Kultury bakteryjne: Postęp technologiczny w produkcji napojów mlecznych

Napoje mleczne i postęp technologiczny

Podstawowym kryterium klasyfikacji mlecznych produktów fermentowanych stanowi rodzaj mikroflory, która odpowiada za wytworzenie skrzepu, właściwego dla danego rodzaju napoju. Drobnoustroje w mlecznych napojach fermentowanych powinny być żywe i aktywne do ostatniego dnia terminu przydatności do spożycia.

Do mlecznych napojów fermentowanych, który zdobyły popularność w Polsce należą: jogurty, kefiry, maślanki, mleko acidofilne, jogurty z probiotykami.

Jogurt (głównie z probiotykiem) jest produktem, którego spożycie w Polsce jest na wysokim poziomie i w ciągu ostatnich lat  wzrosło kilkakrotnie. Wynika to z urozmaiconej oferty asortymentowej.

Niezależnie czy jogurt produkowany jest metodą termostatową (produkt o konsystencji stałej), czy też zbiornikową (jogurt pitny) obok wsadów owocowych, aromatów i stabilizatorów wykorzystywane są dodatki pochodzenia roślinnego: kofeina, guarana, koenzym Q10, żen-szeń, aloes, żurawina, błonnik, amarantus, a nawet wykonywane są próby produkcji jogurtu z jagodą Acai. Nasiona amarantusa (określane jako zboże XXI wieku) zawierają dużo skwalenu – lipidu opóźniającego procesy starzenia się, łatwo przyswajalnego żelaza, wapnia i magnezu, błonnik i witaminy z grupy D oraz A, E i C. Jagoda Acai pochodząca z Brazylii zawiera najwięcej antyoksydantów (20 razy więcej niż czerwone winogrona). Oprócz antyoksydantów zawiera cały szereg nienasyconych kwasów tłuszczowych, aminokwasów, pierwiastków śladowych (wzmacniających układ immunologiczny) i fitosteroli, które pozytywnie wpływają na organizm człowieka.

Stosowane kultury bakterii probiotycznych w zakładach mleczarskich nie mogą zakłócać procesu technologicznego. Muszą charakteryzować się zdolnością do wzrostu liczby komórek w produkcie i nie powodować jego przekwaszenia. Ponadto powinny wpływać dodatnio na cechy organoleptyczne produktu oraz hamować rozwój niepożądanej mikroflory. Liczba komórek drobnoustrojów wykorzystywanych do produkcji mlecznych napojów fermentowanych powinna oscylować na poziomie 106-107 jtk/g do ostatniego dnia przydatności do spożycia.

W produkcji mlecznych napojów fermentowanych z wykorzystaniem probiotyków istnieje problem toksycznego działania tlenu na szczepy probiotyczne. Zatem przy wyborze właściwego szczepu do określonego napoju fermentowanego należy dokonać takiego ich wyboru, aby wzrost liczby komórek nie był hamowany podczas drobnych nieprawidłowości w produkcji.

Producenci napojów fermentowanych chcąc zaspokoić gusta konsumentów, stosują coraz częściej substancje dodatkowe, starają się zachować wysoką jakość i bezpieczeństwo mikrobiologiczne wyrobów. Od mlecznych napojów fermentowanych z wymienionymi dodatkami oczekuje się, aby suplementy utrzymywały swoją aktywność biologiczną w tym środowisku (niskie pH, drobnoustroje, laktoza, inne składniki mleka i produkty fermentacji).

W bowiązującym aktem prawnym w UE odnośnie do stosowania dozwolonych dodatków w produkcji spożywczej wraz z ich funkcjami technologicznymi jest Rozporządzenie (WE) 1924/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady.

Komisja Europejska ustanawia, które składniki żywności mogą być dopuszczone jako dodatkowe do produkcji żywności (możliwość wykorzystania fitosteroli do wytwarzania napojów mlecznych fermentowanych).

Fitosterole są to naturalne składniki olejów jadalnych, wchodzące w skład roślin strączkowych i nasion. Ich właściwości funkcjonalne charakteryzują się tym, że wpływają na regulację cholesterolu, powodując obniżenie frakcji LDL. Uznano za dopuszczalne spożycie do 3 g/dzień fitosteroli ze względu na ich potencjalne niepożądane skutki dla zdrowia (absorpcja witamin D i E). Informacja o ich zawartości i oświadczenia (dla kogo produkt przeznaczony itp.) powinny być umieszczone na opakowaniu napoju fermentowanego. Do potencjalnych składników „nowych” napojów mlecznych fermentowanych można zaliczyć izomaltulozę (disacharyd otrzymywany z sacharozy w procesie enzymatycznym). Obecność tego składnika powoduje wzrost słodkości produktu, przy jednoczesnym obniżeniu jego wartości energetycznej (możliwość uzyskania produktu typu „light”).

Rozwiązaniem w produkcji napojów mlecznych fermentowanych (z wykorzystaniem probiotyków) jest dodatek oligosacharydów.

Oligosacharydy (głównie inulina i oligofruktoza) są to nietrawione polimeryczne cukry, które mogą uczestniczyć w procesie fermentacji beztlenowej pod wpływem bakterii bytujących w okrężnicy. W rezultacie powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe oraz kwas mlekowy obniżający pH. Oligosacharydy wykazują zatem działanie prebiotyczne (przyczyniają się do wzrostu biomasy bakterii np. bifidobakterii), ograniczając rozwój mikroorganizmów np. gnilnych. Atutem stosowania oligosacharydów w produkcji jogurtów i biojogurtów jest również pomoc w leczeniu cukrzycy, redukcji cholesterolu we krwi, wzrost dostępności jonów wapnia, magnezu i żelaza, a także działanie antyrakotwórcze i antytoksykacyjne.

Oligosacharydy stosowane w produkcji spożywczej jako błonnik pokarmowy nie powodują zmiany smaku, zapachu, mają funkcje żelujące i teksturotwórcze. Produkty z ich dodatkiem mogą być polecane dla diabetyków (nie powodują wzrostu poziomu glukozy i insuliny). W produkcji mlecznych napojów fermentowanych dodatek oligosacharydów obniża zjawisko synerezy, a jednocześnie daje odczucie spożywania produktu pełnego i kremowego.

Podsumowanie

W Polsce do produkcji mlecznych napojów fermentowanych stosowane są często takie same kultury starterowe. Ważne jest, aby stale kontrolować jakość mikrobiologiczną produktów, aby napój fermentowany był stale na wysokim poziomie w ocenie konsumenta. Jednocześnie należy tak stosować i dobierać szczepionki (głównie bezpośrednie liofilizaty i koncentraty), aby eliminować z produkcji bakteriofagi, które mogą powodować duże straty ekonomiczne z powodu wad produktu, których klient nie zaakceptuje.

Rozwój technologii produkcji mlecznych napojów fermentowanych związany jest obecnie ze stosowaniem rozmaitych dodatków, które będą nadawały nowy, oryginalny smak oraz charakteryzowały się właściwościami funkcjonalnymi. W tym aspekcie bardzo ważne jest uzyskanie naukowego dowodu, że produkt o pożądanym działaniu, faktycznie korzystnie wpływa na poprawę zdrowia człowieka. Należy również pamiętać, że nowe technologie i stosowane dodatki, do tej pory nieznane w Polsce (Europie) wymagają indywidualnej analizy pod kątem toksykologii oraz wartości żywieniowej.

Napoje mleczne fermentowane (głównie z dodatkiem probiotyków) i promowanie ich korzystnego oddziaływania na zdrowie człowieka są obecnie bardzo dynamicznie rozwijającym się rynkiem. Ma to silny związek z podnoszeniem się świadomości konsumenta na temat żywności funkcjonalnej.