Study of microorganisms consortium at cultivation in lowlactose milk mixtures | Исследование консорциума микроорганизмов при культивировании в низколактозных молочных смесях

English. The lactic acid process was studied in milk mixtures with a mass fraction of dry fat-free substances of 12% and a degree of lactose hydrolysis of up to 70%. When studying the metabolic processes of microorganisms, bacillus Bulgaricus and Streptococcus thermophilus were selected as starter cultures, since these microorganisms are characterized by high beta-galactosidase activity. To assess the activity of metabolic processes in microorganisms, the redox potential, active and titrated acidity, and molecular hydrogen pressure were determined in dynamics. Fermentation was carried out at an optimal temperature for this consortium of 40 ± 2 deg. C for 4 h. A study of the dynamics of titrated acidity showed that with an increase in the concentration of bacillus Bulgaricus in combination with Streptococcus thermophilus, the lactose content in the product decreased. It indicates an increase in the beta-galactosidase activity of the studied combination of cultures. The greatest beta-galactosidase activity was shown by microorganism consortium, namely bacillus Bulgaricus and Streptococcus thermophilus in a ratio of 3:4. Despite the fact that, according to the Eh indicator, the samples in which this starter was used had less resistance to syneresis, particularly it was used in further studies, since the required level of titrated acidity of 75-85 deg T and pH 4.6-4.37 was achieved within 3 h of fermentation. Also, to prepare low-lactose yogurt, it is possible to use starter cultures with a ratio of bacillus Bulgaricus to Streptococcus thermophilus of 2:4. The necessary levels of titrated and active acidity were achieved after 3.5-4 h of fermentation. In the course of the study, it was established that the redox conditions of the fermentation process by the studied types of microorganisms are favorable for the formation of the main flavoring and aromatic substances in a low-lactose fermented milk drink.

Russian. Исследовали молочнокислый процесс в молочных смесях с массовой долей сухих обезжиренных веществ 12% и степенью гидролиза лактозы до 70%. При изучении метаболических процессов микроорганизмов в качестве заквасочных культур были выбраны болгарская палочка и термофильный стрептококк, так как эти микроорганизмы характеризуются высокой бета-галактозидазной активностью. Для оценки активности процессов обмена веществ у микроорганизмов определяли в динамике окислительно-восстановительный потенциал, активную и титруемую кислотности, давление молекулярного водорода. Ферментацию проводили при оптимальной для этого консорциума температуре 40±2 град. С в течение 4 ч. Исследование динамики титруемой кислотности показало, что при увеличении концентрации болгарской палочки в сочетании с термофильным стрептококком снижалось содержание лактозы в продукте, что говорит об увеличении бета-галактозидазной активности изученной комбинации культур. Наибольшую бета-галактозидазную активность проявлял консорциум микроорганизмов ‒ болгарская палочка и термофильный стрептококк в соотношении 3:4. Несмотря на то, что по показателю Eh образцы, в которых использовалась указанная закваска, обладали меньшей устойчивостью к синерезису, в дальнейших исследованиях использовали именно ее, поскольку необходимый уровень титруемой кислотности 75‒85 град. Т и рН 4,6‒4,37 достигался уже через 3 ч сквашивания. Также для получения низколактозного йогурта возможно применение заквасок и с соотношением болгарской палочки и термофильного стрептококка 2:4. Необходимые уровни титруемой и активной кислотности достигались через 3,5-4 ч ферментации. В ходе исследования установили, что окислительно-восстановительные условия протекания процесса ферментации исследуемыми видами микроорганизмов благоприятны для образования основных вкусовых и ароматических веществ в низколактозном кисломолочном напитке.