Сүт қышқылды өнімдерді өңдіруде физико-химиялық және биохимиялық процестер

0
1435
Freepik.com

Жалпы ашу процесімен адам баласы өте ертеден таныс болған. Ашу процесінің микроорганизмдер көмегімен жүретінін алғаш Л. Пастер (1860ж.) зерттеді. Бұдан кейінгі зерттеулер ашу процесінің микроорганизмдер ферменттеріне байланысты екенін дәлелдеді.

Ашу процесі. Тотығу-тотықсыздану процесін ашу процесі деп атайды. Процестің жүру кезінде АТФ түзіледі. Ашу процесі кезінде сутегі доноры және акцептор қызметін ашу процесі нәтижесінде түзілетін органикалық қосылыстар атқарады.

Ашу процесінің қоздырғыштары —  облигатты анаэробты микроорганизмдер. Ол тек қана анаэробты жағдайда жүреді. Ашу процесінің оттегінсіз жағдайда жүретінін 1860 жылы Л. Пастер ашқан. Спирт алуда қолданылатын ашытқылар негізінде Saccharomyces туысына жатады. Saccharomyces туысына жататын ашытқылардың жеті түрі бар: Sacch. cerevisiae, Sacch. kluyveri, Sacch. exiguous, Sacch. dairensis, Sacch. serrazzii, Sacch. tellustris, Sacch. unisporus. Sacch. cerevisiae туысының синонимі болып, Sacch. bayanus, Sacch. carisbergensis және де басқа өнеркәсіпте маңызды бірқатар ашытқыларда бар.

Sacch. cerevisiae штамының маңызы зор. Бұл түріне нан ашытқысында, спирт өндірісінде, шарап және сыра қайнатқанда, квас өндірісінде қолданылатын ашытқылар жатады.

Saccharomyces cerevisiae Hansen. Үш күн солод сусласында 280С темпертурада культивирлегенде жасуша формасы сфера тәрізді, эллипс тәрізді немесе ұзарған пішінді болып келеді; кейде жалғыз немесе жұбымен орналасып қысқа тізбек болып орналасады.Штамның жасушасының өлшеміне қарай үш морфологиялық топқа бөлінеді. Бірінші топқа ең ірі жасушалар (3,5-10,5 ´ 5,0-21,0 мкм, екінші топқа сәл кішірек жасушалар (2,5- 7,0 ´ 11,0-19,0 мкм), үшінші топқа аралық жасушалар (3,5-8,0 ´ 5,0-11,5-18,0 мкм) жатады.

Ал кейбір жасушалар ұзарып 30 мкм және одан да астам болады, бұл ашытқылардың ішінде паста тәрізді, крем не қоңыр крем тәрізділеріде болады, былайша тегіс жылтыр кейде біраз көбіршіктенген немесе беті жылтыраған нүктелермен жабылған болып келеді. Аско тәрізді көбейетін ашытқыны ацетатты агарға отырғызғанда оңай пайда болады. Аско тәрізді бір — бірден төртке дейін шар немесе элипс тәрізді формада спора түзіледі.

Штамдар әртүрлі қабілеттілікте витаминсіз өсе алады.Sacch. cerevisiae штамы төменгі және жоғарғы ашытушы болып бөлінеді.Тамақ өндірісіндегі ашытқы сахаромицетке жатпайтындар технологиялық процесті бүлдіріп теріс қызмет атқарады және дайын өнімнің, шикізаттың бұзылуын тудырады.

Түптік ашу жүрген кезде түбіне тығыз тұнба жиналып, берік тұнба қалыптасады, ал беттік ашу жүрген кезде —  қалпақша бетіне үрленіп шығып, «қалпақ» түзеді. Жасуша бүршіктенгеннен кейін тізбек құрайды да, ішіндегі көмірқышқыл газын жоғары шығарады.

Ашытқы ашыған ортада жүргенде сондай-ақ мақта қауашағы тәрізді бөлінеді. Осы бөлу негізінде оның флокуляциялық қасиетінде айырмашылығы болады. Мақта қауашағы тәрізді ашытқы ашудың соңында түйіршіктеліп жабысады және әлде түбіне тұнады, ашытқы беткі жағына көтеріліп флокулирленеді, түптік ашу сияқты және сондай-ақ беттік ашу процесі жүреді.

Ашыту іс жүзінде қолданғанда түптік және беттік ашытқылар деп ажыратады. Беттік ашытқыны өсіру үшін 18 — 300С температура жылылық қажет. Мұнда көмірқышқыл газы көп бөлінеді де, қоректік орта көпіріп кетеді. Сол кезде ашытқылар өздері ашыған сұйықтың бетіне көтеріледі. Бұларды спирт және нан өндіруде қолданады.Түптік ашытқының ашу процесі 4-100С температурада жүреді. Сонда ашу процесі біршама тыныштықта өтеді де, ашытқылар ыдыс түбіне тұнады.

Ашу процесінің сипатына қарай сүт қышқылы бактерияларын мынадай екі негізгі топқа бөлуге болады:

а) гомоферментативті сүт қышқылы бактериялары. Олар қанттан тек қана сүт қышқылын түзеді.

б) гетероферментативті сүт қышқылы бактериялары. Қанттан сүт қышқылын, едәуір мөлшерде сірке қышқылын, этил спиртін, глицерин және көмірқышқыл газын түзеді.

Сүт қышқылы бактерияларының клеткалары шар және таяқша тәрізді болады, қозғалмайды, спора түзбейді және ауалы немесе ауасыз жерде тіршілік етуге бейімделегн. Бірақ бұған қатысатын бактерияларының барлығы бірдей мөлшерде сүт қышқылын түзе бермейді. Қышқылы ортаға шар тәрізділер төзімсіз.

Ал таяқша тәрізділері ортада 1:5 —  2 проценттей сүт қышқылы болғанның өзінде тіршілік етуге қабілеті бар. Сүт қышқылы бактериялары көбінесе моно және дисахаридтерді ашытады, ал крахмал және сол сияқты күрделі қанттар —  полисахаридтерді ашыта алмайды. Соңғы жылдары шар тәрізді сүт қышқылы бактерияларының ішінде крахмалды едәуір дәрежеде ашыта алатын топтар табылып, өндіріске ұсынылды. Кейбір сүт қышқылы бактериялары басқа, әсіресе шіріту бактерияларына жойқын әсер ететін антибиотиктерді бөлетіні анықталды.

Банникова атты ғалымның айтуы бойынша сүт қышқылы бактериялары азот көзі ретінде оның органикалық қосылысын пайдаланады. Олардың көпшілігі белоктарды, аминқышқылдарын, пептидтерді және полипептидтерді сіңіре алады. Сүт қышқылы бактериялары аммоний тұздарымен қоректенбейді деген пікір бар. Бірақ олар табиғатта өте аз.

Сүт қышқылы бактериялары тіршілігі үшін басқа элементтерді: фосфорды, калийді, кальцийді қажет етеді. Әрине, бұлардың көзі табиғатта жеткілікті. Кейбір сүт қышқылы бактериялары өсуді қолдайтын заттарды, мәселен, рибофлавинді қажет етеді. Мұндайда ол ортаға В1  витаминін бөліп шығара алады.

Сүт қышқылы бактериялары 7-ден 42 градус жылылық арасында тіршілік ете алады. Әрине, бұлар спора түзбейтіндіктен температура жоғарылағанда қырылып қалады. Тіршілік ету барысында олар қышқыл түзеді. Сөйтіп ортаны қышқылдандырып, басқа микроорганизмдердің тіршілік етуіне жол бермейді. Реакциясы бейтарап ортада олар өте жақсы тіршілік етеді. Гомоферментативті ашу процесі шар тәрізді сүт қышқылы бактерияларының көмегіміен жүреді. Бұлар стрептококкокус және педиококкус туысына жатады.

Стрептококус туысына жататын бактериялардың клеткалары дөңгелек, аздап сопақша, диаметрі 0,5-0,6 1 мкм-ге дейін барады, клеткалары жеке күйінде, қос-қостан немесе моншақ тәрізді тізіле орналасады. Олар табиғатта кең тараған. Бұл тусықа стрептококкус креморис, стрептококкус диацетилатис, стрептококкус термофилус түрлері жатады.

Ботина және Суходолец атты ғалымдардың мәліметтері бойынша стрептококкус лактис —  клеткасы қос-қостан немесе моншақ тәрізді тізіле орналасқан шар тәрізді бактериялар —  30-35° температурада өсіп дамиды. Ашу процесінде оратда 1 процентке дейін қышқыл түзеді. Сүт тағамдарын (айран, кефир, қаймақ т.б.) дайындауда қолданылады.

Стрептококкус креморис —  клеткалары ұзын шынжырша болып оранласады. Өсу температурасы —  25 — 30°. Ұшпа қышқылдары молырақ түзіледі. Мұны да қышқыл сүт тағамдарын дайындауда қолданылады.

Стрептококкус диацетилактис —  сүтте және сүт тағамдарында едәуір мөлшерде ұшпа қышқылдар мен хош иісті заттар түзеді. Оның ішінде диацетил көбірек. Лимон қышқылын ашыта алады. Өсу температурасы 25-30°, сүт тағамдарын дайындауда қолданылады.

Стрептококкус термофилус —  жоғары температурада (45°С) тіршілік етуге бейімделген. Сахарозаны жақсы ашытады. Болгар таяқшасымен бірге айран жасауда қолданылады. Сыр дайындауда зор маңызы бар

Педиококкус туысына спора түзбейтін, қозғалмайтын, шар тәрізді клеткалары бір-бірлеп, екі-екіден және шоғырланған бактериялар жатады. Гомоферментативті процесте сүт қышқылдарымен бірге диацетил және басқа да өнімдер түзіледі. Олар ашыған көкөністерде, сүрлемде, сүтте, жануарлар ішек-қарындарында кездеседі.

Дереккөз: «Алматы технологиялық университеті» АҚ , Тағам өндірісі факультетінің дәрісі

Басқа  материалдар:

  1. Әлемдегі ең қымбат сүт

  2. Сүт туралы қызықты фактілер

  3. Адам тамақтануындағы сүт және сүт өнімдерінің рөлі. Сүттің физико-химиялық құрамы.

  4. Ферменттер атаулары және жіктелуі (классификациясы)

  5. Ферменттерді бөліп алу және тазарту

  6. Д витамині (антирахиттық витамин, кальций-феролдар) туралы

  7. Майда еритін витаминдер. А витамині туралы


ПІКІР ҚАЛДЫРУ