Biotechnology of starter cultures for dairy products industry. Cultivation of microorganisms | Биотехнология заквасок для молочной промышленности. Культивирование микроорганизмов

English. The preparation scheme of bacterial starter cultures (SC) for dairy products industry is presented and described in detail. It is noted that the biotechnological process of cultivating lactic-acid bacteria (LAB) incorporated into SC comprises both laboratory stages and industrial stages. Currently as SC a frozen and freeze-dried biomass of LAB, especially Direct Vat Set cultures (DVS) is most widely used. A method of preparing a freeze-fried bacterial concentrate of LAB has been developed for cheese making in which the L. lactis subsp. cremoris species is dominating, while the total content of viable cells must be nor less than 1.1*10E11 CFU/g. For this purpose a medium is inoculated with the cultures of L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris, L. lactis subsp. diacetylactis and (or) Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris/Leuc. mesenteroides subsp. lactis in the ratio of 0.8:5.4:0.08:0.25:0.20. The efficiency of SC mainly depends on the optimum temperature values (25-32 for mesophilic and 37-45 deg. C for thermophilic LAB) and the рН of the medium (for most LAB – 7.0, for lactobacillus – 5.6-6.0). In 80-90 % of cases phagolysis (bacteriophage damage of LAB) is an inhibiting factor reducing the LAB activity. The main sources of bacteriophages in the production are feedstock; SC containing lysogenic cells, air, equipment and staff wear. To prevent phagolysis enterprises of dairy products industry phage monitoring should be carried out, phage-resistant DVS cultures should be used, SC should be rotated, effective and accessible tools for bacteriophage inactivation using equipment should be used, the whey should be pasteurized at 75 deg. С for 15 s, the premises should be treated by UV rays for 5-6 h. A conclusion is made that the precise observation of the developed technologies of producing and using SC will provide a stable amount of products made.

Russian. Представлена и подробно описана технологическая схема приготовления бактериальных заквасок (ЗК) для молочной промышленности. Отмечено, что биотехнологический процесс культивирования молочнокислых бактерий (МКБ), входящих в ЗК, включает как лабораторные, так и промышленные стадии. В настоящее время в качестве ЗК наиболее широко используется замороженная или лиофилизированная биомасса МКБ, в частности ЗК прямого внесения (DVS). Разработан способ получения лиофилизированного бактериального концентрата МКБ для производства сыра, в котором доминирующее положение занимает вид L. lactis subsp. cremoris, при этом общее содержание жизнеспособных клеток должно составлять не менее 1,1*10E11 КОЕ/г. Для этого питательную среду инокулируют культурами L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris, L. lactis subsp. diacetylactis и (или) Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris/Leuc. mesenteroides subsp. lactis в соотношении 0,8:5,4:0,08:0,25:0,20. Эффективность действия ЗК в основном зависит от оптимальных значений температуры (25-32 для мезофильных и 37-45 град. C для термофильных МКБ) и рН среды (для большинства МКБ 7,0, для лактобацилл 5,6-6,0). В 80-90 % случаев ингибирующим фактором, снижающим активность МКБ, является фаголизис (повреждение МБК бактериофагами). Основными источниками бактериофагов на производстве являются сырье; ЗК, содержащие лизогенные клетки; воздух, оборудование и одежда персонала. Для предотвращения фаголизиса на предприятиях молочной промышленности необходимо осуществлять фаговый мониторинг, использовать фагоустойчивые DVS-культуры, осуществлять ротацию заквасок, применять эффективные и доступные средства инактивации бактериофагов на оборудовании, пастеризацию сыворотки при 75 град. С в течение 15 с, обработку помещений УФ-лучами в течение 5–6 ч. Сделан вывод, что точное соблюдение разработанных технологий производства и использования ЗК обеспечит стабильное качество производимой продукции.