Чаще всего когда мы представляем себе бактерии, в нашем сознании всплывают образы тысяч маленьких существ, которые способны наносить вред нашему здоровью. Но не все они могут навредить человеку. Существуют тысячи видов бактерий, приносящих пользу, благодаря которым человек может жить, к примеру молочнокислые бактерии. Они встречаются в пищеварительной системе человека и животных, используются в пищевой и фармацевтической отраслях, а также в сельском хозяйстве при производстве кормов для животных.

Использовать полезные свойства этих микроорганизмов человек стал еще несколько тысячелетий назад, когда никто и не подозревал о существовании такой формы жизни. В древности люди стали применять закваски для приготовления пищи, а также для придания продуктам определенных вкусовых качеств.

Молочнокислые бактерии являются микроаэрофильными грамположительными организмами, которые способны провоцировать процессы брожения. Чаще всего эти микроорганизмы представлены палочками, реже встречаются организмы шаровидной формы (кокки).

Размножение лактобактерий происходит с помощью деления перегородкой. Размножаясь, они образуют цепочки. Наиболее благоприятные условия для их размножения создаются при температуре от +15°С до +30°С. При высоких температурах молочнокислые палочки погибают.

Молочнокислые бактерии в большинстве своем не являются аэробами, но могут существовать и при доступе кислорода, поэтому их принято считать аэротолерантными анаэробами. Аэробы – это организмы, которые могут существовать только при доступе молекулярного кислорода, а анаэробы, наоборот, существуют в среде без доступа воздуха.

При доступе кислорода тип дыхания молочнокислых палочек не изменяется, и они могут стать аэробами. Именно тем, что молочнокислые палочки не относятся к аэробам, хотя и при доступе кислорода не погибают, обусловлена их способность к выживанию в различных условиях.

Для получения энергии лактобактерии используют молочнокислое брожение, при котором, в отличие от маслянокислого, вырабатывается молочная кислота. При молочнокислом брожении, как и при маслянокислом, происходит процесс сбраживания углеводов, но в данных процессах участвуют различные виды микроорганизмов.

Форма колоний

Рост культур большинства молочнокислых бактерий возможен на молоке, а также питательных средах различной консистенции с добавлением питательных веществ, получаемых из молока. Они не способны размножаться в обычной питательной среде. Для их развития необходима питательная среда с добавлением белков мяса, казеина, муки и различных аминокислот.

Различные виды бактерий молочнокислого брожения способны при попадании в питательную среду образовывать колонии различных форм. Молочнокислые стрептококки, попадая в богатую витаминами питательную среду, на ее поверхности создают мелкие росинчатые колонии, а в толще питательной среды они способны образовывать мелкие колонии в форме лодочек. При добавлении в питательную среду цистеина, который обладает восстанавливающими свойствами, молочнокислые стрептококки способны образовывать шероховатые поверхностные колонии. Исключением являются молочные стрептококки Lac. Diacetilactis, которые в питательной среде образуют глубинные колонии в виде мелких комочков ваты или паучков. Помимо этого, отдельные виды стрептококков способны образовывать звездчатые и слизистые колонии.

Лактобактерии в производстве

Молочнокислые бактерии вырабатывают молочную кислоту и участвуют в процессе брожения. В пищевой промышленности они используются в:

• производстве молочных продуктов;
• консервировании (к примеру, квашение капусты);
• хлебопечении;
• производстве кваса.

На сегодняшний день в магазинах можно купить самые разнообразные виды продуктов на основе культур молочнокислых бактерий: йогурт, сметану, кефир, творог, сыр и др. Молочнокислые бактерии, которые размножаются в молоке, придают ему кисловатый привкус. Для того чтобы получить дополнительные вкусовые качества или ароматы, необходимо, чтобы лактобактерии взаимодействовали с другими микроорганизмами или органическими продуктами других штаммов лактобактерий. К примеру, в производстве йогурта используют комплекс бактерий Lactobacillus Bulgaricus и Streptococcus Thermophilus, при этом каждый из этих штаммов провоцирует рост другого. Молочнокислые палочки, которые используются в производстве йогурта, превращают продукт в пробиотик. Пробиотик – это продукт, в котором присутствуют бактерии молочнокислого брожения. Такие продукты используются для нормализации микрофлоры кишечника, помогая бактериям кишечника переваривать пищу.

Также молочнокислые бактерии используются при производстве кваса. При изготовлении кваса применяются два вида микроорганизмов: квасные дрожжи (Saccharomyces minor) и бактерии молочнокислого брожения (Lactobasillus fermenti). Квасные дрожжи запускают процесс спиртового брожения, а лактобактерии – молочнокислого. В пищевой промышленности для производства кваса используют уже готовую закваску, которая содержит оптимальное соотношение указанных микроорганизмов, при котором квас приобретает необходимые вкусовые и ароматические качества.

Всем известный кисломолочный напиток кефир является уникальным продуктом, который положительно влияет на здоровье человека. Этот продукт можно получить благодаря одновременному спиртовому и молочнокислому брожению. Готовый продукт содержит молочную кислоту, углекислый газ и незначительное количество спирта. Благодаря процессам молочнокислого и спиртового брожения в кефире увеличивается количество витаминов. Комплекс микроорганизмов, которые находятся в кефире, положительно влияет на иммунную систему человека, а также помогает организму накапливать питательные вещества.

Все кисломолочные продукты производятся с использованием сухого или жидкого концентрата молочнокислых бактерий. Для приготовления сухого концентрата чаще всего используют концентраты мезофильных молочнокислых бактерий.

Лактобактерии и человек

Еще совсем недавно никто и представить не мог, что молочнокислые палочки приносят огромную пользу человеческому организму, без них существование человека и животных было бы невозможным. Их можно встретить на всем протяжении пищеварительного тракта, где они участвуют в процессе переваривания пищи. Эти организмы не относятся к аэробам, поэтому способны хорошо выживать в условиях кишечника без доступа кислорода.

Настоящими защитниками человеческого здоровья являются бактерии рода Lactobacillus. Эти бактерии способны не только поддерживать здоровье человека, но и противостоять инфекциям, предотвращая развитие различных заболеваний. Неправильное питание и бесконтрольный прием антибиотиков приводят к снижению количества лактобактерий в организме, что, в свою очередь, приводит к снижению иммунитета. Чтобы вернуть микрофлору кишечника в нормальное состояние, необходимо употреблять в пищу продукты, которые в своем составе содержат лактобактерии (кефир, йогурт и др.). Еще одним преимуществом продуктов-пробиотиков является то, что они не способны вызывать аллергическую реакцию.

Влияние лактобактерий на здоровье детей

Молочнокислые бактерии, попадая в организм, прикрепляются к стенкам кишечника и образуют мелкие колонии. Однако такая колонизация временная, поэтому употреблять пробиотики для сохранения нормальной микрофлоры необходимо регулярно. Колонии молочнокислых бактерий не позволяют патогенным организмам размножаться в кишечнике, а также защищают организм от попадания кишечных бактерий в кровоток.

При нарушении микрофлоры кишечника, а также на фоне приема антибиотиков у детей может развиваться кандидоз (молочница). Это заболевание чаще всего встречается у новорожденных и детей, которые находятся на грудном вскармливании. Для борьбы с кандидозом назначаются противогрибковые препараты в комплексе с продуктами-пробиотиками.

Исследования показывают, что у детей, которые регулярно употребляли в пищу продукты с Lactobacillus GG, реже развивается кариес. Помимо этого, употребление в пищу таких продуктов оказывает положительное влияние на иммунную систему ребенка.

Научно доказан тот факт, что у грудничков, чьи матери во время беременности и грудного вскармливания употребляли пробиотики, атопические заболевания встречаются значительно реже, чем у тех детей, чьи мамы употребляли мало продуктов с Lactobacillus GG либо не употребляли их вовсе.

Лактобактерии в фармацевтической промышленности

Наука не перестает изучать мир бактерий, постоянно открывая новые их виды, а также новые свойства уже известных видов. Многие из открытых свойств пока еще не получили научного подтверждения, поэтому данный вид научных исследований является довольно перспективным. К примеру, недавно выяснилось, что лактобактерии помогают пациентам с непереносимостью лактозы снизить симптомы заболевания.

В фармацевтике для производства препаратов чаще всего используют бактерии рода Lactobacillus. К примеру, такой вид, как Lactobacillus Rhamnosus, успешно применяется для изготовления лекарств от диареи. Последние научные открытия позволяют говорить о том, что лактобактерии способны предотвратить появление онкологических заболеваний.

Ацидофильные бактерии способны самостоятельно вырабатывать антибиотики, которые уничтожают дизентерийные бактерии, стафилококки, кишечную палочку и сальмонеллы, а также влияют на метаболизм, что положительно сказывается на здоровье человека. Образуя в кишечнике свои колонии, эти микроорганизмы предотвращают процессы брожения и гниения. Помимо этого, ацидофильная палочка повышает способность организма усваивать молочный белок, что способствует всасыванию кальция.

Как правило, для производства лекарственных препаратов для нормализации кишечной микрофлоры используют комплексы молочнокислых бактерий. Для того чтобы их свойства сохранялись в препаратах длительное время, в фармацевтике используют лиофилизированные лактобактерии. В процессе лиофилизации молочнокислые бактерии предварительно замораживают, а затем высушивают в вакууме.

Лиофилизированные микроорганизмы малочувствительны к изменению температуры хранения и способны легко возвращаться в свое первоначальное состояние при добавлении воды либо других растворителей. Поэтому лиофилизат бактерий обязательно хранят в герметичных ампулах или флаконах для того, чтобы исключить их контакт с влагой.

К примеру, лиофилизат молочнокислых бактерий, которые устойчивы к антибиотикам, широко используется для производства медицинских препаратов, регулирующих равновесие кишечной микрофлоры человека даже во время приема антибиотиков. Поэтому чаще всего такие препараты назначаются пациентам в комплексе с антибиотиками при лечении бактериальных инфекций, чтобы поддерживать микрофлору кишечника в нормальном состоянии.

На сегодняшний день молочнокислые бактерии можно с уверенностью считать надеждой мировой медицины. Возможно, уже через несколько лет благодаря лактобактериям медицина победит в борьбе со многими серьезными заболеваниями.

Не все бактерии полезны

Несмотря на множество положительных свойств, которыми обладает большинство видов молочнокислых палочек, среди них существуют и те, что способны нанести вред человеку или же вызвать порчу продуктов. Не так давно за рубежом ученые заявили о том, что некоторые из молочнокислых бактерий, к примеру спорообразующие бактерии B. antracis и B. Cereus, являются небезопасными для человека.

Еще одним из видов, которые способны вызвать порчу продуктов, являются Micrococcaceae. Эти организмы – аэробы, но среди них могут встречаться и факультативные анаэробы. Попав на продукты, они могут стать причиной их порчи: пятна на поверхности сыра, прогорклый вкус сливочного масла, загустевание и горький вкус молока. Размножаясь в благоприятной среде, они способны образовывать круглые колонии средней величины.

Патогенные организмы вида Staphylococcus aureus в отличие от Micrococcaceae в большинстве своем не строгие аэробы. Они могут развиваться в среде с доступом кислорода и существовать как аэробы, хотя при попадании в среду без воздуха способны менять тип дыхания на анаэробный. Эти организмы могут стать причиной тяжелых отравлений и способны нанести серьезный вред здоровью человека и животных.

Вызвать порчу молочных продуктов могут не только бактерии молочнокислого брожения, но и маслянокислые, которые также не относятся к аэробам. В процессе маслянокислого брожения молочные продукты приобретают неприятный вкус и запах.

Молочнокислые бактерии (стрептококки) – это палочковидные бактерии, форма которых варьирует от вытянутых палочек до коккобацилл, образующих короткие цепочки.

Представитель нормальной микрофлоры организма человека – это молочнокислые бактерии (стрептококки).

Молочнокислых стрептококков нет, есть лактококки.

Это стрептококки группы N по системе антигенов Лэнсфилд.

Лактококки – это сферические клетки, которые в мазках из бульонных культур располагаются парами или короткими цепочками. Спор и капсул они не образуют, растут при 10°, оптимум 30°. Эти микроорганизмы колонизируют растения и пищевые продукты (молоко и молочные продукты). Их используют в производстве масла, сыра для придания им вкусовых качеств.

Различают два вида лактококков:

— Lactococcus lactis;

— Lactococcus raffinolactis.

Лактококки выделяют из крови больных при эндокардитах и уроинфекциях, но патогенность их для человека не доказана.

Некоторые штаммы этих бактерий продуцируют антибиотик нистатин.

Молочнокислые бактерии, морфология.

Молочнокислые бактерии относятся к роду Lactobacillus. Эти бактерии неподвижные, спор не образуют, температурный оптимум роста 30-40°, но растут и при температурах 5-53°. Оптимальная pH среды 5,5-5,8, то есть кислая среда.

Их обнаруживают в:

— молочных, зерновых и мясных продуктах;

— воде и сточных водах;

— фруктах и соках;

— пиве и вине;

— солениях и маринадах.

Роль молочнокислых бактерий.

1) Молочнокислые бактерии используют в пищевой промышленности для получения:

— различных молочнокислых продуктов;

— хлебобулочных изделий;

— алкогольных напитков.

Одновременно они часто бывают причиной их порчи!

2) В организме человека молочнокислые бактерии участвуют:

— в поддержании внутренней среды слизистых оболочек и препятствуют заселению стерильных полостей организма (читайте статью «С микрофлорой надо жить дружно») условно-патогенными микроорганизмами;

— во многих ферментативных процессах;

— в продукции молочной кислоты (ферментируют глюкозу, содержащую в пище, поступающей в организм человека), аминокислот, витаминов, перекиси водорода, лизоцима и других антибиотических веществ.

У детей лактобациллы:

— поддерживают нормальное пищеварение;

— в желудочно-кишечном тракте сбраживают лактозу до молочной кислоты, которая оказывает антисептическое действие и превращает кальций, поступающий с пищей, в усвояемый лактат кальция;

— стимулируют всасывание витаминов и аминокислот;

— усиливают активность гидролаз (лизоцима) за счёт создания кислой среды.

Свойства лактобактерий используют для коррекции дисбактериоза желудочно-кишечного тракта и влагалища, применяя лактобактерин, ацидофилин, «наринэ» и т.д.

Видовой состав молочнокислых бактерий.

а) В полости рта обитают 7 видов лактобактерий, в том числе Lactobacillus acidophilus (палочка Боаса-Опплера).

б) В желудке и тонком кишечнике их очень мало – от 0 до 10- 10 в 1 грамме кала.

б) В толстом кишечнике их содержание в 1 грамме фекалий достигает 10-10 и более.

На количественный состав лактобактерий оказывает влияние рацион питания. Растительная диета способствует размножению молочнокислых бактерий, преобладание мяса – подавляет рост лактобактерий.

в) во влагалище лактобактерии идентифицируют как влагалищные палочки или лактобациллы Дёдерляйна; у 80% здоровых женщин их число достигает 10- 10/мл, обычно выделяют 5-6 видов.

Патогенные свойства молочнокислых бактерий.

Молочнокислые бактерии практически не проявляют патогенных свойств, но в составе микробных ассоциаций они способны вызвать кариес зубов с последующим развитием эндокардитов (читайте статью «Зеленящий стрептококк») – это Lactobacillus plantarum;

— язвенные вульвиты;

— гастриты у пациентов с новообразованиями;

— хориоамниониты.

Рост молочнокислых бактерий подавляют пенициллин, клиндамицин и цефалотин. Но эти препараты не «убивают» эти бактерии (бактерицидный эффект), поэтому для эффективного лечения лактобациллярного эндокардита показано применение пенициллинов вместе с аминогликозидами (гентамицин и его производные).

Чтобы получать новости с моего сайта заполните форму ниже.

Природа позволяет человеку пользоваться теми благами, что в ней имеются. При этом люди стараются эти богатства приумножать, создавать что-то новое и познавать еще неизвестное. Бактерии - это мельчайшие создания природы, которых также научился использовать в своих целях человек.

Но не только вред, сопряженный с патогенными процессами и болезнями, несут в себе эти прокариотические организмы. Они еще являются источником важного промышленного процесса, который издревле применяется людьми - брожения. В данной статье мы рассмотрим, что собой представляет этот процесс и как осуществляется конкретно молочнокислое сбраживание веществ.

История возникновения и использования брожения

Первые упоминания о том, что процесс брожения использовался людьми с целью получения определенной продукции, появились еще 5000 году до нашей эры. Именно тогда вавилоняне использовали этот способ для получения таких продуктов, как:

• вино;
• простокваша и другие молочные изделия.

Позже подобное продовольствие стали получать и в Египте, Китае, Судане, Мексике и прочих древних государствах. Стали выпекать дрожжевой хлеб, сбраживать овощные культуры, появились первые попытки консервирования.

Процесс молочнокислого брожения применялся людьми тысячелетиями. Сыры, кефиры, йогурты были важной частью трапезы во все времена. О пользе этих продуктов знали все лекари и врачеватели. Однако причины, по которым возможно превращение подобного рода, долгое время оставались неизвестными.

То, что условия брожения требуют присутствия микроорганизмов, люди даже предположить не могли. В середине XVII века Ван Гельмонт предложит ввести термин "брожение" для тех процессов приготовления пищи, которые сопровождаются выделением газа. Ведь в переводе данное слово означает "кипящий". Однако лишь в XIX веке, то есть почти двести лет спустя, французский микробиолог, химик и физик Луи Пастер открыл миру существование микробов, бактерий.

С тех пор стало известно о том, что разное брожение требует присутствия разного рода невидимых глазу микроорганизмов. Их изучение дало возможность со временем управлять брожением и направлять его в нужную человеку сторону.

Суть процессов брожения

Если говорить о том, что собой представляет процесс брожения, то следует указать на его биохимическую природу. Ведь, по своей сути, это просто деятельность бактерий, которые добывают себе энергию для жизни, вырабатывая при этом различные побочные продукты.

В целом брожение можно обозначить одним словом - окисление. Анаэробный распад какого-либо вещества под влиянием тех или иных бактерий, который приводит к образованию целого ряда продуктов. Какое вещество лежит в основе, а также что получится в результате, определяется типом самого процесса. Выделяют несколько вариантов брожения, поэтому существует своя классификация для данных преобразований.

Классификация

Всего выделяют три основных типа брожения.

1. Спиртовое . Заключается в окислении исходной молекулы углевода до этилового спирта, углекислого газа, воды и молекулы АТФ (источника энергии). Данные превращения осуществляются под действием не только бактерий, но и грибов разных родов и видов. Именно таким способом издревле получают такие продукты, как пиво, вино, дрожжи для выпечки, спирт. Та энергия, что выделяется в ходе разложения углевода, уходит на обеспечение процессов жизнедеятельности микроорганизма. Именно в этом состоит биологическая суть процесса.
2. Брожение молочнокислое заключается в окислении углеводов до молочной кислоты с выходом ряда побочных продуктов. Как оно осуществляется и каких видов бывает, рассмотрим подробнее дальше.
3. Маслянокислое . Этот тип брожения важен в природном масштабе. Он осуществляется за счет жизнедеятельности маслянокислых бактерий, которые живут в анаэробных условиях на дне болот, речном иле и так далее. Благодаря их работе в природе перерабатывается огромное количество органических компонентов. Продуктами являются многие вещества, основное среди которых Также выделяются: ацетон, углекислый газ, уксусная кислота, молочная, и прочие соединения.

   

   Каждый из обозначенных типов имеет важное значение как природного, так и промышленного масштаба. Виды организмов, осуществляющих подобные превращения, хорошо изучены на сегодняшний день и многие из них культивируются искусственно для того, чтобы получать большой выход продукта.

   Брожение молочнокислое: общее понятие

   Этот вид брожения известен с самой древности. Еще до нашей эры жители Древнего Египта и прочих государств умели изготовлять сыр, варить пиво и вино, выпекать хлеб, сквашивать овощи и фрукты.

   Сегодня используются специальные закваски для кисломолочных продуктов, искусственно выращиваются штаммы нужных микроорганизмов. Процесс модернизирован и доведен до автоматизма, проводится при помощи комплектационного оборудования. Существует множество заводов-изготовителей, которые непосредственно производят брожение молочнокислое.

   Суть всего процесса можно изложить в нескольких пунктах.

   1. За основной продукт исходный берется углевод - простой (фруктоза, глюкоза, пентозы) или сложный (сахароза, крахмал, гликоген и прочие).
   2. Создаются анаэробные условия.
   3. В продукт подселяются штаммы молочнокислых бактерий определенного вида.
   4. Обеспечиваются все необходимые внешние факторы, которые являются оптимальными для желаемого продукта: освещенность, температура, наличие тех или иных добавочных компонентов, давление.
   5. После завершения процесса брожения происходит обработка продукта и выделение всех побочных соединений.

   Конечно, это лишь общее описание происходящего. На самом деле на каждом этапе происходит множество сложных биохимических реакций, ведь процесс молочнокислого брожения - это результат жизнедеятельности живых существ.

   Основы процесса молочнокислого брожения

   С химической точки зрения эти превращения представляют собой ряд последовательных стадий.

   1. Сначала происходит изменение исходного субстрата, то есть изменяется углеродная цепь вещества (углевода). Это приводит к появлению промежуточных соединений совершенно иной природы, относящихся к разным классам. Например, если исходный субстрат - глюкоза, то она перестраивается в глюконовую кислоту.
   2. Окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся выделением газов, образованием побочных продуктов. Основной единицей в ходе всего процесса является молочная кислота. Именно она вырабатывается и накапливается в ходе брожения. Однако это не единственное соединение. Так, происходит формирование молекул уксусной кислоты, этилового спирта, углекислого газа, воды, иногда и других сопровождающих.
   3. Энергетический выход процесса в виде молекул аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). На одну молекулу глюкозы приходится 2 молекулы АТФ, если же исходный субстрат более сложного строения, например целлюлоза, тогда три молекулы АТФ. Эту энергию используют молочнокислые бактерии для дальнейшей жизнедеятельности.

   Естественно, что если разбираться в биохимических превращениях подробно, то следует указывать все промежуточные молекулы и комплексы. Такие, например, как:

   
   

   Однако этот вопрос заслуживает отдельного внимания и рассматриваться должен с точки зрения биохимии, поэтому его затрагивать в данной статье не будем. Более подробно рассмотрим, какова технология производства молочнокислых продуктов и какие виды рассматриваемого брожения существуют.

   Гомоферментативное брожение

   Гомоферментативное брожение молочнокислое подразумевает использование специальных форм возбудителей и отличается от гетероферментативного получаемыми продуктами и их количеством. Происходит оно по гликолитическому пути внутри клетки микроорганизма. Суть состоит, как и в целом у любого брожения, в превращении углеводов в молочную кислоту. Основное преимущество подобного процесса в том, что выход нужного продукта составляет 90%. И лишь оставшаяся часть уходит на побочные соединения.

   Бактерии брожения такого типа следующих видов:

   • Streptococcus lactis.
   • Lactobacillus casei.
   • Lactobacillus acidophilus и другие.

   Какие еще вещества образуются в результате гомоферментативного брожения? Это такие соединения, как:

   • этиловый спирт;
   • летучие кислоты;
   • углекислый газ;
   • фумаровая и янтарная кислота.

   Однако в промышленности этот способ получения кисломолочной продукции практически не используется. Он сохранился в природе как первоначальный этап гликолиза, он же происходит в клетках мышц млекопитающих при обширных физических нагрузках.

   Технология производства нужных продуктов для питания людей подразумевает использование таких исходных углеводов, как:

   • глюкоза;
   • сахароза;
   • фруктоза;
   • манноза;
   • крахмал и некоторые другие.

     

     А гомоферментативные бактерии не способны окислять многие из этих соединений, поэтому их использование в качестве заквасок при производстве не представляется возможным.

     Гетероферментативное молочнокислое брожение

     Этот способ является именно тем промышленно применимым, благодаря которому и осуществляется производство всей кисломолочной продукции, осуществляется консервация овощей, происходит заготовка силосных кормов для скота.

     Основное отличие от описанного ранее - это то, что молочнокислое брожение возбудители осуществляют с образованием большего числа побочных продуктов. Лишь 50% сахара перерабатывается бактериями в молочную кислоту, остальной же уходит на формирование таких молекул, как:

     • уксусная кислота;
     • глицерин;
     • диоксид углерода;
     • этиловый спирт и прочие.

     Чем это лучше и выгоднее, чем образование 90% чистой молочной кислоты при гомоферментативном методе? Все дело в том, что когда основного продукта вырабатывается слишком много, то жизнедеятельность многих бактерий угнетается совсем. Кроме того, продукты теряют многие вкусовые качества, которые приобретают благодаря побочным соединениям. Так, например, приятный аромат консервированных овощей обеспечивается уксусной кислотой и изоамиловым спиртом. Если же этих соединений не будет, то результат консервации станет совсем иным.

     Выход молочной кислоты в 50% вполне достаточен для подавления развития и жизнедеятельности всех посторонних грибков и микроорганизмов в системе. Потому что даже 1-2% вызывают слишком сильное подкисление среды, в которой не могут существовать никакие иные организмы, кроме молочнокислых бактерий. Весь процесс осуществляется по

     

     Условия брожения при гетероферментативном способе должны быть следующими:

     • хорошая и свежая закваска, добавляемая на первоначальном этапе;
     • оптимальные внешние условия, которые подбираются для каждого продукта индивидуально;
     • качественное и отлаженное оборудование;
     • все необходимые для процесса технические приспособления.

     Среди внешних условий особое значение имеет температура процесса. Она не должна быть слишком высокой, но и холод резко затормозит весь ход брожения.

     Сегодня существует специализированная емкость для брожения, которая автоматически создает все необходимые условия для правильной и комфортной работы микроорганизмов.

     Необходимое оборудование

     Как мы уже отметили выше, среди самых важных атрибутов следует отметить емкость для брожения. Если говорить о домашнем проведении процедуры, то тогда следует обратить внимание на чистоту используемой посуды при консервации, изготовлении простокваши и прочих продуктов. Одним из способов добиться сокращения численности посторонних популяций микроорганизмов является стерилизация емкостей перед их использованием.

     Какая посуда подойдет для гетероферментативного брожения? Это может быть стеклянная либо качественная пластиковая (полипропиленовая, полиэтиленовая) емкость, которая способна плотно закрываться крышкой.

     В промышленности используют специальные устройства для обеззараживания и очищения тары перед началом процесса брожения.

     Бактерии, используемые в процессе

     Если говорить о культурах бактерий, которые используются для создания консервированных и кисломолочных продуктов, то можно обозначить несколько самых распространенных видов организмов.

     
     

     На основе сочетания и обозначенных организмов, изготавливают закваски для кисломолочных продуктов. Они находятся в открытом доступе, их может приобрести каждый желающий. Самое главное, это соблюдать условия процесса брожения, чтобы получить пользу от образующегося продукта.

     Какие продукты получают в результате подобного брожения?

     Если говорить о том, какие продукты брожения можно получить при помощи лактобактерий, то можно назвать несколько основных категорий.

     1. питания (ряженка, йогурты, варенцы, кефир, творог, сметана, масло сливочное, ацидофильная продукция и прочие).
     2. Корма силосного типа для сельскохозяйственных животных.
     3. Молочная кислота, которую используют при изготовлении безалкогольных напитков, выделке меховых шкур и прочее.
     4. Хлебопечение, производство сыров.
     5. Консервирование овощей и фруктов.

     Все это доказывает важное значение бактерий определенных видов в жизни людей, их промышленной деятельности.

Реферат на тему:

Молочнокислые бактерии - группа микроаэрофильных грамположительных микроорганизмов, сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов. Молочнокислое брожение стало известно людям на заре развития цивилизации.

Молочнокислые бактерии

С тех пор им пользуются в домашних условиях и в пищевой промышленности для переработки и сохранения еды и напитков. Традиционно к молочнокислым бактериям относят неподвижных, неспорообразующих кокковидных или палочковидных представителей отряда Lactobacillales (например, Lactococcus lactis или Lactobacillus acidophilus ). В эту группу входят бактерии, которые используются в ферментации молочных продуктов, овощей. Молочнокислые бактерии играют важную роль в приготовлении теста, какао и силоса. Несмотря на близкое родство, патогенные представители отряда Lactobacillales (например, пневмококки Streptococcus pneumoniae ) обычно исключаются из группы молочнокислых бактерий.

С другой стороны, дальние родственники Lactobacillales из класса актинобактерий - бифидобактерии часто рассматриваются в одной группе с молочнокислыми бактериями. Некоторых представителей аэробных спорообразующих родов Bacillus (например, Bacillus coagulans ) и Sporolactobacillus (например, Sporolactobacillus inulinus ) иногда включают в группу молочнокислых бактерий из-за сходства в метаболизме углеводов и их роли в пищевой промышленности.

В природе молочнокислые бактерии встречаются на поверхности растений (например, на листьях, фруктах, овощах, зёрнах), в молоке, наружных и внутренних эпителиальных покровах человека, животных, птиц, рыб. Таким образом, помимо своей роли в производстве пищи и кормов, молочнокислые бактерии играют важную роль в живой природе, сельском хозяйстве и нормальной жизнедеятельности человека. Влияние ускоренной индустриализации производства молочнокислых бактерий, основанной на небольшом числе адаптированных для заводов штаммов, на природное разнообразие этих бактерий и здоровье человека пока остаётся неизученным.

Виды

• Одним из наиболее распространенных видов молочнокислых бактерий является Streptococcus lactis. Это подвижная палочка, не образующая спор, хорошо окрашивается анилиновыми красителями и по Граму, в молодом виде имеет форму стрептококка. На мясо-пептонном агаре дает точечные круглые колонии, в толще агара - чечевицеобразные. S. lactis разлагает сахар без образования газов на две молекулы молочной кислоты. Наиболее благоприятная для развития температура составляет +30-35 °C.

Молочнокислый стрептококк постоянно встречается в самопроизвольно скисшем молоке. Под воздействием этой бактерии молоко обычно свертывается в течение первых 24 часов. Когда содержание молочной кислоты достигнет 6-7 г на литр, сбраживание сахара прекращается, так как более высокая кислотность губительно воздействует на молочнокислый стрептококк.

• Lactobacillus bulgaricus — болгарская палочка. Бактерия названа так, потому что в свое время была выделена из болгарского кислого молока «ягурта». Бесспоровая неподвижная бактерия, достигающая 20μ в длину и часто соединяющаяся в короткие цепочки.

Является термофильной, и лучше всего растет при температуре от 40 °C. Молоко свертывает быстро, причем содержание молочной кислоты в нем доходит до 32 г/л, что в пять раз больше, чем при заражении молочнокислым стрептококком.

Болгарская палочка (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) — штамм лактобактерий, который был обнаружен в Болгарии.

Болгарская палочка (БП) — единственная лактобацилла, которая имеет растительное происхождение. Она была обнаружена в Болгарии.Примечательно, что при попытке переноса штамма на растения в другой регион бактерия видоизменяется и теряет свои исключительный свойства.

Польза молочнокислых бактерий

Поэтому болгарская палочка до сих пор закупается в Болгарии. Основной молочнокислый продукт, который производится по всему миру на базе болгарской палочки — это йогурт.

Первые исследования БП провел польский студент, который обратил внимание на высокую продолжительность жизни болгар (каждый четвертый житель Болгарии живет больше 100 лет). Затем Илья Мечников исследовал оздоравливающие свойства этого штамма и до конца своей жизни употреблял молочнокислые продукты на основе lactobacillus bulgaricus. С 80-х годов продукты на основе БП были введены в рацион космонавтов.

Йогурт на основе БП сейчас — единственный кисломолочный продукт в районе японцев. Удивительно: до второй мировой войны средняя продолжительность жизни в Японии не превышала 45 лет. И только после того, как йогурт на болгарской палочке стал доступен каждому японцу, Страна восходящего солнца вышла в тройку стран с максимальной продолжительностью жизни.

Это должен знать каждый

По ГОСТУ 31981-2013 йогуртом может называться только кисломолочный продукт, полученный с использованием болгарской палочки и термофильного стрептококка.Такой йогурт сложно найти в магазине. Каждый может приготовить его сам с использованием закваски ПРОБИНОРМ АКТИВ

Болгарская палочка — друг хороших и враг плохих

Болгарская палочка в сравнении с прочими штаммами лактобактерий способна лучше"прилипать" (адхезироваться) к слизистой кишечника. Время нахождения в кишечнике увеличивается и вместе с тем оздоравливающий эффект. Более того, БП — самый крупный вид лактобациллы, плюс она очень устойчива к воздействию условно-патогенных и патогенных бактерий . Как правило, БП оказывается сильней и вытесняет условно-патогенную флору.

К примеру, она способна побороть условно-патогенную бактерию Helicobacter Pylori, которая считается причиной возникновения язвы желудка и ДПК.

Не секрет, что 90% живых бактерий погибают на уровне желудка от соляной кислоты. БП проходит желудок лучше , чем прочие штаммы лактобацилл.

БПспособствует бурному росту в кишечнике Lactobacillus acidophilus и других полезных штаммов, которые обязательно должны присутствовать в кишечнике. Как правило, попытки размножить эти штаммы с помощью других методов очень затруднительны и не дают ощутимого результата.

БП вырабатывает D- молочную кислоту, а также лактазу, поэтому йогурты на основе болгарской палочки можно употреблять людям с лактазной недостаточностью.

БП обладает лучезащитным эффектом, выводит токсины, способна частично блокировать всасывание холестерина из пищи, стимулирует иммунную систему, а также благоприятно влияет на мочеполовую систему, нормализуя бактериальную флору слизистых.

Поистине, болгарская палочка – чудо, созданное природой для здоровья человека.

МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ (син. лактобациллы ) - грамположительные палочковидные бактерии, относящиеся к роду Lactobacillus (Beijerinck, 1901), сем. Lactobacillaceae.

М. б. представлены разнообразными по форме палочками: от коротких коккообразных до длинных нитевидных (рис.). Длина клеток у различных культур одних и тех же видов зависит от состава среды, присутствия кислорода, способа инкубации. Размножаются М. б. делением перегородкой, что приводит к образованию цепочек. Ультратонкое строение клеток М. б. во многом сходно с другими грамположительными бактериями. На агаризованных средах образуют мелкие колонии.

М. б. не имеют содержащих цитохром дыхательных систем, неподвижны, не образуют каталазу, не восстанавливают нитраты в нитриты, не разжижают желатину, не образуют спор и пигмента; строгие анаэробы или факультативные. Обладают протеолитической активностью, обусловливаемой действием протеаз и пептидаз, липолитической активностью не обладают. Источником энергии для М. б. является молочнокислое брожение (см.). М. б. разделяют на гомоферментативные, образующие в результате сбраживания углеводов до 90% молочной к-ты, а также ничтожные количества летучих к-т, этилового спирта и углекислоты, и гетероферментативные, образующие ок. 50% молочной к-ты, 25% CO2, 25% уксусной к-ты и этилового спирта.

Систематика М. б. окончательно не разработана. В Определитель бактерий Берджи (Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 1974) в род Lactobacillus включено 25 видов. Трудность классификации заключается в изменчивости многих свойств этих микроорганизмов при культивировании на разных средах и в разных условиях. Исследование нуклеотидного состава ДНК показало, что содержание гуанина и цитозина в ДНК различных видов М. б. различно и лежит в пределах от 34,2 до 53,4 мол. %.

Антигенные свойства изучены недостаточно; получены предварительные данные о наличии антигенов, общих для многих видов М. б.

М. б. требовательны к источникам питания, не растут на простых средах; растут на средах, содержащих растительные отвары, мясные и дрожжевые экстракты, белковые гидро лизаты, т. к. М. б. нуждаются в аминокислотах, витаминах и ряде неорганических соединений; pH сред в пределах 5,0-6,5, оптимум pH 5,5. М. б. могут расти при pH 3,8 и ниже. Для культивирования М. б. широко применяется среда Рогозы либо ее модификации. Температурный режим от 15 до 45° в зависимости от видов.

М. б. встречаются в почве, сосредоточиваясь вокруг корневой системы, на культурных и дикорастущих растениях, в жел.-киш. тракте теплокровных животных и птиц, насекомых. У человека обнаруживаются на всем протяжении жел.-киш. тракта - от ротовой полости до прямой кишки. Представители М. б. (за немногим исключением) не патогенны для человека. Наиболее характерными являются L. acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. salivarius, L. fermenti и L. brevis. L. bifidus в Определителе бактерий Берджи (1974) выделен в отдельный род Bifidobacterium (см. Бифидобактерии).

М. б. применяют в хлебопечении, в молочной промышленности, в биол. консервировании многих продуктов (квашение овощей и фруктов), приготовлении кваса, силосовании. Для профилактики и лечения жел.-киш. заболеваний, авитаминозов и алиментарных анемий у животных применяют препараты, в состав к-рых входят и М. б.

И. И. Мечников указал на М. б. как на антагонисты гнилостных и патогенных микробов, обитающих в кишечном тракте человека, и предложил применять их в борьбе с кишечными дисфункциями и преждевременной старостью. Многие народы применяют кисломолочные продукты для лечения ожогов и ран, для профилактики и лечения жел.-киш. заболеваний.

Развитие микробиологии расширило область применения этих микроорганизмов: с помощью М. б. в промышленности получают молочную к-ту, используют для синтеза декстрана, применяемого в медицине в качестве частичного заменителя крови; выявлен ряд антибиотиков, продуцируемых этими микробами; используют М. б. при создании продуктов детского питания, в т. ч. применяемых с леч.-проф, целью у новорожденных. Ацидофильная паста используется в акушерско-гинекол. практике, дерматологии и хирургии. L. acidophilus входят наряду с В. bifidum и Е. coli в состав комплексного препарата «омнифлора», применяемого за рубежом для лечения кишечных расстройств. В нашей стране выпускается лактобактерин (см.), действующим началом к-рого являются лиофилизированные бактерии штаммов L. fermenti 90Т-С4 и L. plantarum 8Р-АЗ, обладающие высокой антагонистической активностью в отношении возбудителей дизентерии, энтеропатогенных кишечных палочек, стафилококка, протея, и бифидумбактерин (см.).

См. также Болгарская палочка.

Библиография: Ерзинкян Л. А. Биологические особенности некоторых молочнокислых бактерий, Ереван, 1971; Квасников Е, И. и Нестеренко О. А. Молочнокислые бактерии и пути их использования, М., 1975, библиогр.; Красильников Н. А.

Молочнокислые бактерии: виды, классификация, значение

Определитель бактерий и актиномицетов, с. 208, М.-Л., 1949; M e ч н и к о в И. И. Академическое собрание сочинений, т. 15, с. 247, М., 1962; Руководство по вакцинному и сывороточному делу, под ред. П. Н. Бургасова, с. 94, М., 1978; Bergey’s manual of determinative bacteriology, ed. by R. E. Buchanan a. N. E. Gibbons, Baltimore, 1975; L e r с h e M. u. R e u t e r G. Das Yorkommen aerob wachsender grampositiver Stabchen des Genus Lactobacillus Beijerinck im Darmin-halterwachsener Menschen, Zbl. Bakt., I. Abt. Orig., Bd 185, S. 446, 1962; R o g o s a M., Mitchell J. A. a. Wiseman R. F. A selective medium for the isolation and enumeration of oral lactobacilli, J. dent. Res., v. 30, p. 682, 1951.

Г. И. Гончарова.

Клетки некоторых видов молочнокислых бактерий, бульонная культура (96 час.): 1 - L. acidophilus; 2 - L. fermenti; 3 - L. plantarum; 4 - L. casei; 5 - L.buchneri; 6 - L. brevis; Х 1680.

Микрококки

Семейство Мcrососсасеае включает роды: Micrococcus, Staphylococcus, Sarcina.

Кокки этого семейства обычно имеют форму почти правильного шара. Деление кокка в трех перпендикулярных плоскостях приводит к образованию кубовидных скоплений (род Sarcina). Иногда встречаются клетки, соединенные попарно.

Большинство Micrососсасеае -- аэробы и факультативные анаэробы. Существует небольшое число видов, относящихся к облигатным анаэробам. Наряду с сапрофитными встречаются патогенные вида (Staphylococcus aureus и др.), которые могут вызвать различные патологические процессы в организме человека и животного, а также быть причиной пищевых отравлений. Сапрофитные микроорганизмы семейства Мicrососсасеае широко распространены в природе, попав на пищевые продукты, могут вызывать различные пороки: горький вкус молока и сыра, загустевание молока, прогорклый вкус масла, образование коричневых пятен на сыре и др.

Род Micrococcus -- строгие аэробы в отличие от рода Staphylococcus. При росте на МПА образуют средней величины, круглые, окрашенные в белый, желтый или розовый цвет колонии. Встречаются также различные оттенки от красного до оранжевого цвета, особенно часто среди сапрофитных микрококков М. roseus. М. flavus. Пигменты, образуемые микрококками, нерастворимы в воде. Оптимальная температура развития 20 -- 25°С. Многие виды микрококков могут развиваться при 5 -- 8°С. В противоположность им токсигенные стафилококки являются мезофилами, Отдельные виды микрококков выдерживают нагревание до 63-- 65°С в течение 30 мин и кратковременную пастеризацию при высокой температуре.

Микрококки обладают высокой устойчивостью к соли и сахару. Некоторые разновидности микрококков (М.radiodurans) обладают исключительной стойкостью к ионизирующему облучению.

Микрококки относятся к пептонизирующим микроорганизмам. При развитии в молоке они сбраживают лактозу, повышая кислотность молока до 40 -- 45°Т, и одновременно выделяют сычужный фермент; это приводит к образованию сгустка в молоке и появлению пороков молока и молочных продуктов (преждевременное свертывание, загустевание сгущенного молока с сахаром, горький вкус). Некоторые виды микрококков разлагают жир и вызывают прогорклый вкус продукта.

Молочнокислые бактерии

Молочнокислые бактерии широко распространены в природе. В определенных условиях они могут вызвать порчу многих пищевых продуктов.

По морфологическим признакам их делят на стрептококки и палочки. В каждой группе имеются гомо- и- гетероферментативные бактерии.

Молочнокислые стрептококки. Молочнокислые стрептококки относятся к семейству Streptососсасеае, родам Lactococcus и Leuconostoc. К гомоферментативным относятся молочный (Laс. lacnis) и сливочный (Lac. cremoris) стрептококки. Гетероферментативными являются ароматобразующие стрептококки, или цитроворусы, способные продуцировать ароматические вещества (диацетил, ацетоин) и усваивать соли лимонной кислоты -- цитраты. В эту группу входят Lac. diacetylactis, Leu. cremoris, Leu. dextranicum

Промежуточное положение между гомо- и гетероферментативными стрептококками занимает термофильный стрептококк Str. thermophilus, поэтому его иногда называют среднегетерогенным видом.

Молочнокислые стрептококки представляют собой шаровидные или овальные клетки размером до 1-- 2 мкм в диаметре, располагающиеся в виде коротких цепочек или попарно; неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму красятся положительно В молодых культурах некоторые штаммы сливочного стрептококка образуют слизистую капсулу. Клетки ароматобразующих стрептококков несколько мельче, чем клетки Lac. lactis и Lac. cremoris , а клетки термофильного стрептококка крупнее, чем сливочного.

Молочнокислые стрептококки, так же как и палочки, по отношению к кислороду являются факультативными анаэробами, т. е. растут не только в анаэробных условиях, но и при доступе молекулярного кислорода. Однако в присутствии кислорода у них не изменяется тип дыхания, так как не проявляется аэробное дыхание, а продолжается процесс брожения.

Поэтому молочнокислые бактерии можно отнести к категории аэротолерантных (воздухотерпимых) анаэробов.

Температурные границы жизнедеятельности этих микроорганизмов довольно широки. Для мезофильных видов оптимальная температура 25--30 °С, но имеются и термофилы, растущие при 38 -- 43 °С. Минимальной температурой развития для мезофильных молочнокислых бактерий является 10 ° С, для термофилов -- 20-22 °С. Имеются данные, что некоторые молочнокислые бактерии способны расти при очень низких плюсовых температурах (до 3 °С).

По потребности в питательных веществах молочнокислые бактерии относятся к наиболее сложным микроорганизмам. В качестве источника углерода они могут использовать моно- и дисахариды, органические кислоты.

На обычных питательных средах они не развиваются, а растут на средах с добавлением аминокислот, гидролизатов белков мяса, лактальбумина, казеина, различных видов муки. Большинству видов молочнокислых бактерий необходимы аминокислот: аргинин, цистеин, глутаминовая кислота, лейцин, фенилаланин, триптофан, тирозин, валин. Только некоторые виды молочнокислых стрептококков могут расти на средах, содержащих аммонийные соли в качестве единственных источников азота,

Большинству молочнокислых бактерий необходимы витамины -- рибофлавин (В2 ), тиамин (В1), пантотеновая (Вз), никотиновая (РР), фолиевая (Вс ) кислоты, пиридоксин (В6 ) и др. Этим объясняется положительное влияние на рост микроорганизмов добавок к питательным средам различных питательных экстрактов (кукурузы, моркови, картофеля), дрожжевого автолизата и других витаминсодержащих соединений. Рост молочнокислых бактерий стимулируют и некоторые пептиды, пурины (аденин, гуанин, гипоксантин), пиримидины (урацил, тимин и др.), жирные кислоты (уксусная, олеиновая), а также лимонная кислота.

Молочнокислые бактерии культивируют на обезжиренном стерильном молоке или на плотных и жидких искусственных питательных средах с использованием гидролизованного молока и других питательных веществ, получаемых из молока.

При развитии молочнокислых стрептококков в молоке они вызывают его свертывание (за исключением Leu. demons), т. е. образование ровного, без обильного отделения сыворотки плотного сгустка, имеющего приятные кисломолочные вкус и запах. Ароматобразующие стрептококки образуют сгусток, в котором можно обнаружить в небольшом количестве пузырьки углекислого газа. На питательной среде (агар с гидролизованным молоком и мелом) молочнокислые стрептококки образуют мелкие (0,5--1 мм) каплевидные колонии с ровным краем, с зонами просветления мела. Колонии в толще пигательной среды (глубинные колонии) имеют форму лодочки или зерна чечевицы. Lac. diacetilactis на 3%-ном агаре; может образовывать глубинные колонии в виде паучков или комочков ваты, напоминающие колонии молочнокислых палочек.

Молочнокислые бактерии растут в средах с низким значением рН от 5,5 до 8,8, некоторые -- при рН 2,9--3,2. Характерным свойством молочнокислых бактерий является высокая спиртоустойчивостъ. Они могут развиваться на питательных средах, содержащих 15--18 % этилового спирта, реже -- при 24 %.

Биохимические свойства молочнокислых бактерий изучают по энергии кислотообразования, предельной кислотности, способности сбраживать соли лимонной кислоты, по качеству сгустка, возможной протеолитической активности бактерий и др.

Энергию кислотообразования определяют по времени образования сгустка молока (кислотность около 58--60 °Т) при внесении 0,5 см молодой (12--20-часовой) культуры в 10 см 3 стерильного обезжиренного молока и выращивании посевов при оптимальной температуре.

Кислотность молока по Тернеру определяют титрованием децинормальным раствором едкого натра при индикаторе фенолфталеине, Для титрования берут 10 см 3 молока, разбавленного 20 см 3 воды (можно брать в 2 раза меньше). Объем щелочи (в см 3), пошедшей на нейтрализацию кислоты, умножают на 10 (20) и получают таким образом кислотность молока (1 °Т соответствует 9 мг молочной, кислоты в 100 см 3 молока).

Протеолитическую активность бактерий изучают на мясо-пептонной желатине, молоке или определяют с помощью специальных биохимических исследований и судят о ней по общему количеству образовавшихся водорастворимых продуктов распада белка, образовании аммиака, сероводорода, индола, которые характеризуют глубокий распад белковых веществ.

Способность сбраживать соли лимонной кислоты (цитраты) определяют посевом бактерий на плотную среду с цитратом кальция. Появление зон просветления вокруг колоний свидетельствует об образовании водорастворимых продуктов брожения при наличии фермента цитритазы.

Активность образования ароматических веществ устанавливают по количеству образовавшихся летучих соединений (методом возгонки) и четырехуглеродных соединений (диацетила и ацетоина).

Молочнокислые стрептококки обладают различной ферментативной активностью.

Lac . lactis является активным кислотообразователем, Активные штаммы свертывают молоко за 4--7 ч, Предельная кислотность при его развитии достигает 120 °Т. Восстанавливает и свертывает лакмусовое молоко, не образует ацетоина, разлагает аргинин с образованием аммиака. Не развивается в среде, содержащей 6,5 % NaSi , и в щелочной среде при рН 9,5. Многие штаммы продуцируют антибиотик низин, который является полипептидом с молекулярной массой 3500. Он подавляет большинство стрептококков (но не энтерококков), стафилококков, микрококков, некоторые виды бацилл, лактобактерий, клостридий, актиномицетов. При этом в отношении грамотрицательных бактерий низин бактерицидным действием не обладает.

Lac . cremoris в отличие от молочного стрептококка не сбраживает мальтозу и декстрин, лишен способности дезаминировать аргинин. Не растет на средах, содержащих 4 % КаС1, а также при температуре 39--40 °С. При пониженных температурах культивирования (15--20 °С) некоторые штаммы образуют значительное количество летучих кислот, восстанавливают и свертывают (иногда только частично) лакмусовое молоко. Имеются слизеобразующие штаммы, формирующие сгустки молока. Их используют в заквасках для производства сметаны.

Энергия кислотообразования у Lac. cremoris слабее, чем у Lac. lactis, и составляет 6--8 ч, а предельная кислотность -- 110-115°Т.

Ароматобразующие стрептококки содержат фермент цитритазу, которая расщепляет цитраты с образованием диоксида углерода (ССЬ) и ароматических веществ -- ацетоина и диацетила. Сравнительно слабый кислотообразователь, но образует диацетил в значительном количестве. Имеет слабую энергию кислотообразования (более 16 ч), предельная кислотность в молоке достигает 70--100 °Т. Сгусток молока часто содержит пузырьки газа (СО2). Запах сгустка специфический, обусловлен накоплением диацетила. Восстанавливает и свертывает лакмусовое молоко, сначала оно становится розовым, затем быстро обесцвечивается. Многие штаммы разлагают аргинин с выделением аммиака, устойчивы к содержанию в среде 4 % NaCl. Leu. dextranicum является также слабым кислотообразователем. Он свертывает молоко при оптимальной температуре через 2 -- 3 сут. Предельная кислотность составляет 70 -- 80 °Т. Для развития Leu. dextranicum и Leu. cremoris большое значение имеет марганец, добавление которого в молоко стимулирует их рост и ароматообразование.

Str. thermophilus по энергии кислотообразования превосходит все молочнокислые стрептококки, достигая уровня термофильных лактобактерий. Он сквашивает молоко через 3,5 -- 6 ч, предельная кислотность составляет 1 10 -- 1 15° Т.

Термофильный стрептококк не растет на средах с пенициллина 0,01 МЕ/см 3 и стрептомицина 5 мкг/см 3 используют в качестве тест-культуры при выявлении антибиотиков в молоке. Чувствителен к действию специфических бактериофагов. Более интенсивный рост термофильных стрептококков наблюдается при добавлении к питательным средам основных аминокислот -- валина, лейцина, изолейцина, лизина, аргинина, метионина, гистидина и пролина. Str. thermophilus обладает относительно высокой термоустойчивостью. Он выдерживает температуру 75 °С в течение 15 мин и 65 °С в течение 30 мин, вследствие чего составляет значительную часть остаточной микрофлоры в молоке после пастеризации.

В жидкой среде, содержащей глюкозу и 4 % №С1, термофильный стрептококк кислоту не образует, а при содержании 2 % МаС1 молочную кислоту синтезируют отдельные штаммы. При наличии в среде 0,1 % метиленового голубого Str. thermophilus не развивается, он не восстанавливает лакмусовое молоко. Некоторые штаммы образуют диацетил, в небольшом количестве синтезируют ацетоин.

Молочнокислые палочки. Молочнокислые палочки (лактобактерии) относят к семейству Lactobacteriaceaе, роду Lactobacterium, включающему три подрода: Thermobacterium, Streptobacterium и Betabacterium. Термо- и стрептобактерии являются гомоферментативными, а бета- бактерии -- гетероферментативными молочнокислыми палочками.

К термобактериям относятся 8 видов палочек, среди которых наиболее часто применяют L. helveticum, L. acidophilum, L. bulgaricum, L.lactis. Подрод стрептобактерии включает 7 видов, среди которых в молочной промышленности используют L. plantarum и L.rhamnosus. В подрод бета-бактерий входят 11 видов палочек, наиболее изученными среди них являются L. brevis, L. buchneri, L. fermentum и др.

Лактобактерии представляют собой палочки, одиночные или соединенные попарно, размером (4.. .10) х (0,5.. .0,6) мкм. Они неподвижны, спор и капсул не образуют, по Граму красятся положительно. Клетки стрептобактерии мельче, чем клетки термобактерий, и часто располагаются в виде цепочек. Бета-бактерии имеют наиболее мелкие и тонкие клетки.

Молочнокислые палочки являются факультативными анаэробами или микроаэрофилами. По отношению к температуре стрептобактерии и бета-бактерии являются мезофилами, термобактерии -- термофилами. На обычных средах они не растут, их выращивают на средах с молоком. При развитии в молоке вызывают образование однородного плотного сгустка с приятными кисломолочными запахом и вкусом.

На плотной питательной среде лактобактерии формируют мелкие гладкие блестящие колонии со сферической поверхностью серо-белого цвета. Колонии лактобактерий разных видов почти не различаются. Однако в некоторых случаях наблюдаются волокнистые, врастающие в субстрат колонии R-формы в отличие от гладких колоний, относящихся к S-формам. Глубинные колонии термобактерий могут быть темными, желтовато-бурыми, иногда с короткими отходящими нитями. В отличие от глубинных колоний поверхностные колонии более крупные, локонообразные или зернистые. Глубинные колонии стрептобактерий имеют лодочкообразную форму, иногда с выростом.

Температурные границы роста для термобактерий составляют 20 - 55 °С, для мезофилов -- 15-38 °С. Оптимальной температурой развития для L. helveticum является 40 °С, для L. bulgaricum, L. lactis- 45°С, L. acidophilum-- 37-38 °С. Для мезофилов оптимальной является температура 30 °С.

Лактобактерии обладают слабой протеолитической активностью и поэтому не растут в субстратах, где единственным источником азота является белок, т. е. где отсутствуют различные аминокислоты.

В то же время имеются молочнокислые бактерии, которые могут расщеплять белки.

Молочнокислые бактерии не восстанавливают нитраты в нитриты, не образуют пигментов. Цитохромы и пероксидазу не образуют, но некоторые продуцируют каталазу, разлагающую пероксид водорода (Н 2 О2 ). Лактобактерии обладают хорошо выраженными сахаролитическими свойствами. Кроме глюкозы и лактозы они сбраживают и другие сахара. Так, многие гомо- и гетероферментативные виды (L. plantarum и L. brevis и др.) интенсивно используют пентозы, иногда даже активнее, чем глюкозу.

Гетероферментативные молочнокислые бактерии сбраживают фруктозу, поскольку у них имеется маннитдегидрогеназа, осуществляющая восстановление фруктозы до маннита. Продуктами сбраживания фруктозы также являются лактаты, ацетаты и углекислый газ.

Термофильные молочнокислые палочки являются активными кислотообразователями, они сквашивают молоко через 4--5 ч, предельная кислотность достигает 200--350° Т,

L . helveticum является самым активным кислотообразователем, предельная кислотность молока при его развитии достигает 350 °Т. Эта палочка сбраживает мальтозу и декстрин, не сбраживает сахарозу, раффинозу, салицин. Некоторые штаммы развиваются в субстратах, содержащих до 5 % поваренной соли.

Штаммы L. helveticum можно выделить из сычуга телят или кислого сырого молока.

L . bulgaricum доводит предельную кислотность молока до 200-300°Т. Штаммы болгарской палочки образуют ацетальдегид -- ароматическое вещество, придающее специфические вкус и запах, и антибиотические вещества, подавляющие нежелательную микрофлору кишечника. Болгарская палочка чувствительна ко многим антибиотикам, устойчива к бактериофагу.

Штаммы L. bulgaricum выделяют, как правило, из сырого молока. L. acidophylum является кишечным микробом, который можно выделить ю содержимого пищеварительного тракта человека и различных животных. Ацидофильная палочка способна после культивирования в молоке вновь приживаться в кишечнике человека и подавлять там развитие патогенных и нежелательных микроорганизмов (сальмонеллы, шигеллы, стафилококки, эшерихии и др.). Антагонистическое действие L. acidophylum обусловлено продуцируемыми антибиотиками -- ацидофилином и лактоцидином.

Ацидофильные бактерии устойчивы к щелочной реакции (рН 8,3), наличию в среде фенола (0,25--0,4 %), желчи (20 %), КаСl (2 %). Предельная кислотность ацидофильной палочки достигает 200--250 °Т. L. acidophylum сбраживает сахарозу, мальтозу, салицин, часто раффинозу, декстрин. Имеются слизеобразующие штаммы ацидофильной палочки.

L . lactis по своим свойствам и поведению в закваске проявляет большое сходство с L.bulgaricum. Сбраживают глюкозу, лактозу, мальтозу, сахарозу, галактозу, раффинозу, декстрин и салицин. Предельная кислотность молока, сквашенного L. lactis, достигает 120--180 °Т.

В результате жизнедеятельности термоустойчивых палочек происходит интенсивное кислотообразование, обуславливающее порок творога, сметаны, обыкновенной простокваши - излишне кислотный вкус. Могут вызывать тягучесть и нечистый, неприятный вкус.

Стрептобактерии обладают менее выраженной кислотообразующей способностью. Они сквашивают молоко через 2--3 сут., предельная кислотность составляет 180 °Т.

Стрептобактерии L. plantarum, L. rhamnosus способны усваивать кроме лактозы также соли молочной кислоты, т. е. лактаты. Они растут в гидролизованном молоке, содержащем 6 % МаС1 и 20--40 % желчи, восстанавливают и свертывают лакмусовое молоко и не образуют аммиак из аргинина. Обладают высокой протеолитической активностью (в 2 раза выше, чем у мезофильных молочнокислых стрептококков), содержание свободных аминокислот в молоке повышают с 10 до 60 мг%. L. rhamnosum в отличие от L. plantarum образует СО 2 го цитрата натрия.

L . plantarum продуцирует антибиотик лактолин, действующий угнетающе на кишечную микрофлору и маслянокислые бактерии.

Стрептобактерии обладают хорошо выраженными сахаролитическими свойствами. Они сбраживают фруктозу., галактозу, маннит, маннозу, раффинозу, рибозу, салицин, сорбит, трегалозу, эскулин и др. Глюкозу сбраживают без образования газа.