Клетки лактобацилл имеют размеры 0,5-1,2x1,0-10 мкм. Как пра­вило, длинные, но иногда почти кокковидные, обычно в коротких це­почках. В редких случаях подвижные. Факультативные анаэробы, ино­гда микроаэрофилы; лучше растут при пониженном содержании кисло­рода. Рост обычно стимулируется 5% С0₂. Типовой вид Lactoba­cillus delbrueckii.

По характеру вызываемого ими брожения лактобациллы можно разделить на три группы.

Группа 1. Облигатные гомоферментативные микроорганизмы. Сбра­живают гексозы почти исключительно до молочной кислоты, пентозы и глюконат не сбраживают. С0₂ не образуют. Из наиболее важных для сыро­делия видов лактобацилл к этой группе принадлежат две подгруппы, сфор­мированные на основе генетического родства: подгруппа Lbc. delbrueckii с подвидами delbrueckii, lactis и bulgaricus (далее Lbc. debrueckii, Lbc. lactis и Lbc. bulgaricus) и подгруппа Lbc. helveticus и Lbc. acidophilus.

Группа 2. Факультативные гетероферментативные микроорганиз­мы. Представители этой группы сбраживают гексозы по гомофермента- тивному пути, а пентозы по гетероферментативному с образованием молочной и уксусной кислот. К этой группе из важнейших для сыроде­лия микроорганизмов принадлежит Lbc. casei с подвидами.

Группа 3. Облигатные гетероферментативные лактобациллы. Пред­ставители этой группы сбраживают гексозы до молочной и уксусной кислот (или этанола) и С0₂. В эту группу входят Lbc. brevis и Lbc. fer- mentum, часто встречающиеся в сырах.

В сыроделии находит применение Lbc. plantarum^-, этот вид по ха­рактеру метаболизма и фенотипическим характеристикам должен вхо­дить во вторую группу, а генетически он тесно родственен Lbc. brevis.

Среда обитания

Дифференциальные характеристики наиболее важных для сыроде­лия видов лактобацилл приведены в табл. 3.15, 3.16 и 3.17.

Лактобациллы отличаются очень сложными питательными потреб­ностями и поэтому могут жить только в субстратах, богатых органиче­скими питательными веществами: растворимыми углеводами, продукта­ми протеолиза (низкомолекулярными пептидами, свободными аминокис­лотами), жирными кислотами, витаминами, производными нуклеиновых кислот. Вторым их требованием к среде обитания является низкое содержа­ние в среде кислорода или его отсутствие. Таких мест в природе не так много. Наиболее массивными источниками лактобацилл являются силос, кишечник млекопитающих, хотя их доля в кишечной микрофлоре неве­лика (10⁴— 10⁹ КОЕ/г при общем содержании бактерий 10¹ -10¹¹ КОЕ/г), молочные предприятия, где лактобациллы применяются в производстве большинства ферментированных продуктов. Несмотря на это, в неболь­ших количествах лактобациллы обнаруживаются повсеместно, чему спо­собствует их устойчивость к внешним факторам, в частности к pH, у мно­гих видов - к осмотическому давлению, способность размножаться в ши­роком диапазоне температур и высокая антагонистическая активность по отношению к другой микрофлоре.

Молоко при выходе из вымени не содержит лактобацилл, но бы­стро обсеменяется ими уже на молочных фермах. В молоке высокого бактериального качества от одного стада содержится от 1 до 50 клеток/мл лактобацилл, что намного меньше, чем других групп молочнокислых бактерий или соизмеримо с их количеством. В сыром сборном молоке при поступлении на молочные заводы обычно содер­жится от 10³ до 210⁴ клеток/мл лактобацилл, но летом их количество может достигать до 10⁵/мл. В сыром молоке доминируют Lbc. casei и Lbc. plantarum, изредка встречаются Lbc. brevis, Lbc. fer- mentum и другие виды. Количество термофильных лактобацилл в сбор­ном молоке составляет 30-50 клеток/мл.

Лактобациллы обнаруживаются в любом сыре, независимо от их наличия в заквасках. Основным источником обсеменения лактобацил­лами сыров, вырабатываемых на лактококковых заквасках, является внешняя среда на самом заводе.

Мезофильные лактобациллы

Рост в молоке и сыре. К мезофильным относят лактобациллы, ко­торые растут при 15° С и обычно не растут при 45° С (рис. 3.2). К гомоферментативным или факультативным гетероферментативным видам принадлежат Lbc. casei с подвидами и Lbc. plantarum, к гетерофермен­тативным - Lbc. brevis и Lbc. buchneri, которые отличаются только от­ношением к мелицитозе: первый микроорганизм сбраживает, второй не сбраживает мелицитозу. Диапазон температур для роста гомо- ферментативных видов показан в табл. 3.18. Оптимальная температура для роста Lbc. brevis равна 30° С, максимальная - 38° С.

Мезофильные лактобациллы отличаются довольно высокой устойчи­востью к тепловой обработке: нагревание при 65° С в течение 30 мин вы­держали 93% штаммов Lbc. plantarum и 97% штаммов Lbc. casei, хотя сохранившие жизнеспособность после такой обработки клетки на какое-то время теряют активность. В сырах их активность постепен­но восстанавливается. Таким образом, молоко является постоянным ис­точником обсеменения сыров лактобациллами. Количество клеток лакто­бацилл, попадающих в сыр этим путем, зависит от их содержания в сыром молоке и режима тепловой обработки молока. По голландскому стандарту в пастеризованном молоке для выработки сыра должно содержаться менее одной клетки лактобацилл/мл, что возможно, если в молоке перед пасте­ризацией содержалось не более 50 клеток/мл этих бактерий.

Основным источником лактобацилл в сыре является загрязнение молока после пастеризации, чаще всего через недостаточно хорошо вы­мытые и продезинфицированные молокопроводы, оборудование, инвен­тарь. Лактобациллы могут попадать непосредственно в сыр из рассола во время посолки. При современной технике производ­ства выработать в промышленных условиях сыр, не содержащий лакто­бацилл, невозможно.

Мезофильные лактобациллы, по крайней мере часть штаммов, не только выдерживают II нагревание при выработке мелких сычужных сыров, но способны размножаться на этом этапе. Из 30 свежевыделен­ных из растительных субстратов штаммов Lbc. plantarum один рос при 45° С, 10 - при 43° С. Нижние температурные границы для их роста совпадают с нижними температурами созревания отечественных мелких сыров. В табл. 3.18 указана минимальная температура для роста большинства штаммов мезофильных лактобацилл, равная 10° С, но не­которые штаммы очень медленно утилизируют цитраты и при 8° С. Таким образом, с точки зрения температуры, мезофильные лакто­бациллы могут расти на любом этапе производства мелких сычужных сыров, хотя во время созревания довольно медленно. Повышение тем­пературы созревания в интервале от 10 до 15° С увеличивает скорость размножения и выход биомассы лактобацилл в сырах.

Температуры II нагревания при производстве крупных сыров выше максимальных для роста мезофильных лактобацилл, но ниже температур, которые вызывают их гибель. Они сохраняют жизнеспособность после двухчасовой выдержки при 55° С. В финском блочном Эмменталь- ском сыре температура сырной массы в середине блока снижается до до­пускающего рост мезофильных лактобацилл уровня за 5 ч, а на расстоянии 6 см от поверхности блока - за 13 ч до окончания прессования. Следо­вательно, мезофильные лактобациллы могут размножаться в крупных сы­рах уже во время прессования. Условия же созревания крупных сыров (температура, pH, активность воды) более благоприятны для роста этих микроорганизмов, чем в мелких сырах. Таким образом, и в сырах с высо­кими температурами И нагревания температурный режим не препятствует размножению мезофильных лактобацилл на всех этапах производства, кроме II нагревания и первой половины прессования.

Штаммы мезофильных гомоферментативных лактобацилл очень раз­личаются по скорости кислотообразования и предельной кислотности в молоке. Остроумова разделила 30 штаммов Lbc. plantarum и 13 штаммов Lbc. casei по приросту кислотности молока при 30° С и 1 %-ной посевной дозе на три группы, дающих прирост кислотности (°Т), соответственно, 1,0-1,3; 2,4—2,6; 4,7-7,3 через 6 ч и 18-19; 30-34; 46-47 через 24 ч инкуба­ции. Сильные кислотообразователи сквашивали молоко в этих ус­ловиях через 1,2-1,4 сут, слабые - за 4,5-6,0 сут. Лактококки, за исключе­нием штаммов диацегильного лактококка с низкой скоростью кислотооб­разования, при 30° С и 1 %-ной посевной дозе сквашивают молоко менее чем за 24 ч. Таким образом, скорость развития лактококков в молоке зна­чительно выше скорости роста мезофильных гомоферментативных лакто­бацилл. Обратная картина наблюдалась с предельной кислотностью в мо­локе: в опытах Макаровой она равнялась для штаммов Lbc. plantarum (101-147)° Т; для Lbc. casei - (154-170)° Т, что выше предельной кислот­ности лактококков (110-120)° Т. Это свидетельствует о высокой кислотоустойчивости лактобацилл. Они могут расти в молоке при pH ни­же 3,8. Подобные результаты получены другими авторами со штам­мами Lbc. plantarum. Они близки к данным зарубежных авто­ров, обобщенным Квасниковым и Нестеренко (табл. 3.18).

Большой разброс данных в пределах вида можно объяснить проис­хождением штаммов - часто свежевыделенные из природных источни­ков, в том числе из сыра, штаммы мезофильных лактобацилл медленно образуют кислоту в молоке и могут его не свертывать, но после продолжительного выращивания в молочных средах их актив­ность в молоке повышается.

Недиссоциированная молочная кислота вызывает гибель клеток Lbc. casei при концентрации более 94 мМ (8,46%), что выше, чем содер­жание лактатов в водной фазе сыров [1430], и выше, чем допустимые концентрации лактатов для роста лактококков. Таким образом, содержа­ние в сырах лактатов ниже уровня, препятствующего размножению ме- зофильных лактобацилл. Следует отметить, что ингибирование роста Lbc. delbrueckii начинается в среде с 40-60 г/л молочной кислоты.

Скорость роста в молоке мезофильных гомоферментативных лак­тобацилл тесно коррелирует с их протеиназной способностью. Многие штаммы мезофильных лактобацилл слабо атакуют казеин. Обогащение молока продуктами гидролиза белков и факторами роста ускоряет рост неактивных в молоке штаммов молочнокислых бактерий. Плотность популяции Lbc. plantarum в двенадцатичасовых культу­рах в зависимости от типа белкового гидролизата, вносимого в молоко для стимуляции их роста, колеблется в пределах от 785 до 1605 млн. КОЕ/мл. При этом некоторые штаммы этого вида лучше росли в средах, в которых необходимые им аминокислоты находились не в свободном виде, а в составе низкомолекулярных пептидов. Оптимальный для роста лактобацилл pH находится в интервале 5,5-6,0, что значительно ниже, чем pH свежего молока.

Лактококки в молоке стимулируют развитие лактобацилл путем образования низкомолекулярных азотистых соединений из казеина и других факторов роста, снижения pH и Eh. Интересно, что и в сырах мезофильные лактобациллы при их введении в состав заквасок не уве­личивают содержание водорастворимых белков, повышая количество продуктов более глубокого расщепления белков. Чем выше казеолитическая активность лактококков закваски, тем быстрее раз­множаются мезофильные лактобациллы в сыре. В совместных с лактококками культурах в молоке выход биомассы Lbc. casei увеличил­ся на 39%, протеолитическая активность по отношению к а_s1казеину возросла в 5,8 раза. При автолизе клеток лактококков также вы­свобождаются вещества, стимулирующие рост лактобацилл.

Штаммы Lbc. plantarum при введении в закваску в количестве 5-10% от количества лактококков повышают общее содержание жизнеспособ­ных клеток бактерий в закваске в 1,33-1,5 раза, особенно сильно стиму­лируя рост диацетильного лактококка и лейконостоков. Lbc. casei повышает кислотообразующую активность в совместных с лактококком культурах путем образования валина, лейцина и пептидов.

Влияние лактобацилл на развитие лактококков в смешанных куль­турах в значительной степени зависит от их исходного соотношения и свойств штаммов. При достаточно высокой дозе штаммы лактобацилл с высокой скоростью кислотообразования вытесняют лактококки благо­даря большей устойчивости к pH [646].

Накопление биомассы микроорганизмами в сыре пропорционально их исходному количеству, удельной скорости и времени размножения.

В молоко вносят с закваской при выработке мелких сыров около 10⁷ КОЕ/мл лактококков, что примерно в миллион раз больше, чем исход­ное содержание лактобацилл. Лактококки размножаются во время выра­ботки и в первые дни созревания сыра, достигая максимума в 5-10-суточных сырах, равного примерно 210⁹ КОЕ/г, т. е. количество их клеток по отношению к исходному количеству в смеси возрастает примерно в 200 раз. Параллельно с ними размножаются лактобациллы. При одинаковой ин­тенсивности размножения лактококков и лактобацилл в сыре содержа­ние лактобацилл тоже должно увеличиться примерно в 200 раз и соста­вить примерно 2-10³ КОЕ/г. На самом деле при нормальном развитии микробиологических процессов в мелких сырах содержание лактобацилл в сыре составляет не менее 210⁶ КОЕ/г, т. е. отношение между лактокок­ками и лактобациллами в сыре в период их максимального содержания становится равным примерно 1000:1, т. е. оно уменьшилось по сравне­нию с исходным примерно в 1000 раз. Это говорит о том, что в мелких сырах условия для роста лактобацилл поддерживаются более продолжительное время, чем для лактококков.

Прекращение увеличения содержания жизнеспособных клеток лак­тококков в сыре обычно совпадает с изчезновением лактозы в сыре или происходит немного раньше этого момента. Однако истощение лактозы не единственная причина прекращения накопления жизнеспособных клеток лактококков в сыре, поскольку в экстрактах трехмесячного сыра, обогащенных лактозой и дрожжевым экстрактом, их рост не вознобновляется. Скорее всего рост лактококков в сырах прекращается в результате воздействия комплекса неблагоприятных факторов, о чем сказано в разд. 3.2.4.

С прекращением увеличения содержания биомассы лактококков заканчивается лактококковая фаза молочнокислого брожения в сыре, но продолжается фаза развития молочнокислых палочек. Интересно, что двухфазность характерна и для спонтанного молочнокислого про­цесса в сыром молоке и силосе. Одна причина продолжения роста лак­тобацилл в сыре после прекращения роста лактококков понятна - это их более высокая кислотоустойчивость. Встает вопрос об источниках энер­гии для их роста. На этот вопрос отвечает новозеландский ученый Tho­mas. В период максимума в мелких сырах насчитывается (2-3)Т0⁹ КОЕ/г лактококков, что эквивалентно 1-3 мг сухого веса бактерий/г. Под действием собственных энзимов клетки лактококков по­степенно лизируются. В модельных условиях, имитирующих условия в сыре, лактобациллы и педиококки используют продукты автолиза кле­ток микрофлоры заквасок в качестве источников энергии.

Возможны и другие источники энергии, в частности лактаты, количе­ство которых в сырах снижается к концу созревания. Lbc. plantarum после длительного культивирования в среде с глюкозой может трансформировать лактаты в ацетаты в присутствии 0₂, но нет доказательств, что они могут это делать в сырах. Содержание лактатов в мелких сырах в конце со­зревания всегда ниже, чем в период максимума, даже при отсутствии их ферментации пропионовокислыми и маслянокислыми бактериями.

Mabbitt & Zielinska (1956) считают, что даже в зрелых сырах со­храняются небольшие количества лактозы и галактозы (около 0,15%), которые не могут быть выявлены обычными методами. По Пер­фильеву и Рогову, развитие лактококков лимитируется при содержании в среде меньше 0,3% лактозы и увеличении концентрации лактатов больше 2%. Галактоза в мелких сырах, как продукт гидролиза лактозы термофильным стрептококком, который размножается в этих сырах во время II нагревания и прессования, всегда может присутство­вать. Количество термофильных стрептококков в мелких сырах варьи­рует, особенно в зависимости от соблюдения правил эксплуатации пас­теризационных установок. В сырах из сырого молока галактоза забро­дила на 25-е сутки, из пастеризованного молока - на 53. Это пока­зывает, что галактозу в сырах сбраживает незаквасочная микрофлора. Показательно, что из твердых, мягких и полумягких сыров были выде­лены в основном Lbc. plantarum и Lbc. casei subsp. casei, хотя штаммы последнего подвида или не сбраживают, или медленно сбраживают лак­тозу, но активно сбраживают галактозу.

Прекращается рост мезофильных лактобацилл в сыре после использо­вания доступных источников энергии, так как при добавлении в экстракты трехмесячного сыра лактозы рост в них Lbc. casei вознобновлялся.

На рис 3.7 показано развитие мезофильных лактобацилл в Кост­ромском и Российском сырах со специальным внесением и без внесени- ия в смесь для их выработки этих микроорганизмов. В кривых, характеризующих изменение содержания мезофильных лактобацилл в сырах без внесения в смесь (лактобациллы в этих сырах представлены «дикими» штаммами), есть перегибы, обычно отражающие временную остановку размножения культур при переходе на другой источник энер­гии. По времени они совпадают с изчезновением в сырах лактозы. По­скольку в сырах этого возраста автолиз микрофлоры заквасок еще не­значителен, лактобациллы в этот момент, очевидно, переходят от сбра­живания лактозы к сбраживанию галактозы. Lbc. casei и Lbc. plantarum сбраживают галактозу, тогда как скорость роста лактококков резко снижается при содержании в среде менее 30 мМ галактозы. Содержание галактозы в мелких сырах колеблется в зависимости от интенсивности размножения термофильного стрептококка. В сырах с высокими темпе­ратурами II нагревания мезофильные лактобациллы могут быть лучше обеспечены источниками энергии, чем в мелких сырах. Это обусловле­но большей интенсивностью размножения в них термофильного стреп­тококка, неспособностью микрофлоры заквасок сбродить всю лактозу из-за гибели лактококков во время II нагревания и слишком быстрого остывания сырной массы до температуры ниже минимальной границы для роста термофильной микрофлоры. Это особенно касается Советско­го сыра, имеющего меньшие размеры головки и более короткий срок прессования, чем другие представители сыров этого класса.

Перегиб кривой изменения содержания лактобацилл в Российском сыре начался раньше, чем в Костромском, что может быть обусловлено более быстрым сбраживанием лактозы в Российском сыре.

Из-за низкого исходного количества и сравнительно небольшой ско­рости размножения в молоке и сырах наиболее интенсивное накопление биомассы лактобацилл происходит во второй половине созревания, когда соль уже проникла в глубину головки сыра. При содержании в сырах 2% соли и 40% влаги, содержание соли в водной фазе сыра составляет около 4,8%. Штаммы мезофильных лактобацилл, способные размножаться при высоких концентрациях соли, широко распространены в природе, в частно­сти, они являются постоянными обитателями солильных бассейнов [463]. Они растут в молоке с 9-12% соли. Штаммы мезофильных лактоба­цилл, выделенные из сыров, росли в средах с 12% соли (Smith & Gunnin- gamham, 1962). Следовательно, концентрация соли в сырах не являет­ся препятствием для роста мезофильных лактобацилл. Следует отметить, что при концентрации в среде 2, 4 и 6% NaCl рост 103 штаммов Lbc. plan- tarum в среднем замедлялся на 35, 59 и 74% соответственно. Только некоторые штаммы Lbc. brevis могут расти в средах с 6,5% соли.

При нормальном развитии микробиологических процессов мас­штабы размножения лактобацилл в мелких сырах, вырабатываемых на лактококковых заквасках, невелики: по голландским стандартам в сы­рах 2-недельного возраста должно быть не более 210⁶ КОЕ/мл лактоба­цилл. Примерно такой их уровень наблюдается в отечественных сырах при нормальном развитии молочнокислого брожения. По­ложение может измениться при снижении активности лактококковой микрофлоры заквасок. В этом случае большая доза лактозы достанется мезофильным лактобациллам и максимальный выход их биомассы мо­жет возрасти до нескольких сотен миллионов КОЕ/г. Содержание лак­тобацилл в сыре Чеддер в период максимума колеблется от 310⁶ до 9-10⁸ КОЕ/г.

Мезофильные лактобациллы активно размножаются и в крупных сырах. В Советском сыре промышленных выработок после прессования их было 2-10⁶ КОЕ/г, в течение 20-суточной выдержки сыров при 10-12° С количество мезофильных лактобацилл увеличилось до 210⁷ КОЕ/г, после 25-суточной выдержки в теплой камере при 22-24° С оно возросло до 8,4-10⁷, затем во время созревания сыров при 10-12° С количество жизнеспособных клеток мезофильных лактобацилл постепенно снижалось и в 90-суточных сырах составило 5,910⁷ КОЕ/г. Максимальное содержние мезофильных превысило максимальное содержание термофиль­ных лактобацилл в 1,22 раза. Из Эмментальского сыра, выработанного на трех сыродельных заводах, было выделено 609 штаммов лактобацилл, из которых 68,31% были мезофильными гомоферментативными видами, 19,21% термофильными и 9,03% гетероферментативными видами. Любопытно, что в итальянском сыре Пекорино, вырабатываемом при температуре II нагревания 45—48° С на естественных (сывороточных) за­квасках, уже на ранних стадиях созревания из лактобацилл преобладают Lbc. casei и Lbc. plantarum. Lbc. casei преобладала в сыре Пармезан во время созревания. При испытании заквасок различного видово­го состава для выработки сыра Рас (Египет) со средней температурой II нагревания (44° С), по содержанию влаги (30-34%) близкому к терочным сырам, лучшие результаты дала комбинация Lbc. casei с болгарской па­лочкой или закваской для йогурта.

В сыре Рокфор мезофильные лактобациллы составляют от 1/3 до 1/8 общего количества бактерий: до посолки в нем размножался в ос­новном Lbc. casei, после посолки - штаммы Lbc. plantarum, способные расти в средах с более чем 10% соли.

В сыре Качкавал, вырабатываемом с чеддеризацией и плавлением сырной массы, в трехмесячном возрасте содержание мезофильных лак­тобацилл было в 10-1000 раз выше, чем содержание лактококков. Из него было выделено и идентифицировано 439 культур лактобакте­рий, из которых 89,1% были гомоферментативными мезофильными лактобациллами.

Из испанского твердого сыра с низкой температурой II нагревания из овечьего молока Манчего на разных стадиях созревания выделено 296 штам­мов лактобацилл, из которых 134 (45,3%) идентифицировано как Lbc. casei, 148 (50%) - как Lbc. plantarum, 5 (1,7 %) - как Lbc. brevis.

Таким образом, и в мелких, и в крупных сычужных сырах имеются ниши для мезофильных лактобацилл. Преобладающими видами мезофиль­ных лактобацилл в мелких сырах являются Lbc. casei и Lbc. plantarum, по­стоянно встречаются в них представители гетероферментативного вида Lbc. brevis, но в значительно меньших количествах.

Роль в мелких сырах. По количеству биомассы лактобациллы зани­мают в мелких сырах второе место после лактококков. Резонно полагать, что они должны оказывать существенное влияние на органолептические показатели сыров. Выработки сыров с низкой температурой II нагревания и Чеддера в асептической ванне в большинстве случаев показали, что лак­тобациллы при внесении в закваску вместе с лактококками положительного влияния на качество сыра не оказывали. Более того, они иногда ухудшали органолептические показатели сыра. Исходя из этого, авторы этих опытов не рекомендуют включать мезофильные лактобацил­лы в закваски для выработки сыров с низкими температурами II нагрева­ния, хотя сыры, вырабатываемые в открытой ванне, в которых всегда есть «дикие» штаммы лактобацилл, как правило, быстрее созревают и имеют более выраженный вкус, чем сыры, вырабатываемые в асептической ванне с участием только лактококков. Неоднозначны и результа­ты экспериментов по выработке сыров в асептической ванне. В опытах ирландских ученых с выработкой сыров в асептической ванне внесение в молоко специально отобранных штаммов лактобацилл увеличило содер­жание молочнокислых палочек в сыре по сравнению с контролем (сыры, вырабатываемые только с участием лактококков) на 3-5 порядков и сдела­ло вкус сыра более приемлемым для потребителя.

По-видимому, выводы большинства авторов по экспериментам с вы­работками сыров в асептической ванне относительно роли мезофильных лактобацилл в мелких сырах требуют корректировки с учетом результатов исследований сыров, вырабатываемых в обычной ванне и производствен­ных условиях. Имеются теоретические предпосылки и экспериментальные доказательства важной роли мезофильных лактобацилл в сырах.

Выше показано, что лактококки не могут достаточно быстро сбро­дить все углеводы в сыре. Мезофильные лактобациллы сбраживают уг­леводы, остающиеся после окончания размножения лактококков, и тем самым лишают технически вредную и патогенную микрофлору энерге­тических источников. Примерами технически вредной микрофлоры яв­ляются гетероферментативные лактобациллы (Lbc. brevis, Lbc. buchneri, Lbc. fermentum), способные вызвать в сырах броженый, дрожжевой прив­кусы и образовывать токсичные амины при длительном созревании или хранении сыров. При выработке сыров в асептической ванне эта положительная роль лактобацилл не реализуется из-за отсут­ствия в сыре посторонней микрофлоры.

Слишком высокая скорость кислотообразования в сырах, выраба­тываемых на комбинированных заквасках (лактококки + лактобациллы), является одним из препятствий широкого применения мезофильных лактобацилл в сыроделии. Однако, еще больший ущерб сыроделию приносит недостаточная скорость молочнокислого брожения во время выработки сыров, что может быть обусловлено действием бактериофа­гов, низким качеством молока, нередко наблюдаемым весной.

Мезофильные гомоферментативные лактобациллы нечувствительны к бактериофагам лактококков, стимулируют развитие лактококков в совме­стных культурах, поэтому включение в закваску специально отобранных штаммов мезофильных лактобацилл, заведомо не образующих пороки в сырах, может в определенной степени повысить стабильность молочнокис­лого брожения при выработке сыра, которая является необходимым усло­вием получения сыров высокого качества. В асептически выработанных сырах эта роль лактобацилл также не проявляется из-за отсутствия фага.

Чем быстрее будет сброжена в сыре лактоза, тем меньше шансов у технически вредной и патогенной микрофлоры размножиться до опасно­го для качества сыра уровня. В сырах типа Российский для ускорения молочнокислого брожения увеличена продолжительность прессования с таким расчетом, чтобы после прессования его pH был на уровне 5,1-5,25 (во время прессования сыр остывает медленнее, чем во время посолки, что обусловливает более длительное сохранение на высоком уровне ско­рости молочнокислого брожения). Этот прием повышает стойкость сыра по отношению к вредной микрофлоре только при условии нормального размножения микрофлоры заквасок во время прессования сыра. При низ­кой активности молочнокислого процесса стойкость к вредной микро­флоре сыров с продолжительным прессованием ниже, чем сыров с обыч­ной продолжительностью прессования, поскольку более медленное осты­вание сырной массы во время прессования при неактивном молочнокис­лом процессе ускоряет размножение нежелательной микрофлоры.

Изучено влияние внесения в молоко, наряду с лактококковой за­кваской, 1% закваски Lbc. plantarum или 0,04 % закваски Lbc. acido­philus на скорость молочнокислого брожения и развитие БГКП в Рос­сийском сыре. Если в контрольных сырах, вырабатываемых с лактококковой закваской, pH во время прессования снижался до задан­ного уровня за 6-7 ч, то в опытных сырах с включением в состав заква­ски Lbc. plantarum для этого требовалось 4-5 ч, в сырах с включением в закваску Lbc. acidophilus - 3-4 ч. Влияние видового состава закваски на развитие в Российском сыре БГКП показано на рис. 3.8.

Комбинированный бакпрепарат лактококков и специально подоб­ранных штаммов Lbc. plantation был использован для выработки Россий­ского сыра на нескольких сырзаводах весной. В качестве контроля вырабатывали сыр на той же лактококковой закваске, но без добавления Lbc. plantarum. Характеристика опытной и контрольных заквасок приве­дена в табл. 3.19. Закваска с лактобациллами имела более высокую кисло­тообразующую активность и скорость накопления, биомассы, что отрази­лось на процессе выработки сыра: прирост кислотности сыворотки в опытных сырах был выше, чем в контрольных, на 1,7° Т, содержание вла­ги и pH после прессования в контрольных и опытных сырах равнялись соответственно 46 и 44,8; 5,4 и 5,25. Таким образом, введение в состав производственной закваски Lbc. plantarum позволило нормализовать тех­нологический процесс и выработать Российский сыр из весеннего молока с оптимальными содержанием влаги и кислотностью. Общая оценка опытных сыров была в среднем на 1,7 балла выше, чем контрольных, в т. ч. на 1,2 балла за вкус и запах и на 0,5 балла за консистенцию.

Введение в закваски достаточно больших количеств Lbc. plantarum для стабилизации скорости молочнокислого процесса можно рекомендо­вать для производства сыров с повышенным уровнем молочнокислого брожения, для которых характерен более кислый вкус и специфичные структура (отсутствие правильного рисунка) и консистенция. В опытах Lee et al. использование некоторых штаммов Lbc. casei, наряду с обычной закваской, позволило выработать сыр Чеддер высокого качества.

Преобладание мезофильных лактобацилл в сырах типа Качкавал можно объяснить гибелью стрептококков во время плавления сырной массы и неспособностью термофильных лактобацилл размножаться при температурах созревания Качкавала. Таким образом, в сырах типа Кач­кавал мезофильные лактобациллы необходимы для выполнения одной из главных функций молочнокислых бактерий в сырах - сбраживания угле­водов. Это относится и к рассольным сырам, в которых при использова­нии только лактококковой закваски углеводы обнаруживаются вплоть до 100-суточного возраста. Уместно напомнить, что при наличии углеводов стафилококки могут размножаться в анаэробных условиях при концентрациях соли, характерных для рассольных сыров. При выработке рассольных сыров с заквасками, содержащими солеустойчивые штаммы лактококков и Lbc. casei, увеличились скорости сбраживания лактозы, цитратов и протеолиза и повысилось качество сыров.

Многие авторы отмечают ускорение созревания, смягчение конси­стенции, уменьшение горечи в сырах под действием гомоферментативных мезофильных молочнокислых палочек. Это может быть связано с особенностями их протеолитической системы, характе­ризуемой невысокой скоростью расщепления казеина, но высокой ами- нопептидазной активностью. Перенос фрагмента ДНК, кодирующего аминопетидазную активность лактобацилл, в Lc. lactis subsp. cremoris и применение полученного реципиента для выработки сыра в 1000 раз увеличило аминопептидазную активность в Чеддере, но не ускорило формирование сырного вкуса. Однако в сырах, выработанных с полученными трансформантами, не было горечи, наблюдаемой в сырах с родительским штаммом лактококков.

В одной из первых серий выработок Чеддера в асептической ванне, в опытных сырах, выработанных только с применением лактококковой закваски, в 7 из 15 сыров был обнаружен прогорклый вкус, который в более легкой форме ощущался только в 3-х контрольных сырах, выра­ботанных из этого же молока в открытой ванне [398]. Порок был вызван размножением в сырах Clostridium tyrobutyricum, споры которого были в исходном молоке. В контрольных сырах рост маслянокислых бакте­рий был подавлен или в большой степени ингибирован штаммами Lbc. plantarum, обладающими специфической антагонистической активно­стью к маслянокислым бактериям. В опытных сырах лактобациллы не были обнаружены, следовательно, в контрольные сыры они попали во время выработки из внешней среды.

Исследования природы антагонизма показали, что выделенные из контрольных сыров штаммы Lbc. plantarum образуют в средах перекись водорода в концентрациях, ингибирующих или подавляющих развитие споровых анаэробных бактерий. В зависимости от штамма, мезофильные лактобациллы образовывали в период макси­мума от 0,06 до 2,06 мМ Н₂0₂ (2-70 мкг/мл). ЛД₅₀ для различных видов маслянокислых бактерий равняется 8-11 мкг/мл, для молочного и диацетильного лактококков - 17-18 мкг/мл. Следовательно, мож­но подобрать штаммы мезофильных лактобацилл, которые будут про­дуцировать столько перекиси водорода, сколько нужно для подавления роста маслянокислых бактерий, но недостаточно для ингибирования роста лактококков. Кроме этого, мезофильные лактобациллы образуют Н₂0₂ в течение первых 72 ч с достижением максимума к концу этого периода. Таким образом, во время выработки сыра максимальное коли­чество Н₂0₂ лактобациллы образуют в 3-суточных сырах, когда содер­жание лактококков уже близко к максимальному. Наиболее часто и наиболее сильные штаммы-антагонисты маслянокислых бактерий среди мезофильных гомоферментативных лактобацилл встречались у Lbc. plan­tarum с низкой скоростью кислотообразования в молоке (82%), в то время как среди штаммов Lbc. casei только 39% обладали слабой анта­гонистической активностью к маслянокислым бактериям. Штам­мы Lbc. casei образуют также пироглутаминовую кислоту, обладающую широким спектром антибиотической активности.

У Lbc. plantarum обнаружены штаммы с сильной специфической антагонистической активностью типа бактериоцинов к энтеробактериям. Влияние включения в закваски штаммов лактобацилл на разви­тие БГКП в Костромском сыре показано в табл. 3.20.

В нашей стране закваски, содержащие, наряду с лактококками, штаммы Lbc. plantarum со специфической антагонистической активно­стью к маслянокислым и энтеробактериям, широко применяются в про­мышленности с начала 70-х годов, и они получили высокую оценку производственников. В настоящее время биологические методы борьбы с вредной для сыроделия микрофлорой разрабатываются и за рубежом. Специфический антагонизм мезофильных лактобацилл по отношению к технически вредной и патогенной микрофлоре выпал из поля зрения авторов экспериментов по выработке сыров в асептических условиях, так как, за исключением указанной выше серии «асептических» сыров, в которой исходное молоко оказалось случайно загрязненным спорами С. tyrobutyricum, опыты по взаимодействию различных групп микроорга­низмов в сырах, вырабатываемых в асептической ванне, не ставились.

Противоречие в оценке роли мезофильных лактобацилл в произ­водстве мелких сыров авторами опытов по выработке сыров в асептиче­ской ванне с полностью контролируемым составом микрофлоры и на­учно-обоснованной практикой их применения в промышленности могут быть вызваны различиями в методике применения лактобацилл для вы­работки сыра. При оценке роли мезофильных лактобацилл в сыроделии их вносили в пастеризованное молоко, подготовленное для выработки сыра в количествах, намного превышающих количество лактобацилл в пастеризованном молоке в реальных производственных условиях. Вне­сение в молоко для выработки сыра достаточно большого количества лактобацилл стимулирует кислотообразующую активность лактококков, что приводит к резкому увеличению скорости нарастания кислотности сыворотки и сырной массы во время выработки сыра, изменению соста­ва и структуры сырной массы, в частности, к снижению в ней содержа­ния Са и Р и образованию кислого и горького вкуса и крошливой конси­стенции. Это наиболее распространенные пороки сыров, вина в которых возлагается на лактобациллы. В опытах Tittsler et al. добавле­ние в закваски Lbc. easel повысило кислотность сыра, сделало его кон­систенцию более мягкой, ускорило созревание, но привело к появлению в сырах кислого и горького вкуса, крошливой консистенции. Именно из-за этого не получили признания комбинированные закваски (лактококки + лактобациллы), предложенные Руновым (1947).

Введение в состав закваски для производства мелких сыров штам­мов Lbc. plantarum с низкой скоростью кислотообразования и роста в мо­локе в количестве, обеспечивающем внесение в смесь для выработки сы­ра 50-100 КОЕ/мл (0,5-1,0% от количества лактококков), не повышает скорость нарастания кислотности во время выработки сыра сверх допус­тимого уровня и не вызывает появления в сыре кислого, горького вкуса, крошливой консистенции. Не случайно Tittsler сумел полу­чить положительные результаты при использовании в заквасках лактоба­цилл только со штаммами Lbc. plantarum. При целесообразности исполь­зования для выработки сыров штаммов лактобацилл с высокой скоростью кислотообразования, их нужно вносить в смесь в количестве нескольких клеток/мл с таким расчетом, чтобы они не оказали воздействие на про­цессы в сырной ванне. В настоящее время для ускорения созревания и улучшения качества сыров с помощью лактобацилл их клетки вносят в молоко для выработки сыра в состоянии шока (теплового или вызываемо­го неоднократным замораживанием и размораживанием), в результате которого они не размножаются во время выработки сыра и тем самым не изменяют скорость молочнокислого процесса. Перспективные с точки зрения качества сыра штаммы можно вносить не в молоко для выработки сыра, а в зерно после удаления сыворотки, когда их возможности изме­нить скорость кислотобразования в сырной массе будут ограничены.

Непосредственное влияние лактобацилл на органолептические по­казатели сыров как и любых других микроорганизмов зависит от их ко­личества в сыре и характера метаболизма видов и штаммов. Голландские ученые считают, что если численность лактобацилл в сырах 4-6-недельного возраста не превышает 210⁷/г, то они не вызывают пороков в сырах независимо от видовой и штаммовой принадлежности. Это понятно, так как в этом случае биомасса лактобацилл составляет только около 1 % от биомассы лактококков, и поэтому влияние их на ор­ганолептические показатели не может быть заметным, особенно в связи с одинаковыми продуктами энергетического обмена лактококков и го- моферментативных лактобацилл. При использовании в составе заквасок штаммов мезофильных лактобацилл с достаточно высокой кислотообра­зующей активностью или при низкой активности лактококков, например, при загрязнении заквасок бактериофагами, количество лактобацилл в сыре достигает больше 10⁹/г, что составляет уже около 50% от количест­ва лактококков. В этом случае влияние лактобацилл на органолептиче­ские показатели сыров будет заметным и зависимым от индивидуальных свойств видов и штаммов. Так, при содержании в сырах (1-8)10⁸/г гетероферментативных лактобацилл в мелких сырах часто наблюдается самокол. Большие количества мезофильных лактобацилл в сыре в зависимости от вида и штамма могут быть причиной появления в сырах нечистого, броженого, дрожжевого, горького, металлического, пряного вкуса и привкусов, самокола и щелевидного рисунка, пороков цвета, но могут и улучшать качество сыра. Это не является специфиче­ским свойством лактобацилл: многие штаммы лактококков также вызы­вают пороки в сырах (горький вкус, фруктовый, солодовый привкусы и даже вспучивание). В связи с этим в закваски для приготовления сыра включают только специально отобранные штаммы лактококков. То же самое нужно делать и в отношении лактобацилл.

Высокое содержание лактобацилл в сырах приводит к трансформа­ции L(+)-молочной кислоты, образуемой лактококками, в рацемическую смесь с образованием пентагидрата лактата Са, что вызывает пеструю окраску сырной массы (порок «мраморное тесто») и, возмож­но, мучнистую консистенцию.

Большинство авторов считает, что чаще всего пороки в мелких сы­рах вызывает гетероферментативная мезофильная лактобацилла вида Lbc. brevis; способность Lbc. plantarum вызывать пороки в сыре зависит от штамма, но обычно сыры с этим видом имеют более высокое качество и реже встречаемую и менее выраженную горечь.

Солеустойчивые штаммы Lbc. plantarum, попадающие в сыр из рас­сола и с сычужным порошком, могут вызывать в мелких сырах в старом возрасте самокол (они образуют СОг из аминокислот), фенольный и гни­лостные запахи, мучнистую консистенцию. Для предотвра­щения появления пороков, вызываемых солеустойчивыми лактобацил­лами, их содержание в рассоле не должно превышать 1000 КОЕ/мл [884]. Некоторые штаммы Lbc. plantarum при достаточно высоком содержании в сыре вызывают появление пряного вкуса. Описан порок сыра Моца­релла «мягкое тесто», выражающийся в потере сыром плавимости и не­возможности разрезать его на ломтики. Порок вызвала Lbc. casei subsp. casei. Из изложенного выше можно сделать следующий вывод: мезофильные гомоферментативные лактобациллы в зависимости от ин­дивидуальных свойств штаммов и видов могут и ускорять созревание и улучшать качество мелких сыров, но могут и вызывать в них пороки. В состав заквасок для производства этих сыров нужно включать специаль­но отобранные, проверенные штаммы лактобацилл, обладающие ценны­ми для сыров свойствами.

Роль в крупных сырах. Размножение мезофильных гомофермента- тивных лактобацилл в Советском сыре показано в табл. 3.21.

В молоко для опытных сыров вносили около 50 КОЕ/мл мезофильных лактобацилл, в сырах после прессования их насчитывалось 1,7 млн. КОЕ/г, следовательно, они выдержали II нагревание и начали активно размно­жаться во время прессования сыров. Количество жизнеспособных клеток мезофильных лактобацилл продолжало увеличиваться до конца выдерж­ки сыра в теплой камере. В контрольных сырах размножение мезофиль­ных лактобацилл началось после прессования и так же, как в опытных сырах, прекратилось к концу выдержки в теплой камере.

В зрелых сырах мезофильные лактобациллы составляли 62-98% от общего количества бактерий. В опытных сырах после прессования коли­чество мезофильных лактобацилл примерно в 1200 раз превышало их количество в контрольных сырах, в 40-суточном возрасте (период мак­симума) - только в 6,3 раза. Изменение в соотношении, очевидно, обу­словлено тем, что в сырах имеется ограниченное количество источников энергии, доступных для мезофильных лактобацилл, которое в опытных сырах было быстрее исчерпано этими бактериями. То, что максимальное содержание мезофильных лактобацилл в опытных сырах было выше, чем в контрольных, можно объяснить тем, что в опытных сырах они начали раньше размножаться, когда в сырной массе было достаточно лактозы.

Таким образом, главной функцией мезофильных лактобацилл в крупных сырах является сбраживание источников энергии, по каким-либо причинам несброженных микрофлорой традиционных заквасок, в состав которых входят лактококки, термофильный стрептококк и термофильные лактобациллы. Лактококки во время выработки крупных сыров погибают в процессе II нагревания, термофильный стрептококк перестает размно­жаться после прессования, термофильные лактобациллы - во время по- солки сыра. От того, каким бактериям достанутся несброженные микрофлорой закваски источники энергии, зависит качество сыра. В опы­тах, результаты которых изложены выше, в молоко, из которого выраба­тывали опытные сыры, вносили специально отобранные штаммы мезофильных лактобацилл, в частности, не ингибирующие рост пропионовокислых бактерий. Опытные сыры в этих опытах имели более выраженный вкус, хорошую консистенцию и развитый рисунок: их оценка была на 3,4-4,6 балла выше оценки контрольных сыров, в которых мезофильные лактобациллы были представлены «дикими» штаммами.

В Эмментальском блочном сыре, вырабатываемом с применением традиционных заквасок, дикие штаммы мезофильных лактобацилл на­чали активно размножаться в сыре во время посолки, и их количество увеличивалось на всем протяжении созревания. Качество сыров в этих опытах снижалось при увеличении доли мезофильных лактобацилл в микрофлоре сыра. Среди «диких» штаммов мезофильных лактобацилл есть антагонисты пропионовокислых бактерий. В то же время при­менение в составе заквасок специально отобранных штаммов Lbc. casei ускорило созревание и улучшило вкус сыра Эмменталь.

Постоянное присутствие мезофильных лактобацилл в крупных и мелких сырах, влияние их видовых и штаммовых особенностей на каче­ство продукта диктуют необходимость замены «диких» штаммов мезо­фильных лактобацилл культурными, специально подобранными для сыроделия. Закваски для крупных сыров, в состав которых вхо­дят мезофильные лактобациллы, вырабатываются в России с начала 80-х годов. Они присутствуют в сывороточных заквасках, применяемых в производстве итальянских сыров, а в настоящее время ставится задача их включения в промышленные бактериальные препараты для производства крупных сыров.

Термофильные лактобациллы

В сыроделии для производства твердых сыров с высокими темпера­турами II нагревания применяют Lbc. helveticus (швейцарская палочка) и Lbc. delbrueckii с подвидами: bulgaricus (болгарская палочка) и lactis (мо­лочная палочка). Для производства кисломолочных сыров применяют Lbc. acidophilus (ацидофильная палочка). В крупных сырах часто обнаружива­ют гетероферментативный вид термофильных лактобацилл - Lbc. fermentum, обычно обнаруживаемый и в естественных (сывороточ­ных) заквасках для производства крупных сыров, но в состав промышлен­ных заквасок этот вид, за небольшим исключением, не включают. Диффе­ренциальные характеристики гомоферментативных термофильных лакто­бацилл, применяемых в сыроделии, приведены в табл. 3.16.

Термофильные лактобациллы выдерживают пастеризацию молока, принятую в сыроделии; кислотоустойчивы: предельная кислотность в мо­локе (% молочной кислоты) у болгарской и молочной палочек равна 1,5-1,7, у швейцарской - 2,7 (табл. 3.18). Средняя кислотность молока после инку­бации в течение 24 ч при 37° С (г мол. кислоты/100 мл) была для штаммов Lbc. helveticus 1,25, болгарской и молочной палочек 0,78; pH, соответствен­но, равнялся 3,81 и 4,0. В опытах Тер-Казарьяна с соавт. прирост ки­слотности в 27 культурах Lbc. helveticus после инкубации при 45° С и 5 %-ной посевной дозе в течение 6 ч равнялся 33° Т. При средней кислотно­сти суточных культур 144° Т колебания составили от 86 до 195° Т. «Мед­ленные» штаммы Lbc. helveticus свертывали молоко при 5% посевной дозе и оптимальной температуре за 7 сут, «быстрые» - за 16 ч. Они обла­дали низкой казеолитической активностью. Болгарская палочка при иноку­ляции 3% и оптимальной температуре свертывает молоко за 3-4 ч. В со­вместных культурах термофильные лактобациллы и термофильный стреп­тококк, а также лактококки стимулируют рост друг друга.

Температура II нагревания в производстве крупных сыров равна 50-57° С, т. е. близка к максимальной границе для роста термофильных лактобацилл или немного выше ее (табл. 3.18). После II нагревания во время выработки крупных сыров они быстро восстанавливают актив­ность и начинают размножаться во время прессования сыров. Термо­фильные лактобациллы прекращают размножаться во время посолки, когда температура сыра снизится до 18-20° С, и вознобновляют на ка­кое-то время размножение после помещения сыра в теплую камеру.

Термофильный стрептококк стимулирует рост болгарской палочки путем образования небольших количеств муравьиной кислоты и С0₂; лактобациллы, в свою очередь, обеспечивают лактококки низкомолеку­лярными продуктами протеолиза. Взаимостимулирующее действие от­мечено и между термофильным стрептококком и Lbc. helveticus (Accolas et al., 1971). Лактококки в смешанных культурах в соотношении 4:1 стимулируют рост в молоке термофильной микрофлоры заквасок для производства крупных сыров.

Характер взаимодействия между термофильными лактобациллами и маслянокислыми бактериями зависит от индивидуальных свойств штам­мов. В средах с контролируемым pH (не ниже 5,2) 75% штаммов Lbc. hel­veticus, 62,5% штаммов болгарской и 60% штаммов молочной палочек стимулировали рост маслянокислых бактерий. Komonen нашел лу­ночным методом штаммы Lbc. helveticus и болгарской палочки, которые ингибировали рост маслянокислых бактерий в твердой среде. Анта­гонизм по отношению к маслянокислым бактериям у болгарской палочки был сильнее, но она угнетает рост и пропионовокислых бактерий.

Термофильные лактобациллы выполняют в крупных сырах две функции: сбраживают углеводы и вносят большой вклад в формирова­ние специфических для этого класса сыров органолептических показа­телей. Они не могут быть заменены термофильным стрептококком из-за особенностей сбраживания последним лактозы, что обусловливает на­копление в сырах галактозы. Термофильные стрептококки чаще всего не сбраживают галактозу или сбраживают ее очень медленно.

Галактоза при использовании в составе закваски Гал штаммов термофильного стрептококка может быть сброжена другими микроор­ганизмами закваски: лактококками и лактобациллами или посторонней микрофлорой. Лактококки сбраживают галактозу в составе лактозы го- моферментативным путем, а свободную галактозу, за исключением от­дельных штаммов, трансформируют в лактат, формиат, ацетат, этило­вый спирт и, возможно, в небольшие количества СОг, причем доля лак­татов составляет от 34 до 74% от количества сброженной галактозы. Однако, лактококки почти полностью погибают во время II на­гревания. Из термофильных лактобацилл галактозу сбраживает Lbc. helveticus с образованием D(-)- и L(+)-молочной кислоты; Lbc. del- brueckii subsp. lactis и Lbc. delbrueckii subsp. bulgaricus галактозу не сбраживают (из глюкозы образуют D-молочную кислоту). Сбраживание углеводов в Эмментальском сыре показано на рис. 3.9, образование пропионатов и ацетатов - на рис. 3.10.

Таким образом при участии термофильного стрептококка в сбра­живании лактозы во время выработки сыров с высокими температурами II нагревания в состав заквасок должна входить Lbc. helveticus, сбражи­вающая галактозу, остающуюся после сбраживания термостойким стрептококком лактозы. Если в состав закваски включены друг ие виды термофильных лактобацилл, не ферментирущие галактозу, галактоза в сыре не будет сброжена заквасочной микрофлорой. Чем больше оста­нется несброженной термофильными лактобациллами закваски галакто­зы, тем больше будет возможностей для размножения в крупных сырах мезофильных лактобацилл, в том числе гетероферментативных, которые ухудшают вкус, консистенцию и рисунок сыров. Кроме этого, Lbc. helveticus образует D(-)- и L(+)-молочную кислоту, болгарская и молоч­ная палочки только D(-)-молочную кислоту, а пропионовокислые бак­терии более охотно используют L(+)-лактаты.

Lbc. helveticus не размножается при посеве в среду, содержащую 2% и больше NaCl, но если ее добавить в среду после роста этого вида в течение 20 ч при 42° Сив присутствии мела, то предельная концентра­ция соли повышается до 4%.

В свою очередь, термофильные лактобациллы не могут заменить лактококки и термофильный стрептококк в заквасках для производства крупных сыров, что изменило бы соотношение между L(+)- и D(-)-лак- татами в сыре, и, главное, большое количество термофильных лактоба­цилл в молоке во время выработки сыра резко увеличивает скорость кислотообразования, изменяет состав молочного сгустка и ухудшает качество сыра. В опытах Biede et al. добавление в молоко для выработки Швейцарского сыра в дополнение к обычной закваске даже 0,04% за­кваски болгарской палочки вызвало такие пороки в сыре, как горький и кислый вкус, правда, в легкой форме. В малых же дозах термо­фильные лактобациллы не успевают сбродить все сахара в сыре даже в присутствии лактококков и термостойкого стрептококка. Таким обра­зом, в сбраживании сахаров в производстве крупных сыров принимают участие лактококки, термофильный стрептококк, Lbc. helveticus и, как показано в предыдущем разделе, мезофильные лактобациллы. Такое положение обусловлено сочетанием в технологии этих сыров высоких температур II нагревания и низких температур созревания.

Из «диких» термофильных лактобацилл гетероферментативный вид Lbc. fermentum сбраживает лактозу и галактозу с образованием С0₂, кото­рый, по мнению итальянских ученых, причастен к вспучиванию крупных сыров. Это может произойти, если достаточно большое количе­ство углеводов не будет сброжено микрофлорой заквасок. В то же время среди представителей этого вида обнаружены штаммы, обладающие спе­цифическим антагонистическим действием по отношению к маслянокис­лым бактериям. Разработан и вырабатывается в промышленных масшта­бах бактериальный концентрат для производства крупных сыров, в состав которого входят штаммы термофильных лактобацилл, обладающие спе­цифичным антагонизмом к маслянокислым бактериям.

Важную роль в формировании специфического сырного вкуса в крупных сырах играет высокая протеолитическая активность термо­фильных лактобацилл, особенно способность высвобождать пролин и другие аминокислоты. По протеолитической активности тер­мофильные лактобациллы намного превосходят термофильный стреп­тококк и пропионовокислые бактерии. Недостаточный протеолиз приводит к появлению в сырах таких дефектов, как слабовыраженный сырный вкус и аромат.

Высокая внутриклеточная протеолитическая активность Lbc. hel­veticus, проявляющаяся в образовании низкомолекулярных продуктов расщепления казеина, в частности свободных аминокислот, в настоящее время используется для ускорения созревания и предупреждения горечи в мелких сырах. Для того чтобы использование этого вида не изменило характер кислотообразования во время выработки сыра, клетки Lbc. helveticus вносят в молоко в состоя­нии шока, достигаемого высушиванием, сублетальным нагреванием, замораживанием, или в виде бесклеточных экстрактов или протопла­стов, получаемых под действием лизоцима. Эти факторы блокируют кислотообразование, но не активность внутриклеточных протеолитиче­ских энзимов, которая проявляется во время созревания сыра. Положи­тельные результаты получены при использовании Lbc. helveticus и Lbc. lactis в производстве блочного сыра с низкими температурами II нагре­вания, что можно объяснить более медленным остыванием сырной мас­сы в этом сыре.

Испытано влияние внесения в лактококковую закваску Lbc. hel­veticus WSU19 на химический состав и сенсорные показатели сыра Чед­дер. Качество опытного сыра через 3 и 6 месяцев созревания было вы­ше, чем контрольного. В опытных сырах интенсифицировался протео­лиз, обнаружена азотистая фракция с молекулярной массой 11 кДа, ко­торая не обнаружена в контрольных сырах.