Microbiota specifica a produselor lactate

Microbiota specifica a produselor lactateMicrobiota alimentelor in functie de natura microorganismelor componente, poate fi diferentiata in microbiota specifica si nespecifica. Microbiota specificaEste alcatuita din microoganisme cultivate denumite si culturi starter introduse dirijat in produs, in scopul obtinerii unor transformari dorite. In aceeasi categorie intra si microbiota care se formeaza in etape tehnologice determinate (la murarea verzii si a altor legume, la fermentarea mustului s.a.) si care realizeaza insusiri senzoriale si de compozitii obligatorii, cu o influenta pozitiva asupra calitatii alimentelor . In schimb folosirea culturilor starter pentru desfasurarea unei fermentatii controlate se practica in multe biotehnologii alimentare la fabricarea produselor lactate acide, a branzeturilor, untului, painii, berii, spirtului, si bauturilor alcoolice, otetului . Microbiota laptelui

Laptele este un produs foarte valoros din punct de vedere nutritiv deoarece conine n cantiti corespunztoare surse de C, N, substane minerale i factori de cretere. Laptele are un pH de 6,5 (laptele de vac) i rH = 12-18, (domeniu favorabil activitii microorganismelor facultativ anaerobe). Dac laptele se pstreaz, la suprafaa lui se acumuleaz un strat de grsime astfel nct accesul aerului este oprit, are loc reducerea potenialului redox i se pot dezvolta astfel bacteriile anaerobe.Datorit compoziiei sale, laptele este un mediu excelent pentru dezvoltareanumeroaselor microorganisme, dar bacteriile lactice au condiii favorizante.

Dintre grupele de microorganisme ce alctuiesc microbiota laptelui i specii, se amintesc pot fi active n lapte fac parte:

- bacteriile lactice- prezena bacteriilor lactice este de neevitat; dintre acestea fac parte streptococii lactici din genul Lactococcus i reprezentanii genului Lactobacillus; - bacteriile propionice- provin din surse externe, se dezvolt lent n lapte i pot fi utilizate industrial la maturarea brnzeturilor speciale; - bacteriile coliforme- au habitatul n colon. n condiii neigienice de recoltare a laptelui pot ajunge i n lapte. Au caracterul comun de a fermenta lactoza cu formare de acid lactic, dioxid de carbon i hidrogen i sunt folosite n controlul microbiologic ca indicator al gradului de igien la recoltarea i pstrarea laptelui.

bacteriile de putrefacie- care acioneaz asupra proteinelor laptelui i provin din surse externe. Pot produce numeroase defecte la pstrarea i prelucrarea laptelui; bacteriile din genul Pseudomonas se pot dezvolta ntr-o gam larg de temperaturi (inclusiv la refrigerare). - bacteriile butirice-da balonarea trzie a brnzeturilor; - bacteriile peptonizante- care pot produce degradri ale proteinelor cu formare de peptone i peptide amare i dau coagulare neacid (enzimatic). - drojdii, care apar ocazional i fac parte din genul Torulopsis, Yarowia; activitatea lor n lapte este redus, deoarece bacteriile se nmulesc mai rapid;- mucegaiurile, care apar ocazional din aer, pot fi contaminani ai utilajelor, ai spaiilor de depozitare din ntreprinderi i pot produce mucegirea brnzeturilor. Frecvent, apare specia Geotrichum candidum.

Fazele de dezvoltare a microbiotei laptelui n faza bacteriostatic se constat o stagnare a creterii numrului de celule, ca urmare a prezenei substanelor antimicrobiene. Poate dura 1-6 h la 20C sau 24 - 48 h la 1...4C. n faza microbiotei heterogene, microorganismele prezente n lapte ncep s se nmuleasc i, n funcie de temperatur, se pot dezvolta bacterii psihrofile din genurile: Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium, prin pstrarea n condiii de refrigerare; bacteriile mezofile, aparinnd genului Lactococcus, sau bacteriile termofile ale genului Lactobacillus se dezvolt la temperaturi >40C.

Faza de dezvoltare a bacteriilor lactice. Lactococii se dezvolt pn cnd pH-ul scade de la 6,5 la 4,5, dup care activitatea lor este inhibat; lactobacilii se dezvolt pn la pH = 3,5 (pot produce maximum 350T). Streptococii au i activitate peptidazic i produc peptide ce servesc drept surs de azot pentru lactobacili. Urmeaz faza de dezvoltare a drojdiilor i mucegaiurilor care consum acidul lactic, sursele de azot i are loc o cretere a pH-ului pn la valori de 6-7, ceea ce face posibil dezvoltarea n continuare a bacteriilor de putrefacie care mai pot degrada substanele proteice ale laptelui.

Laptele pasteurizat mai conine o microbiot alctuit din microorganisme termorezistente n care predomin enterococii (numr admis de bacterii).Din microbiota laptelui pasteurizat au fost izolate bacterii din genul Micrococcus (M. luteus), Micobacterium lacticum, bacterii ale genuluiAlcaligenes. Laptele pasteurizat nu conine microorganisme patogene deoarece, prin pasteurizare, sunt inactivate toate bacteriile patogene transmisibile prin lapte. n laptele pasteurizat pot fi active unele enzime termostabile de natur microbiana ce pot produce defecte de gust la pstrare.

MICROBIOTA LAPTELUI PASTEURIZAT

Laptele praf are o umiditate de 3-3,5%, care nu permite nmulirea microorganismelor. Laptele praf este un produs higroscopic nct, dac, dup deschiderea ambalajului, umiditatea crete la >11% se produce mucegire i sunt catalizate procese ce duc la rncezirea i modificarea gustului. Din punct de vedere microbiologic se admit pn la 2000 de microorganisme per cm3 lapte reconstituit 1/10, iar Escherichia coli s fie absent.

Microbiota laptelui praf Defectele de natur microbian ale laptelui i ale laptelui pasteurizat n timpul pstrrii laptelui sau laptelui pasteurizat apar anumite defecte datorate activitii microorganismelor care au ajuns n lapte i nu au fost inactivate prin pasteurizare. Dintre defecte amintim: acidifierea i coagularea (laptele este dirijat spre fabricarea brnzeturilor);- proteoliza i lipoliza (meninerea laptelui la temperaturi sczute);- colorarea (care apare la laptele crud n timpul verii n urma dezvoltrii unor microorganisme productoare de pigmeni: rosii si albastri);- gustul amar (care poate fi ntlnit n laptele proaspt, atunci cnd ncrctura microbian este foarte mare nainte de pasteurizare);- gustul de caramel (care poate fi dat prin dezvoltarea n lapte a lui Lactococcus lactis var. maltigenes);- defectele de consistent (care se datoreaz coagulrii cazeinei sub aciunea bacteriilor lactice. Poate avea loc i mrirea vscozitii laptelui datorit dezvoltrii unor microorganisme ce produc substane de natur poliglucidic)

Microbiota produsele lactate acideProdusele lactate acidese obin ntr-o gam variat ca urmare a inoculrii cu culturi specifice, dei folosesc aceeai materie prim (laptele pasteurizat).Culturile pure de bacterii lactice se pot livra sub diverse forme: lichide, uscate, concentratele bacteriene, liofilizate.

Microbiologia chefiruluiAcest produs se obine utiliznd un amestec de streptobacterii mezofile asociate cu drojdii din genulTorulopsis, microorganisme care sunt fixate pe cazeina coagulat sub forma granulelor de chefir. ntre aceste culturi apar relaii de simbioz deoarece bacteriile lactice beneficiaz de vitaminele din grupa B produse de drojdii, iar drojdiile au activitate fermentativ optim la valori acide de pH.

Microbiologia iaurtuluiIaurtul (yogurt)denumete corect, produsul obinut prin fermentarea laptelui cu o cultur mixt din 2 specii de bacterii lactice termofile,Streptococcusthermophillus (SST) i Lactobacillus bulgaricus (LDB), care trebuie s existe n stare vie n produsul final. Rolul streptococilor i lactobacililor la obinerea iaurtului const n acidifierea laptelui, sinteza de arom, dezvoltarea texturii i a vscozitii. n timpulfabricrii iaurtuluinumrul maxim de bacterii lactice ajunge la valori de 109/g, apoi numrul se reduce progresiv la pstrare la 107/g. n iaurtul congelat bacteriile lactice au supravieuit i dup 60 sptmni.

Defecte de natur microbian

n cazul produselor lactate acide pstrate mai mult timp sau ca urmare a procesului tehnologic defectuos, acestea pot suferi diferite tipuri de alterri microbiene:Brnza proaspt de vacipoate suferi defectul de acrire, cnd se pstreaz la temperaturi ridicate i gustul amar atunci cnd predomin bacteriile sporulate. Se presupune c gustul amar rezult din formarea peptidelor amare, care conin acid pirolidon carboxilic ce poate rezulta din transformarea acidului glutamic.Smntnapoate suferi defectul de mucegire deGeotrichum. n condiiile n care n grsime rmn bacterii lipolitice la pstrare se produce rncezirea hidrolitic cu eliberarea de acizi grai care prin oxidare genereaz aldehide, cetone. n smntn trebuie s fie absente bacteriile patogene i se admit 20 bacterii coliforme/g smntn.

Microbiologia untului La fabricarea untului se poate folosi smntn dulce i, mai frecvent,smntn fermentat. n acest scop, smntna dulce este pasteurizat i, dup rcire, este inoculat cu culturi mixte de bacterii lactice aromatizante, productoare de diacetil i acetil metil carbinol. Dintre acestea fac parte: Lactococcus lactis ssp. cremoris, Lactococcus lactis biovar. diacetylactis, Lactococcus lactis biovar. acetoinicus, Leuconostoc citrovorum i paracitrovorum. Numrul de microorganisme n untul proaspt din smntna fermentat este de aproximativ 107-109/g. n absena oxigenului i a nutrienilor are loc treptat o reducere a numrului de lactococi, nct dup o lun de pstrare n microbiota untului predomin micrococi i drojdii, microorganisme ce pot proveni din apa de splare sau antrenate de pe suprafaa utilajelor.n untul din smntna dulce predomin microbiota remanent ataat de globulele de grsime separate la centrifugare la care se adaug microorganisme de contaminare astfel nct numrul de celule poate fi de ordinul 105-106/g. n funcie de temperatura de pstrare, evoluia creterii microorganismelor este difereniat. Prin pstrare la temperaturi de 15C are loc o cretere a numrului de bacterii lactice, care ajung la concentraii de 107/g, n schimb la pstrarea la 5C se dezvolt mai intens bacteriile psihrofile, cu activitate lipolitic i proteolitic.

Defecte de natur microbiologic la pstrarea untului

La pstrarea untului, n funcie de natura microorganismelor de contaminare i numrul lor, se pot produce urmtoarele defecte:Rncezirea microorganismele care sintetizeaz lipaze exogene pot produce hidroliza lipidelor din unt cu formare de acizi grai i care iniiaz rncezirea hidrolitic. Dintre bacteriile productoare de lipaze:Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putrefaciens, g. Flavobacterium, g. Alcaligenes, care pot contamina untul dup pasteurizare, de pe echipamente sau din apa de splare.Gustul putridrezult prin activitatea bacteriilor cu activitate proteazic i lipolitic ale genuluiPseudomonascu speciilePseudomonas putrefaciens,Pseudomonas nigrifaciens. Este sesizat un miros specific datorat formrii de acid izovalerianic i poate avea loc colorarea n negru la suprafaa untului.Mucegirea untuluise poate produce superficial de ctre mucegaiuri productoare de lipaze ding. Aspergillus, g. Penicillium, iar mucegirea intern de ctreCladosporium herbarum, mucegai microaerofil ce se dezvolt n micropicturi de lichid din masa de unt, formnd puncte negre, inestetice. Din grupul fungilor mai pot fi ntlnite pe suprafaa untului reprezentani ai genurilorAlternaria, Mucor,Rhizopus, Geotrichum, Torulopsis.

Microbiota brnzeturilor

Pentru obinerea brnzeturilor se poate folosi lapte crud, lapte n care bacteriile lactice trebuie s reprezinte peste 50% din totalul microbiotei, cu restricii privind prezena bacteriilor butirice (absente la 1 cm3), a bacteriilor coliforme, a bacteriilor de putrefacie din genul Pseudomonas. Pentru evitarea unor defecte i a riscului de transmitere a unor bacterii patogene de la animale bolnave, se folosete frecvent laptele pasteurizat. Dup rcire se face inocularea laptelui cu monoculturi sau culturi mixte specifice, iar etapele tehnologice urmresc s asigure, n mod dirijat, activitatea util a culturilor starter. Din culturile microbiene utilizate la fabricarea brnzeturilor fac parte urmtoarele microorganisme: - bacterii lactice (Lactococcus lactis, Lactococcus cremoris); - bacterii propionice ( aceste bacterii se folosesc n culturi pure la fabricarea brnzeturilor cu past tare i desen, mresc valoarea brnzeturilor, prin producerea de vitamina B12); - bacterii alcalinizante(numite i bacterii ale roului", care sunt active la pH = 6,5-8,5, produc un pigment rou i se dezvolt sub forma unor colonii pigmentate la suprafaa brnzeturilor cu past moale (Brie, Camembert). Dintre bacterii se folosesc speciile Brevibacterium linens i Arthrobacter globiformis;

Alterri microbiene ale brnzeturilor n condiii de nerespectare a procesului tehnologic i a condiiilor igienico-sanitare la prelucrarea laptelui, n urma activitii microorganismelor de contaminare pot avea loc alterri ale brnzeturilor cu modificarea calitilor senzoriale i pierderea valorii alimentare. Dintre defectele ocazionale ntlnite la conservarea brnzeturilor, mai frecvente sunt urmtoarele:Balonarea timpurie apare dup 1-2 zile de la formare i este datorat prezenei n numr mare a bacteriilor coliformeEscherichia coli, Enterobacteraerogenes, Enterococcus faecalisBalonarea trzie poate apare dup 20-60 zile (n timpul maturrii branzeturilor) i este datorat bacteriilor butirice din speciileClostridium butiricumiClostridium tyrobutiricum. Aceste bacterii pot proveni din sol, ap furaje, cheag etc., rezist la pasteurizarea laptelui i rmn n stare de endospori pn cnd pH-ul crete prin neutralizarea acidului lactic de fermentaie la valori mai mari de 6. n urma activitii lor prin formare de gaze (CO2i H2) are loc balonarea, deformarea cu rupturi inestetice, neordonate n past i sesizarea gustului iute, slciu, prin acumularea acidului butiric. Balonarea brnzeturilor poate fi dat i de ctreBacillus polymixacare utilizeaz ca surs de carbon lactaii cu eliberare de CO2.

- cancerul cojii, care apare prin degradarea protidelor de ctre bacterii anaerobe: Clostridium sporogenes, Bacillus putrificus, cu apariia sub coaj a unor zone n care s-a produs putrefacia; - gustul amar, care este datorat activitatii unor bacterii proteolitice ce aparin genului Micrococcus, genului Mammococcus, sau activitii drojdiei Torulopsis amara care favorizeaz formarea peptidelor amare; - ptarea brnzeturilor, datorat bacteriilor din genul Pseudomonas; n condiii de pstrare a brnzei n mediu umed, ca rezultat al proteolizei se Formeaza tirozina care, prin oxidare, formeaz melanine de culoare cenusiu-brun.- mucegirea brnzeturilor, care este un defect frecvent ce duce la deprecierea unor cantiti mari de produse i se caracterizeaz prin apariia de pete colorate specific, miros caracteristic, degradarea cojii i a zonelor adiacente, risc de formare a micotoxinelor i de difuzie a lor n past.

Concomitent cu mucegaiurile, pe suprafaa brnzeturilor se pot dezvolta drojdii care dau modificri de culoare i care aparin genurilor: Rhodotorula, Candida, Yarowia, Debaryomyces.Multumesc pentru atentie!