацидофільну пасту отримують шляхом відокремлення частини сироватки із згустку або шляхом заквашування підзгущеного у вакуум-апаратах молока. Ацидофільна паста може виготовлятися різної жирності, без підсолоджування та солодка. За лікувально- профілактичним значенням продукт посідає перше місце серед інших ацидофільних продуктів. Це зумовлено, поряд з антибіотичною активністю продуктів, високим вмістом незамінних амінокислот, кальцію та інших біологічно активних речовин. На основі молочнокислих бактерій виготовляють ряд пробіотиків. Пробіотики— живі мікроорганізми, частіше біфідобактерій та лактобактерії. Термін "пробіотики", у перекладі, означає "для життя" (на відміну від терміну "антибіотики" — "проти життя") по відношенню до живих організмів. Основними представниками кишкової мікрофлори є аеробні лактобактерії (L. асidophilus, L. plantarum, L. casei, L. fermentum, L. salivores, L. сеllobiosus) і анаеробні біфідобактерії (Bifidumbakterium bifidum, В. infantis, В. longum, В. adolescentis). Препарати-пробіотики на основі цих мікроорганізмів широко використовуються як поживні добавки, в молочних продуктах. Мікроорганізми, що входять до складу пробіотичних продуктів, не патогенні, не токсичні, зберігають життєздатність при проходженні через шлунково-кишковий тракт. Біфідобактерії володіють вираженим мікробним антагонізмом. В процесі життєдіяльності вони утворюють органічні кислоти, що призводять до зниження рН середовища кишечника і перешкоджають розмноженню патогенної мікрофлори кишечника. 294 Для забезпечення успішної колонізації бактерій в кишечнику необхідне поєднання цілого ряду сприятливих чинників: певні властивості штамів мікроорганізмів, зокрема їх адгезивність, здатність до росту в умовах кишечника, що суттєво пов’язано з харчуванням людини. Пробіотики в умовах кишкового мікрооточення повинні володіти не тільки здатністю до виживання , а й зберігати життєздатність протягом тривалого терміну. Високоякісні комерційні продукти, такі як кефір, містять мікроорганізми L. bulgaricus і Streptococcus thermophilus, дріжджі які сприятливо впливають на організм людини, проте є транзитними і не заселяють кишечник. У той же час ацидофільна простокваша , яка містить Lactobacillus асidophilus, забезпечує тривле перебування цього мікроорганізму у кишечнику людини і тварин, що зумовлює надійний профілактичний ефект, зокрема при хворобах органів травлення. Використання в щоденному раціоні якісних продуктів з пробіотичними властивостями сприяє поліпшенню здоров'я людей і тварин. Пробіотики відіграють важливу роль в профілактиці і лікуванні захворювань, особливо викликані кишковими інфекціями. Як нормальна флора вони інгібують розмноження інших мікроорганізмів, перемагаючи в конкуренції за джерело живлення, змінюють рН і вміст кисню, знижуючи їх рівень до стану, при якому патогенна мікрофлора гине, перешкоджають пошкодженню слизової оболонки кишечника патогенними мікроорганізмами. В лікувально-профілактичному і повсякденному харчуванні населення України використовують біокефір, -ряженка, -йогурт, - сметана, спеціальні кисломолочні продукти як вітчизняного ("Біфілайф", "Симбівіт", "Наріне", напої "Сімейний", "Київський", 295 "Біовіт", "Біфідін" та ін.), так і імпортного виробництва (серія йогуртів і кисломолочних напоїв "Активія" з біфідобактеріями ESSENSIS, кисломолочний напій "Актімель" з пробіотиком L.casei виробництва фірми "DANONE", йогурти "Onken" польської фірми "Onken Andex" і цілий ряд інших). Лактобактерії синтезують широкий спектр речовин, що інгібують ріст інших бактерій. До таких речовин відносяться, зокрем, кінцеві продукти метаболізму: органічні кислоти (молочна і оцетова), перекис водню, сполуки відомі як бактеріоцини (лізоцим, нізин, лактоцидин, ацидофілін). Бактеріоцини — білки продуковані деякими мікроорганізмами, що справляють згубний вплив на близькоспоріднені мікроорганізми. Вони мають менший спектр активності, ніж антибіотики, але дія їх більш виражена (табл. 20.2). Пробіотики здійснюють неспецифічний контроль за чисельністю умовно-патогенної мікрофлори, витісняючи її з складу кишкової популяції і стримуючи посилення чинників патогенності у її представників. Механізми антагонізму нормофлори кишечника найбільш вивчені на прикладі лактобактерій і в цілому справедливі по відношенню до різних представників нормальної мікрофлори кишечника (нормобіозу). При цьому дія микроорганізмів-пробіонтів здійснюється в чотирьох основних проявах: • зменшення чисельності небажаних мікроорганізмів; • зміна метаболізму мікробів; • стимуляція імунітету організму господаря; • детоксикація екзогенних і ендогенних субстратів і метаболітів. Зменшення чисельності небажаних мікроорганізмів. Зниження чисельності або повне зникнення специфічної групи бактерій після 296 вживання пробіотиків пояснюється прямою дією антагоніста, викликаною антибіотичними речовинами; харчовою конкуренцією або конкуренцією за місця прикріплення до кишкового епітелію. Здатність прикріплятися до епітелію кишечника є для багатьох мікроорганізмів істотною умовою закріплення в такому рухомому середовищі, як кишечник, оскільки вони можуть уникнути видалення перистальтикою кишечника і залишатися поблизу до поступаючої свіжої їжі. Отже, одним із способів запобігання колонізації (заселення) кишечника патогенними мікроорганізмами є насичення рецепторів адгезії (прикріплення) епітелію кишечника бактеріями пробіотиків, що запобігає прикріпленню патогенів і забезпечує захист від кишкових захворювань. Зміна метаболізму мікробів. Вплив одних бактерій на розвиток інших може обумовлюватися зміною концентрації мікробних метаболітів або активності їх ферментів. Основними продуктами метаболізму гомо- і гетероферментативних лактобактерій є молочна і оцетова кислоти. Антимікробна активність молочної кислоти залежить не стільки від величини рН, скільки від сумісної присутності молочної, оцетової і пропіонової кислот. Синергізм такого поєднання забезпечує затримку росту сальмонелл, ешеріхій, клостридій і деяких видів дріжджів, при цьому таке поєднання не інгібує розвиток лактобактерій. Іншим продуктом метаболізму гетероферментативних видів лактобактерій є вуглекислий газ, присутність якого у вмісті кишечника сприяє підтримці анаеробних умов і високого парціального тиску, що позитивно позначається на розвитку корисних анаеробних пропіоновокислых і біфідобактерій. Вуглекислий газ 297 виступає в ролі акцептора водню при біосинтезі деякими кишковими мікроорганізмами ацетату з гексоз. Особливе місце серед продуктів метаболізму молочнокислих бактерій займає перекис водню, який утворюється в результаті активації кисню лактобактеріями під впливом флавинмістких ферментів або NADH (никотинаміадениндинуклеотид) пероксидази. В клітині бактерії перекис водню вступає в реакцію з тіоционатом, внаслідок чого утворюється гіоцинат, токсичний для багатьох мікроорганізмів. Захист від токсичного впливу перекису водню здійснює фермент каталаза, який його руйнує. Інгібуючий ефект перекису водню має важливе значення для стримування чисельності грамнегативних бактерій, які не утворюють каталазу (ешеріхій, сальмонел та ін.). Особливо виражений інгібуючий ефект перекис водню справляє на стафілококи і псевдомонади, який обумовлений його сильною окислювальною дією на бактерійні клітини і руйнуванням молекулярної структури клітинних білків. Деякі види лактобактерій утворюють ароматичну речовину диацетил, яка підвищує бактерицидну дію інших продуктів метаболізму і володіє інгібуючою дією на деякі патогенні мікроорганізми, наприклад на збудника туберкульозу. Біологічний ефект диацетила в поєднанні з низьким значенням рН сприяє зниженню швидкості росту ешеріхій і деяких грампозитивних кишкових бактерій, що не відносяться до лактобактерій. Продуктами метаболізму лактобактерій є також біологічноактивні бактеріостатичні речовини, такі як бактеріоцини, лантабіотики і неідентифіковані субстанції. 298 Перше повідомлення про антимікробну речовину, продуковану Lac. lactis і Lbm. bulgaricum, було зроблене Роджерсом в 1928 р. Ця речовина, що пригнічує ріст стафілококів і стрептококів, була названа нізином. Іншу антимікробну субстанцію - диплококцин продукував Lac. cremoris. Надалі ці інгібуючі білки були названі бактеріоцинами. Вони характеризувалися вузьким спектром бактеріостатичної дії проти близькоспоріднених видів мікроорганізмів. Їх часто називають також антибіотиками. За механізмом дії бактеріоцини близькі до антибіотиків, істотно відрізняються від них тим, що більшість бактеріоцинів інгібує обмежене число близькоспоріднених мікроорганізмів. За фізико-хімічними характеристиками бактеріоцини є низько- молекулярними білками, які фіксуються на специфічних клітинних рецепторах більшості бактерійних клітин. В результаті цього порушуються процеси транспорту через клітинну мембрану різних катіонів, знижується синтез ДНК. В деяких випадках бактеріоцини викликають лізис клітинних стінок, ущільнення ядерного матеріалу, часткову зміну рибосом і лизосом. Бактеріоцини пригнічують ріст сальмонел, шигел, клостридій, листерій, синьогнійної палички. Здатністю продукувати бактеріоцини володіють ацидофільні бактерії, лактококки, лейконостоки, стрептококи і педиококи. Бактеріоцини ацидофільних паличок об'єднали терміном «Лантацин В», вони пригнічують синтез ДНК у ешеріхій, а лактацин, продукований Lbm. helveticum, обмежує синтез білків у мікроорганізмів. Деякі бактеріоцини пригнічують розвиток грибів роду Aspergillus і Rhizopus. 299 Окрім бактеріостатичної дії бактеріоцини стримують ріст пухлинних клітин. Іншими бактеріостатичними продуктами метаболізму є антибіотикоподібні субстанції. На відміну від бактеріоцинів ці антибіотики менш чутливі до дії ферментів амілаз і протеіназ, вони містять амінокислоти, яких звичайно не має в бактеріоцинах. Ці антибіотичні речовини одержали назву лантабіотиків. Окрім бактеріоцинів і лантабіотиків лактобактерій продукують неідентифіковані субстанції, що володіють бактеріостатичним ефектом. Це низькомолекулярні речовини непептидної природи |