irina_co (irina_co) wrote,
irina_co
irina_co

Category:

Почему я пеку хлеб на закваске, часть 2, молочнокислые бактерии и молочнокислое брожение

В этот раз - рассказ о молочнокислых бактериях, входящих в состав заквасок, продолжение рассказа о дрожжах - в следующем посте.


Я постаралась осветить эту тему  максимально популярно, опуская химические названия участников и продуктов реакций, но латинские названия молочнокислых бактерий сохранила, так как сегодня, даже на упаковках молочных продуктов  типа йогурта и кумыса эти названия приводятся в латинском написании. А изучая тему заквасочного хлебопечения, нельзя не понимать, что похожие процессы, возникающие в результате  работы молочнокислых  бактерий, происходят и при создании других продуктов, в том числе кисломолочных.



                                    polza_kislomolochnykh_produktov
                                    Фото из интернета





Молочнокислое брожение

При молочнокислом брожении конечным продуктом является молочная кислота. Этот вид брожения осуществляется с помощью молочнокислых бактерий, которые подразделяются на две большие группы (в зависимости от характера брожения): гомоферментативные, образующие из сахара только молочную кислоту, и гетероферментативные, образующие кроме молочной кислоты: спирт, уксусную кислоту, углекислый газ.

Гомоферментативное молочнокислое брожение вызывают бактерии рода Lactobacillus   и рода Streptococcus. Они могут сбраживать различные сахара, некоторые кислоты. Однако круг сбраживаемых ими продуктов ограничен. У молочнокислых бактерий нет ферментативного аппарата для использования кислорода воздуха, он для них безразличен, или угнетает их развитие.

Молочнокислое брожение может быть описано уравнением:

С6Н12О6 -> 2СН3*CНОН*СООН+21, 8-104 дж

То есть глюкоза трансформируется в молочную  кислоту с выделением  энергии.

Глюкоза  расщепляется до пировиноградной кислоты, но затем  отщепление СО2 , как при спиртовом брожении, не происходит, так как молочнокислые бактерии лишены соответствующих ферментов, поэтому пировиноградная кислота сама принимает водород  и превращается в молочную кислоту.

В процессе молочнокислого брожения бактерии получают энергию, необходимую им для развития в анаэробных условиях, при которых  использование других источников энергии затруднено.

Гетероферментативное молочнокислое брожение — процесс более сложный, чем гомоферментативное: сбраживание углеводов приводит к образованию ряда соединений, накапливающихся в зависимости от условий процесса брожения. Одни бактерии образуют, помимо молочной кислоты, спирт и углекислый газ, другие  - уксусную кислоту; некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии могут образовывать помимо различных спиртов - глицерин и др.

Гетероферментативное молочнокислое брожение вызывают бактерии рода Lactobacterium и рода Streptococcus. Гетероферментативные бактерии образуют молочную кислоту иным путем. Последняя стадия -  восстановление пировиноградной кислоты до молочной - та же самая, что и в случае гомоферментативного брожения, но сама пировиноградная кислота образуется при ином расщеплении глюкозы, выход энергии гораздо меньше, чем при спиртовом брожении.

Гетероферментативные бактерии сбраживают очень ограниченное число веществ.



Распространение и места обитания лактобактерий

Распространение молочнокислых бактерий в природе определяется их сложными потребностями в питательных веществах и способом получения энергии (только брожение). Эти бактерии почти никогда не обнаруживаются в почве и водоёмах.

В естественных условиях они встречаются: в
молоке, местах его переработки и в молочных продуктах (Lactobacillus lactis, L. bulgaricus, L. helveticus, L. casei, L. fermentum, L. brevis, Streptococcus lactis, S. diacetilactis).


На растениях и на разлагающихся растительных остатках: Lactobacillus plantarum, L. delbriickii, L. fermentum, L. brevis, Streptococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides.


В кишечнике и на слизистых оболочках человека и животных: Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium, Streptococcus faecalis, S. salivarius, S. bovis, S. pyogenes, S. pneumoniae.


Описание некоторых видов лактобактерий

Вulgaricus (Thermobacterium buldaricum) образует длинные палочки и является гомоферментативной. Совместно с Streptococcus thermophilus или с окисляющей в большей степени Lactobacillus jughurti она применяется для приготовления йогурта.

Lactobacillus bulgaricus входит в состав бактерий молочнокислой закваски для приготовления молочнокислых продуктов. Ее используют также при производстве твердых сыров. Оптимальная температура ее развития составляет 40-45°С.

Lactis (Thermobacterium lactis) образует длинные нити. Постоянно находится в кишечнике человека и животных. Ее можно обнаружить на доильном оборудовании, и чаще, чем другие виды лактобацилл, она присутствует в сыром молоке.

Lactobacillus lactis идентична Lactobacillus caucasicus, находящейся в кефире. Она часто принимает участие в созревании твердых сыров. Оптимальная температура ее развития примерно 40°С.

Helveticus (Thermobacterium helveticum) встречается в сыром молоке, в сычуге и в сычужном ферменте телят. Используется вместе с Streptococcus thermophilus для приготовления сыров эмменталь и грюйер. Образует не только молочную кислоту, но и участвует благодаря наличию специального фермента в созревании сыров.

Acidophilus (Bifidobacterium bifidum), при преимущественно молочном питании, находится в большом количестве в кишечнике детей и взрослых. Часто ее обнаруживают и в кишечнике телят.

Из других встречающихся в молоке лактобацилл следует отметить: Lactobacillus casei (Streptobacterium casei), Lactobacillus brevis (Betabacterium breve), L
actobacillus fermenti, (Betabacterium longum).lactis. Последняя является первым микроорганизмом, который выделен в чистой культуре (в 1873 г. Листером).

Streptococcus lactis встречается на растениях. С пылью и растительными частицами попадает на доильное оборудование и затем в молоко. Она встречается в виде коротких цепочек из двух - шести звеньев. Определенные штаммы, которые не образуют слизи и ароматических веществ с неприятным запахом, как многие дикие штаммы, входят в состав заквасок. Оптимальная температура развития Streptococcus lactis - около 30°С. Отдельные штаммы, однако, могут также размножаться, но медленно, при более низких температурах (ниже 7°С). При температуре 25°С Streptococcus lactis за счет образования молочной кислоты снижает показатель рН примерно до 4,5 и молоко свертывается вследствие выпадения казеина. Она образует в молоке не только молочную кислоту, но и ацетон и диацетил, важнейшие ароматические масла, а также СО2. Streptococcus diacetilactis содержится в значительном количестве в закваске, используемой при  приготовлении сливочного масла.

Молочнокислые бактерии являются компонентом нормального пищеварительного тракта человека, а их количество служит критерием оценки состояния здоровья. Лечебный эффект препаратов, которые содержат лактобактерии, обусловлен блокирующем  действием лактобактерий по отношению к патогенным микроорганизмам, включая стафилококки, энтеропатогенные кишечные палочки, протеи, шигеллы, что определяет лечебное действие препарата при нарушениях бактериоценоза. Препараты лактобактерий улучшают обменные процессы организма человека.

Некоторые виды Lactobacillus нашли применение в промышленности для производства кефира, йогурта, сыров. Лактобактерии участвуют в процессах засолки овощей, в приготовлении маринадов и других продуктов, используются  также для приготовления синтетической молочной кислоты. Брожение силоса приводит к торможению развития плесеней, что обеспечивает животных ценным кормом.


Штаммы молочнокислых бактерий используют в производстве медицинских препаратов - пробиотиков, предназначенных для восстановления нормальной микрофлоры кишечника.

Практическое применение молочнокислого брожения в народном хозяйстве

Молочнокислое брожение используется в молочной промышленности для изготовления простокваши, творога, сметаны, кефира, сливочного масла, ацидофильного молока и ацидофильной простокваши, сыров, квашеных овощей, при приготовлении хлебных заквасок (при изготовлении ржаного хлеба), также при силосовании кормов, при выделке меховых шкурок и в производстве молочной кислоты.

Положительные результаты дают исследования по использованию молочнокислых бактерий при изготовлении некоторых сортов колбас, солено-вареных мясных изделий, а также при созревании слабосоленой рыбы для ускорения процесса и придания продуктам новых ценных качеств.

Промышленное значение имеет также применение молочнокислых бактерий для получения молочной кислоты, которую используют в безалкогольных напитках.


Спонтанно (самопроизвольно) возникающее молочнокислое брожение в продуктах (молоке, вине, пиве, безалкогольных напитках и др.) приводит к их порче (прокисанию, помутнению, ослизнению).

Применение молочнокислых бактерий в домашнем хозяйстве, сельском хозяйстве и для приготовления пищевых продуктов

Если нестерильный раствор, содержащий наряду с сахарами также сложные источники азота, оставить без доступа воздуха, или просто налить в сосуд достаточно большое количество такого раствора, то вскоре в нем появятся молочнокислые бактерии. Они снижают рН до значений < 5 и тем самым подавляют рост других анаэробных бактерий, которые не могут развиваться в столь кислой среде. Какие именно молочнокислые бактерии вырастут в таких накопительных культурах, -  зависит от прочих условий. Благодаря своему стерилизующему и консервирующему действию, основанному на подкислении среды, молочнокислые бактерии используются в сельском и домашнем хозяйстве и в молочной промышленности.

Приготовление силоса

Молочнокислые бактерии, обитающие на растениях, играют большую роль при запасании впрок кормов для скота. Для приготовления силоса используют листья сахарной свеклы, кукурузу, картофель, травы и люцерну. Растительную массу прессуют и прибавляют к ней мелассу, чтобы повысить отношение C/N,  муравьиную или какую-либо неорганическую кислоту, чтобы заранее обеспечить преимущественный рост лактобацилл и стрептококков. В таких условиях происходит контролируемое молочнокислое брожение.

Приготовление кислой капусты

Кислая капуста тоже представляет собой продукт, в приготовлении которого участвуют молочнокислые бактерии. В мелко нарезанной, посыпанной солью (2-3%) и спресованной белокочанной капусте, при исключении доступа воздуха, начинается спонтанное молочнокислое брожение, в котором принимает участие сначала Leuconostoc (с образованием С02), а позднее Lactobacillus plantarum.

Молочные продукты

Молочнокислые бактерии, образующие кислоту и придающие продуктам определенный вкус, находят широкое применение в молочной промышленности. Стерилизованное или пастеризованное молоко, или же сливки сбраживают, прибавляя в качестве закваски чистые («стартовые») культуры молочнокислых бактерий. Сливочное  масло готовят из сливок, сквашенных с помощью Streptococcus lactis, S. cremoris и Leuconostoc cremoris. Образующийся в процессе брожения диацетил придает маслу специфический приятный аромат.

Закваски, содержащие Streptococcus lactis или Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus вызывают свертывание казеина при приготовлении творога и немецких сыров (гарцского и майнцского). При изготовлении твердых сыров (в отличие от сыров из кислого молока), для свертывания казеина пользуются сычужным ферментом. Молочнокислые бактерии (Lactobacillus casei, Streptococcus lactis) вместе с другими бактериями  участвуют в работе по созданию сыра  на стадии созревания.

Для приготовления молочнокислых продуктов в качестве заквасок  используются стартовые культуры молочнокислых бактерий, образующих кислоту и некоторые вещества, придающие продукту характерный запах.

Ароматную  пахту получают с помощью упомянутых выше бактерий, применяемых для приготовления сливочного  масла. Пахта наряду с молочной кислотой содержит также уксусную кислоту, ацетон и диацетил.

Йогурт получают из пастеризованного гомогенизированного цельного молока, используя Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus (после внесения закваски молоко выдерживают 4-6 ч при 43-45°С).

Биойгурт - так называют   кислое молоко, сквашенное Lactobacillus acidophilus и Streptococcus thermophilus.

Кефир принадлежит к молочнокислым продуктам, содержащим кислоты и спирт; его получают из молока (коровьего, овечьего, козьего). Закваску готовят на так называемых кефирных зернах, которые состоят из пока еще не полностью изученного сообщества организмов, включающего лактобациллы, стрептококки, микрококки и дрожжи. Сквашивание молока ведут при 15-22°С в течение 24-36 ч.

Кумыс приготавливают,  используя ослиное  или лошадиное молоко, которое активизируют культурой, содержащей Lactobacillus bulgaricus и дрожжи рода Torula.


Глюкозу и мальтозу получают, сбраживая мелассу и солод L. delbruckii, L. leichmannii или Sporolactobacillus inulinus.


В тесте образование кислоты, используемой для его ферментации, тоже обеспечивается молочнокислыми бактериями, в частности Lactobacillus plantarum и L. coryneformis.

Для приготовления сырокопченых колбас (салями, сервелат) с
тартовые культуры лактобацилл и микрококков применяются также. Образуя молочную кислоту и снижая рН, молочнокислые бактерии предохраняют от порчи те виды колбас, которые не подвергаются варке.

Продукты, получаемые с использованием молочнокислого брожения

В результате жизнедеятельности молочнокислых микроорганизмов молоко изменяется и приобретает новые вкусовые, диетические, биологические и лечебные свойства.

Кисломолочные продукты лучше и быстрее усваиваются. Если обычное молоко через час после потребления усваивается на 32%, то кефир, простокваша и др. усваиваются на 91%.

При сквашивании молока образуются мелкие, легкоусвояемые хлопья. Белок молока подвергается частичному расщеплению (пептонизации) и приобретает мелкодисперсную структуру, в связи с чем для его усвоения не требуется той обработки в желудке, которой подвергается обычное молоко.


Важнейшей составной частью кисломолочных продуктов является молочная кислота, которая обладает биологической активностью, создавая оптимальные условия для  действия антибиотических веществ, как продукта жизнедеятельности молочнокислых бактерий. В то же время молочная кислота тормозит развитие гнилостных и других немолочнокислых (в том числе и патогенных) бактерий.

Кисломолочные продукты содержат огромное количество живых бактерий однородного состава (молочнокислые бактерии), которые способны подавить развитие других видов микроорганизмов. Если в доброкачественном бутылочном молоке количество микроорганизмов исчисляется десятками тысяч в 1 мл, то в простокваше количество микробов составляет не менее 100 млн. в 1 мл. По существу кисломолочные продукты можно рассматривать как своеобразные бактериальные культуры.


С помощью кисломолочных напитков представляется возможным ограничить и даже полностью прекратить образование в кишечнике вредных веществ гнилостными микробами. Знаменитый русский ученый И.И. Мечников экспериментально доказал, что при введении в кишечник животных этих вредных продуктов жизнедеятельности - гнилостных микробов, через несколько месяцев у животных развивается склероз аорты. По-видимому, в развитии атеросклероза у человека немалую роль играет интенсивная жизнедеятельность гнилостной микрофлоры кишечника.


Еще раз подчеркнем, что определенные виды молочнокислых бактерий - ацидофильная палочка, молочнокислый стрептококк и др., способны образовывать в кисломолочных напитках антибиотические вещества, обладающие бактериостатическим и бактерицидным действием. Изучение антибиотических свойств ацидофильных бактерий выявило способность их продуцировать ряд термостабильных антибиотических веществ: низин, лактолин, лактомин, стрептоцин и др., проявляющие свое действие преимущественно в кислой среде.


Во всех случаях нарушения нормального состава кишечной микрофлоры использование кисломолочных, ацидофильных продуктов позволяет в значительной степени нормализовать микрофлору кишечника, особенно в отношении снижения интенсивности гнилостных процессов.

Молочнокислые бактерии продуцируют  витамины группы В. Путем подбора культур молочнокислых бактерий представляется возможным получить кисломолочные продукты с высоким содержанием витаминов.


Таким образом, кисломолочные продукты обладают лечебными свойствами. Известно лечебное действие кисломолочных продуктов (напитков) при многих заболеваниях пищеварительной системы. Они улучшают желудочную секрецию, нормализуют перистальтику кишечника, снижают газообразование.

В СССР промышленное производство кисломолочных продуктов было организовано на основе широкого использования чистых культур молочнокислых бактерий и молочных дрожжей. Была создана сеть специальных лабораторий по подбору культур и производству заквасок, которыми обеспечиваются предприятия молочной промышленности. В производстве кисломолочных напитков использовались современные установки, обеспечивающие выпуск продуктов высокого качества.


Кисломолочные продукты подразделяются на продукты молочнокислого и смешанного брожения.

Простокваша - это кисломолочный напиток, выработанный из пастеризованного молока путем сквашивания его закваской, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий. В зависимости от культур молочнокислых бактерий различают простоквашу обыкновенную, мечниковскую, южную, украинскую (ряженка), ацидофильную и варенец. Обыкновенную простоквашу готовят на чистых культурах молочнокислых стрептококков; она имеет нежный сгусток с освежающим, приятным, слабокислым вкусом.

Мечниковская простокваша отличается от обыкновенной более плотным сгустком и кисловатым вкусом. Это объясняется тем, что ее готовят из чистых культур болгарской палочки и молочнокислых стрептококков.

Южная простокваша имеет консистенцию сметаны, слегка вязкую, вкус кисловатый, щиплющий, освежающий. При приготовлении кроме молочнокислых стрептококков и палочек используют дрожжи.

Ряженка, или украинская простокваша - кремового цвета, по вкусу и консистенции напоминает сметану, но имеет своеобразный вкус. Сладковатым привкусом напоминает томленое молоко. Жирность ряженки 4-6%. Для приготовления ее применяют чистые культуры молочнокислого стрептококка. Калорийность ряженки значительно выше калорийности простокваши других разновидностей.

Мацони, мацун, катык - по сути это разные названия примерно одного и того же вида южного кислого молока, вырабатываемого из коровьего, буйволиного, овечьего, верблюжьего или козьего. Основная микрофлора этих напитков - болгарская палочка и теплолюбивые молочнокислые стрептококки. Молоко заквашивают при повышенных температурах (48-55 °С),  их сквашивают в устройстве, сохраняющем тепло.

Курунга - это кисломолочный напиток, широко распространенный в Северо-Восточной Азии у бурятов, монголов, тувинцев и других народов. Начиная с XVIII века секрет приготовления курунги узнали и другие народы (буряты, хакассы). Готовят курунгу посредством двойной ферментации - молочнокислой и спиртовой. Содержание алкоголя обычно не превышает 1 %.

Йогурт на Балканском полуострове  с давних времен делают из молока овец и буйволиц. Так как в этом молоке белка, жира и углеводов больше, чем в коровьем, йогурт получается гуще многих других кисломолочных напитков.

Йогурт с переходом на промышленное производство стали приготовлять из коровьего молока, к которому добавляют сухое молоко или частично выпаривают из коровьего молока влагу на вакуум-аппаратах. Закваска, применяемая для производства йогурта, состоит из молочнокислых стрептококков и болгарской палочки. Совместно развиваясь, они дают более высокое содержание молочной кислоты. Йогурт быстро  утоляет чувство голода и жажду. Ежедневное употребление йогурта способствует быстрому восстановлению сил, покрывает потребности нашего организма в аминокислотах, солях кальция и др.

Ацидофильные напитки относятся к числу наиболее молодых кисломолочных напитков. Ацидофильная палочка, которая используется для приготовления ацидофилина и других ацидофильных напитков, - одна из разновидностей молочнокислых бактерий. Она не разрушается под действием пищеварительных соков кищечника, лучше чем другие молочнокислые бактерии приживается в толстых кишках человека. Для приготовления ацидофилина используют равные количества ацидофильной палочки, молочнокислого стрептококка и кефирных грибков. Получается тягучий напиток слегка острого вкуса. Ацидофилин выпускают также сладкий, добавляя сахар.


Ацидофильное молоко и ацидофильно-дрожжевое молоко входят в эту же группу напитков. Как и другие кисломолочные напитки, эта группа - ацидофилин, ацидофильное и ацидофильно-дрожжевое молоко - ценный продукт для питания детей, взрослых и пожилых людей. Она содержит основные необходимые для нашего организма пищевые вещества, причем в легкоусвояемой форме.

P. S. Покупая кисломолочные продукты в магазине, стоит читать информацию о составе на упаковке (берите с собой карманную лупу). Ничего, кроме цельного и сухого молока, бактерий  в составе натурального продукта  не должно быть, т. е. не должно быть веществ типа стабилизаторов кислотности и загустителей, консервантов (они убивают бактерии). Сейчас производители "наловчились" как бы делать кисломолоные продукты на основе бактерий, а также вводить эти химические вещества для увеличения сроков хранения и регуляции вкуса. Имейте ввиду, такие кисломолочные продукты содержат скорее всего уже погибшие бактерии и целебной силы живого продукта не несут.
У полностью натурального йогурта срок хранения не должен превышать месяц.

В Москве сейчас, в 2015 году,  купить полностью натуральный йогурт практически стало невозможно. В 2014 году он поставлялся из Германии и Греции. Ни один российский производитель полностью натурального йогурта мне не известен,  все крупные производители "грешат" добавлением химии, поэтому и в название вводят мелким шрифтом дополнительное слово, например, производитель Эрман называет свой продукт  так: "Йогурт а-ля греческий", поэтому йогурт я делаю сама, когда нахожусь в Москве. Только и остается, что покупать кефир, ряженку, ацидофилин, простоквашу, мацони,  срок хранения  которых не  должен превышать 14 дней (в них, как правило, химию не вводят, из дополнительных ингредиентов - только пектины).

Примечание от 1 февраля: нашелся натуральный  ТРАДИЦИОННЫЙ  ЙОГУРТ DANON, из него можно делать домашний в пропорции 2 ст. л на 1 литр молока, 4-6 часов при 40-45 град С (Перекресток).
В Азбуке Вкуса нашелся греческий DUKATOS (жирность 9,7%, откуда он взялся?(сегодня по ТВ рассказали, что Греция не подчинилась санкциям)). В составе же швейцарского йогурта оказался окислитель (Швейцария не в Евросоюзе).

Закупку образцов йогурта любезно произвел мой муж (а я с лупой изучала состав не менее 10 образцов).


Здесь можно посмотреть видеоматериал о заквасках для  йогуртов и сыров, урок дает  российский фермер  из Тверской области Александр Кригер, за ненормативную лексику - глубоко извиняюсь, без нее в российском Ютубе материала на тему кисломолочных заквасок нет.  Длительность материала немногим более 4 мин. После можно будет посмотреть один из роликов  об изготовлении сыров.

Нажать на строчку:

https://www.youtube.com/embed/gHKqk9gneGQ


Tags: "пробиотики" - что это такое, бактерии молочнокислые, кисломолочные продукты, кисломолочный пр-т йогурт - ИЗГОТОВЛЕНИЕ, кисломолочный пр. прост-ша Мечниковская, кисломолочный продукт ацидофилин, кисломолочный продукт йогурт, кисломолочный продукт катык, кисломолочный продукт кефир, кисломолочный продукт курунга, кисломолочный продукт мацони, кисломолочный продукт простокваша Южная, кисломолочный продукт ряженка
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments