Біологічні науки / 6. Мікробіологія

Бугера І.П.¹, Кігель Н.Ф.²

1 – Національний університет харчових технологій, Україна

2 – Інститут продовольчих ресурсів НААН, Україна

Молочнокислі бактерії та їхнє значення у виготовленні ферментованих фруктів

Ферментовані харчові продукти доволі різноманітні і поширені у всьому світі. Для кожного народу відомі свої традиційні ферментовані продукти у приготуванні яких беруть участь молочнокислі бактерії. Лактобактерії синтезують різноманітні сполуки, що надають продукту характерного смаку, аромату, текстури, підвищують термін зберігання продукту, а також пригнічують розвиток небажаної мікрофлори.

За ферментативної переробки рослинної сировини мікробіологічні процеси є наслідком життєдіяльності природної мікрофлори, хоча прогресивнішим є використання спеціальних культур молочнокислих бактерій. На поверхні сировини завжди наявна велика кількість різноманітних мікроорганізмів, тому під час переробки можна спостерігати різноманітні процеси – молочнокисле, спиртове, оцтовокисле, маслянокисле, мурашинокисле бродіння, а також пліснявіння [1]. Для отримання якісного продукту з бажаними смаковими якостями обов’язковим є молочнокисле бродіння, збудниками якого є бактерії родини Lactobacillaceae. Всі інші мікробіологічні процеси, окрім спиртового бродіння, тільки погіршують якість продукції. Тому важливим є пошук перспективних штамів лактобактерій, які б забезпечували характерний для ферментованих фруктів смак та аромат.

Для збереження фруктової та овочевої сировини використовують різні методи: сушіння, заморожування, квашення та маринування [2]. Проте такі методи як сушіння та заморожування вимагає спеціального енергоємного обладнання для виробництва та зберігання продукції. Привабливішим є біотехнологічний спосіб консервування.

Квашення – найдавніший простий і загальнодоступний спосіб консервування фруктів. Таке консервування є економічно вигідним для господарства, тому що плоди літніх сортів яблук і груш непридатні для тривалого зберігання, а у квашеному вигляді їх можна зберігати і реалізувати упродовж усього року. Також у квашених фруктах залишаються майже всі поживні речовини свіжих плодів. Окрім того, в результаті бродіння у плодах і ягодах утворюються продукти молочнокислого та спиртового бродіння (молочна кислота, вуглекислий газ, етиловий спирт, вітаміни групи В, ферменти), які підвищують дієтичні властивості фруктів і надають їм приємного освіжаючого смаку [3, 4].

Аналіз мікрофлори вітчизняних квашених та сушених фруктів показав, що вона представлена молочнокислими бактеріями родів Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus та видом Streptococcus thermophilus. Найбільшу частину складають лактобацили з гомо- та гетероферментативним типом молочнокислого бродіння. Утворені ними молочна кислота та СО₂ виступають як природні консерванти і забезпечують збереження форми ферментованих плодів. Вуглекислий газ також створює анаеробні умови, які сприяють стабілізації аскорбінової кислоти і забезпечують збереження природного кольору фруктів. Поряд з основними метаболітами ці мікроорганізми здатні до синтезу різних смако-ароматичних сполук: альдегідів (ацетальдегід, пропіоновий альдегід та ін.) і кетонів (ацетон, ацетоїн, діацетил), карбонових нелетких та летких кислот (оцтова, пропіонова та ін.), спиртів (етанол, пропанол), які надають продукту визначеного смако-ароматичного букету. Домінування зазначених молочнокислих бактерій в складі мікробного ценозу є результатом високої адаптації до сировини та здатністю до синтезу антибіотичних речовин. Встановлено, що представники роду Pediococcus, Lactococcus продукують бактеріоцини. Деякі такі бактеріоцини, наприклад, нізин, пригнічують життєдіяльність анаеробних клостридій, серед яких зустрічаються небезпечні патогени.

На території України поширеним методом консервування плодів та ягід є квашення (мочення). Якість такої продукції в значній мірі залежить від видів мікроорганізмів, що забезпечують молочнокисле та спиртове бродіння. Встановлено, що заквашувальні композиції на основі Lactobacillus brevis або Lactobacillus listeri з дріжджами Saccharomyces ellipsoideus забезпечують отримання ферментованих фруктів з бажаними смако-ароматичними характеристиками. Активне молочнокисле бродіння при квашенні яблук та інших фруктів також викликають бактерії Lactobacillus mannitopoeum.

Отже, молочнокислі бактерії є обов’язковою складовою при ферментативній переробці рослинної сировини. Слід, однак, зазначити, що асортимент промислових культур для отримання ферментованих фруктів доволі обмежений і не завжди враховує особливості того чи іншого виробництва. Такий стан вимагає поглибленого наукового обґрунтування вибору мікрофлори та відповідних досліджень з визначення основних напрямів створення біотехнологічних заквашувальних культур для ферментування фруктів. Це свідчить про актуальність досліджень у цьому напрямі.

Література:

1. Rattanachaikunsopon P., Phumkhachorn P. Lactic acid bacteria: their antimicrobial compounds and their uses in food production // Ann. of Biological Research. – 2010. – 1, № 4. – P. 218 – 228.

2. Щеглов Н.Г. Технология консервирования плодов и овощей. – М: Издательство «Палеотип», 2002. – 380 с.

3. Ross R.P., Morgan S., Hill C. Preservation and fermentation: past, present and future // Int. J. Food Microbiol. – 2002. – 79. – P. 3 – 16.

4. Battock M., Azam Ali S. Fermented fruits and vegetables: A global perspectives. – New Delhi: Daya Publishing House, 2001. – 96 p.