Наряду с белками, жирами, сахаром, витаминами и минеральными веществами в молоке, как правило, присутствуют невидимые простым глазом многочисленные микроскопические существа — бактерии, дрожжи и плесени.
Микробы попадают в молоко или непосредственно из вымени коровы, или из внешней среды (посуды, воздуха и т. д.). Они удивительно вездесущи. Их всегда можно обнаружить в воздухе, почве, воде, на поверхности и внутри растений и животных. Микробы живут в таких средах, которые, казалось, должны убивать все живое. Их находят в растворах карболовой кислоты, в керосине и нефти, в бесплодных ледяных пустынях, высоко в горах и в глубоких шахтах.
Впервые увидел микробы голландец Левенгук, которому около 300 лет тому назад удалось изобрести лупу, дававшую увеличение до 300 раз и названную впоследствии микроскопом. Но только 200 лет спустя знаменитый француз Луи Пастер …Наряду с белками, жирами, сахаром, витаминами и минеральными веществами в молоке, как правило, присутствуют невидимые простым глазом многочисленные микроскопические существа — бактерии, дрожжи и плесени.
Микробы попадают в молоко или непосредственно из вымени коровы, или из внешней среды (посуды, воздуха и т. д.). Они удивительно вездесущи. Их всегда можно обнаружить в воздухе, почве, воде, на поверхности и внутри растений и животных. Микробы живут в таких средах, которые, казалось, должны убивать все живое. Их находят в растворах карболовой кислоты, в керосине и нефти, в бесплодных ледяных пустынях, высоко в горах и в глубоких шахтах.
Впервые увидел микробы голландец Левенгук, которому около 300 лет тому назад удалось изобрести лупу, дававшую увеличение до 300 раз и названную впоследствии микроскопом. Но только 200 лет спустя знаменитый француз Луи Пастер доказал, что микроорганизмы являются живыми существами и вызывают глубокие химические изменения среды, в которой они развиваются. Луи Пастер первым предложил способ уничтожения возбудителей порчи путем прогревания. В память об этом замечательном ученом метод и назван пастеризацией.
Усилиями последующих поколений ученых-микробиологов были изучены как физиология самих микроорганизмов, так и биохимические процессы брожения и гниения, вызываемые бактериями. Благодаря им мы теперь знаем, что нормальными обитателями даже хорошего молока считаются молочно-кислые бактерии, дрожжи и плесени.
Молочно-кислые бактерии — это одноклеточные организмы, шаровидной или палочковидной формы, размером около 0,001 мм. В молоке встречается несколько видов молочно-кислых бактерий. Передвигаются они вместе с током жидкости4, воздуха и т. д. Размножаются делением. При благоприятных условиях бактериальная клетка может делиться через каждые 20—30 мин. Образовавшиеся две клетки через следующие 20—30 мин образуют четыре клетки и т. д. Если бы размножение бактерий не было ничем ограничено, то через непродолжительное время потомство одной клетки могло бы сплошным слоем покрыть весь земной шар. Однако этого не происходит, поскольку при увеличении их численности возникает нехватка питательных веществ и скапливаются вещества, выделяемые ими самими, которые тормозят скорость размножения бактерий. Кроме того, прекращение размножения микробов вызывают солнечный свет, температура и другие причины.
Дрожжи — это тоже одноклеточные организмы круглой, овальной или палочковидной формы, но примерно в 10 раз крупнее бактерий. Чаще всего дрожжи размножаются почкованием, т. е. отделением от материнской клетки своеобразных почек. Образование новой клетки при благоприятных условиях длится примерно около 2 ч. Для своего развития дрожжи требуют слабокислую среду, поэтому они хорошо развиваются одновременно с молочно-кислыми бактериями.
Плесени, в отличие от бактерий и дрожжей, являются многоклеточными организмами и более сложно устроены. Для своего развития они нуждаются в свободном доступе воздуха и поэтому растут на поверхности или пустотах. Клетки плесеней представляют собой длинные нити, которые, переплетаясь между собой, образуют нежный пушистый налет, который виден без микроскопа. Все плесени, за исключением одной, которая используется в производстве сыров, вызывают порчу молока и молочных продуктов.
Кроме перечисленных выше микроорганизмов в молоке может встречаться множество других, в том числе и болезнетворных.
Неотъемлемым свойством микроорганизмов является обмен веществ, в результате чего они используют определенные вещества из окружающей среды в качестве пищи и выделяют в нее продукты своей жизнедеятельности. Микроорганизмы не имеют специальных органов питания, поэтому пища у них поступает через полупроницаемую стенку непосредственно в клетку. Через такие полупроницаемые перепонки проникают вещества, находящиеся в растворенном состоянии. Необходимую для жизни энергию микробы получают в процессе окисления поступающих в клетку веществ. Основным веществом для получения энергии у бактерий, как и у высокоорганизованных животных, является глюкоза. Однако в отличие от клеток тела животных, окисляющих глюкозу до углекислоты и воды, микроорганизмы в качестве конечных продуктов разложения глюкозы выделяют этиловый спирт, ацетон, уксусную, молочную, пропионовую, масляную кислоты и т. д.
На молочно-кислом брожении, при котором бактерии превращают молочный сахар в молочную кислоту, основано приготовление молочно-кислых продуктов. Существует целый ряд микроорганизмов, способных к такому превращению. Среди них наиболее известны молочно-кислые стрептококки, болгарская и ацидофильная палочки. Часто молочно-кислое брожение сопровождается спиртовым, в результате которого образуется спирт. Спиртовое брожение вызывают дрожжи.
Молочно-кислое брожение является основой получения молочно-кислых продуктов. Образующаяся при этом молочная кислота повышает кислотность молока, создавая неблагоприятные условия для развития других нежелательных микроорганизмов и способствуя тем самым лучшему сохранению молочных продуктов. Повышение кислотности молока вызывает выпадение его белков в виде мелких хлопьев. Молоко свертывается, при этом образуются сгустки более или менее плотной консистенции.
Молоко можно сквасить в естественных условиях, поместив его в теплое место (30—35 °С), так в домашних условиях получают простоквашу и сметану. Иногда для ускорения заквашивания молока используют простоквашу или сметану. В недалеком прошлом для получения кисло-молочного масла в сливки вносили пахту. Но такие закваски не гарантируют получения продукта высокого качества, так как могут быть загрязнены случайной посторонней микрофлорой. Поэтому для выработки кисло-молочных продуктов стали использовать закваски из чистых культур специально подобранных микроорганизмов. Для приготовления заквасок используют в чистом виде или в смеси молочно-кислые стрептококки различных видов, болгарскую палочку, ацидофильную палочку, дрожжи, кефирный грибок. Готовят молочно-кислые закваски в специальных лабораториях с использованием чистых культур микроорганизмов на стерилизованном молоке.
Человек уже давно подметил некоторые преимущества кислого молока. В скотоводческих странах кисломолочные продукты были известны с незапамятных времен. Имеются сведения о приготовлении кисломолочных продуктов из коровьего, кобыльего и овечьего молока у индусов, народов Востока, римлян, греков. С этих же пор существует убеждение о благотворном влиянии таких продуктов на организм человека. «Пей кислое молоко и проживешь долго» — гласит древняя индусская пословица. В наше время под таким девизом в небольшом турецком городке Силиври ежегодно проводится фестиваль кислого молока.
В настоящее время известно, что молочно-кислые бактерии образуют вещества, которые могут создавать в кишечнике слабокислую среду, что способствует борьбе организма против развития болезнетворных микробов. Кисло-молочные продукты благодаря содержанию молочной кислоты и углекислого газа обладают целым рядом замечательных свойств: возбуждают аппетит, утоляют жажду, усиливают перистальтику желудочно-кишечного тракта, улучшают работу почек. В ряде случаев эти продукты значительно богаче цельного молока витаминами, ферментами и антибиотиками. Большое значение имеет тот факт, что под влиянием ферментов, выделяемых молочно-кислыми бактериями, белок молока частично разрушается и становится более легко усвояемым. Так, например, за 1 ч после употребления усваивается 92% белков простокваши и лишь 32% молока.
Приготовление кисло-молочных продуктов не требует почти никакого оборудования, что делает это производство доступным не только в молочных хозяйствах, но и в быту. Основным элементом организации промышленного производства их является хорошо оборудованная микробиологическая лаборатория, в которой готовятся молочно-кислые закваски.
По способу приготовления все кисло-молочные продукты можно разделить на получаемые естественным путем («самоквасом») и путем сквашивания специальными заквасками. Естественно, в процессе сквашивания молока в естественных условиях наряду с молочнокислыми бактериями участвует целый ряд других микроорганизмов, которые кроме молочной кислоты вырабатывают и другие вещества. Этим и объясняется
некоторое отличие вкуса самоквасных молочных продуктов от продуктов, приготовленных на заквасках чистых культур. Самоквасным способом обычно получают в домашних условиях простоквашу, сметану и творог.
На использовании заквасок из чистых культур микроорганизмов основано производство кисло-молочных продуктов на молочных заводах. Технологический процесс приготовления большинства кисло-молочных продуктов сводится к очистке и пастеризации молока, охлаждению его, внесению в молоко соответствующих заквасок и сквашиванию. Сквашивание молока проводится в больших резервуарах с последующей расфасовкой готового продукта или в термостатах. Заквашенное молоко разливают в бутылки, которые помещаются в термостат, где и происходит сквашивание.
Кисло-молочные продукты делятся на продукты кисло-молочного брожения, когда в качестве закваски используются чистые культуры молочно-кислых бактерий, и продукты смешанного молочно-кислого и спиртового брожения, когда используются смешанные закваски.
Велико разнообразие кисло-молочных продуктов. Простокваша и варенец — в России, мацун — в Армении, мацони — в Грузии, катык — в Азербайджане и Средней Азии, чал — в Туркмении, курунга — в Северо-Восточной Азии, джугурт, айран и кефир — на Северном Кавказе, кумыс — в Башкирии, Казахстане и Татарии, ряженка — на Украине, лебен — в Египте, йогурт (или яурт) в Болгарии, Румынии, Турции, Греции, погребное молоко — в Норвегии и т. д.
Промышленное производство кисло-молочных продуктов в нашей стране начало развиваться только при Советской власти. В настоящее время это производство превратилось в мощную отрасль молочной промышленности, которая выпускает сотни тонн кисло-молочных продуктов.
