Оценка заквасочных микроорганизмов, как источника органолептических пороков при производстве ферментируемых молочных продуктов

В ферментированных молочных продуктах необходимым компонентом являются закваски, представляющие собой специально отобранные по таксономическим, физиолого-биохимическим и биотехнологическим свойствам, подобранные в соответствии с особенностями технологии производимой продукции и назначением микроорганизмы и/или их комплексы (комбинации).

Микробиологический состав заквасок напрямую влияет на характеристики готового продукта

Заквасочная микрофлора во многом определяет специфические физико-химические, и химические, пищевые, диетические, лечебно-профилактические и органолептические свойства продуктов, обеспечивает безопасность продукции для потребителей, сохранение ее качественных характеристик при хранении. В конечном итоге, закваски играют важную роль в обеспечении эффективности производства ферментированных молочных продуктов, их качество и конкурентоспособность.

Остаточная микрофлора может оказывать влияние на появление органолептических пороков

От видового и штаммового состава бактериальных заквасок зависит качество готового продукта, в том числе возможность появления пороков вкуса. Количество заквасочных микроорганизмов в ферментируемых молочных продуктах значительно превышает количество любой остаточной посторонней микрофлоры и может оказать существенное влияние на появление таких органолептических пороков как избыточная кислота, горечь или неспецифический посторонний привкус.

В данной статье проводится сравнительный анализ органолептической оценки производственных штаммов трех основных групп кислотообразующих микроорганизмов, используемых в составе бактериальных заквасок для ферментированных молочных продуктов, в том числе сыров: молочного лактококка (Lactococcus lactis subspecies lactis), сливочного лактоккока (Lactococcus lactis subsp.cremoris) и термофильного стрептококка (Streptococcus thermophiles).

Исследование динамики изменения органолептических показателей молочной среды при развитии производственных штаммов выше перечисленных видов молочнокислых микроорганизмов проводили при разных температурных режимах:

в оптимальных условиях развития для лактококков (30±1) °С и термофильного стрептококка (42±2) °С, используемых как при получении производственной закваски, так и во время свертывания молока в процессе производства;

при 10 °С для выявления возможности развития микроорганизмов в процессе созревания сыров или при нарушении температурных режимов хранения ферментируемой молочной продукции;

при 4 °С для выявления возможности развития в процессе хранения ферментируемой молочной продукции, что может стать причиной снижения хранимоспособности продукта.

Оценку проводили по изменению кислого и горького вкуса через 24 часа и 7 суток культивирования в молоке.

Результаты исследований представлены в таблицах 1–3.

Анализ результатов, представленный в таблице 1, свидетельствует о том, что у молочного лактококка при оптимальной температуре культивирования в молоке уже через 24 часа у 30 % исследованных штаммов появляется слабая горечь, а через 7 суток культивирования у 50 % штаммов была обнаружена средняя и сильная горечь. При оптимальных температурах роста метаболизм клеток максимален, что приводит к интенсификации процесса протеолиза белков молока и накоплению горьких пептидов, определяющих формирование горького вкуса.

При температуре 10 °С процессы метаболизма, как и рост клеточной популяции, замедляются, но не приостанавливаются, а количество горьких штаммов уменьшается до 20 % через 24 часа и 30 % через 7 суток от общего числа исследованных. При этом интенсивность горького вкуса усиливается во времени.

Таблица 1 – Динамика изменения органолептических показателей 10 производственных штаммов Lactococcus lactis subspecies lactis при разных температурных режимах культивирования в молоке

При 4 °С, как указывалось выше, развитие не происходит и только у 20 % культур появляется слабая горечь, что можно объяснить незначительным изменением вкуса молока при длительном хранении.

Что касается кислоты то через 24 часа при 30 °С все исследованные штаммы молочного лактококка образуют среднюю кислоту во вкусе, а через 7 суток культивирования у 80 % культур кислота увеличивается до сильной.

Таблица 2 – Динамика изменения органолептических показателей 10 производственных штаммов Lactococcus lactis subspecies cremoris при разных температурных режимах культивирования в молоке

При 10 °С процессы кислотообразования замедляются, но все-таки остаются на достаточно высоком уровне, и большинство штаммов формируют во вкусе среднюю кислоту.

При 4 °С только через 7 суток у двух штаммов появилась во вкусе кислинка, без изменения вкуса у 80 % штаммов.

Таблица 3 – Динамика изменения органолептических показателей 10 производственных штаммов Str. Thermophilus при разных температурных режимах культивирования в молоке

Анализ результатов, представленных в таблице 3, свидетельствует, что за 24 часа культивирования в молоке не наблюдается появления горького вкуса ни в одном из вариантов. Через 7 суток при 30 °С только у 40 % наблюдалась слабая горечь, при 10 °С – у 30 % штаммов. Следовательно, штаммы сливочного лактококка в значительно меньшей степени, чем штаммы молочного лактококка, создают риск образование горечи при производстве ферментированных молочных продуктов.

Что касается накопления кислоты, то при развитии сливочных лактококков в молочной среде при оптимальной температуре роста все испытанные штаммы давали за 24 часа среднюю интенсивность кислого вкуса, а за 7 суток культивирования сильный кислый вкус.

При 10 °С интенсивность процессов сбраживания лактозы и образования молочной кислоты и за 24 часа у 70 % культур не наблюдается появления во вкусе кислоты, а через 7 суток у 50 % штаммов выявляется только слабый кислый вкус.

Результаты органолептической оценки молочных сред при развитии штаммов сливочного лактококка при 4 °С – в 30 % случаев из всех исследованных штаммов выявлено наличие во вкусе слабой кислоты.

Термофильный стрептококк не способствует образованию горечи в продукте

Исследование процесса накопления горечи в молоке при развитии штаммов термофильного стрептококка показали, что все изученные культуры не образуют горечи при любых условиях культивирования и, следовательно, не создают рисков появления данного порока в готовых продуктах.

Термофильный стрептококк проявляет себя как активный кислотообразователь

Что касается накопления кислоты при развитии в молоке штаммов термофильного стрептококка, то уже через 24 часа культивирования при оптимальной температуре (40 °С) все штаммы образуют сильную кислоту, которая, естественно, сохраняется в процессе дальнейшего культивирования. Следует отметить, что термофильный стрептококк быстро развивается и сбраживает лактозу, что приводит к появлению максимально кислого вкуса уже после первых суток культивирования.

При 10 °С и 4 °С процессы кислотообразования не проходят и изменений вкуса не выявлено.

Результаты исследования органолептических показателей коллекционных штаммов молочного и сливочного лактококков, а также термофильного стрептококка показали, что наибольшие риски ухудшения качества ферментируемых молочных продуктов связаны с возможностью штаммов заквасочных культур молочного лактококка продуцировать горечь. Следовательно, при подборе штаммов молочного лактококка в состав бактериальных заквасок для выработки ферментированных молочных продуктов следует уделять особое внимание выбраковке «горьких» культур.

Риск образования горького вкуса при включении в состав бактериальных заквасок сливочного лактококка минимален, а при использовании термофильного стрептококка полностью отсутствует.

Что касается интенсивности процесса кислотообразования, то лактококки следует отнести к «мягким» кислотообразователям. Однако, для штаммов сливочного лактококка в условиях температур, используемых при созревании сыра, характерен менее интенсивный процесс образования молочной кислоты, чем для штаммов молочного лактококка.

Скорость процесса кислотообразования термофильного стрептококка выше, чем у лактококков. Однако в отличие от лактококков не наблюдалось процессов метаболизма углеводов при температуре 10 °С–12 °С. Следовательно, включение термофильного стрептококка в состав заквасочной микрофлоры для созревающих сыров дает возможность интенсифицировать процесс кислотообразования во время выработки сыров и не окажет влияния на процесс формирования сырного вкуса при созревании сыра.

Источник: Сборник научных трудов к 75-летию со дня основания ВНИИМС "Научные подходы к решению актуальных вопросов в области переработки молока", Углич, 05–06 сентября 2019 года. – Углич: Всероссийский научно исследовательский институт маслоделия и сыроделия, 2019. – С. 203-209.