Сүт қышқылының ашуы

Сүт қышқылының ашуы. Сүт қышқылы ашу процесінде лактоза қанты ерекше сүт қышқылы бактерияларының кәмегімен сүт қышқылына айналады. Бұл процесс мына реакция бойынша жүреді:

Сүт қышқылы ашу процесі көбінесе сүтте кездеседі және бұл процеске қатынасатын бактерияларды сүт қышқылы бактериялары деп атайды (12-сурет). Бұл процестің нәтижесінде негізгі өнімгтінде қыіпқыл түзіледі.
үт қышқылы ашу процесі табиғатта, түрмыста кең таралған. Ол өндірісте, ауыл шаруашылығында қолданылады. Өнеркәсіпте таза сүт қышкылын алу, түрлі тағамдар даярлау (сүзбе, қаймақ, айран т. б.) жемшәпті сүрлеу, овощтарды ашыту негізінен осы сүт қышқылы бактерияларының қасиетіне негізделген. 1— Сүт қышқылы ашу процесінің ішкі сыры соңғы кездерде анық-талды. Қант ашығанда бірден сүт қышқылы пайда бола қоймайды. Алдымен аралық енім ретінде пирожүзім қышқылы түзіледі. Егерде ашытқы саңырауқұлақтарда осы пирожүзім кышқылын сірке альдегидіне дейін ажырататын карбоксилаза ферменті болса, сүт қышқылы бактерияларында ол жоқ. Соның нәтижесінде пирожүзім қышқылы одан әрі ажырамайды, сутегінің әсерінен тотығу процесі-не үшырап, сүт қышқылына айналады.
Сүт қышқылы бактериялары: 1—шар тәрізділері; 2—моншақ тәрізді орналасқан стрепто-коккалар; 3 — таяқша тәрізділері.
Сүт қышқылы бактериялары шар және таяқша тәрізді болып келеді де, өздері қозғалмайды, спора да түзбейді және ауалы да, ауасыз да жерлерде бірдей тіршілік ете береді. Бірақ бактериялар топтарының барлығы дерлік бірдей мөлшерде сүт қышқылын тузе бермейді. Олардың кейбір топтары қышқыл ортаға төзімсіз (шар тәрізділері) келеді. Ал таякша тәрізді сүт қышқылы бактериялары ортада едәуір мөлшерде (1,5—2%) қышқыл жинай алады және осындай жағдайда тіршілік -етеді. Сүт қышқылы бактериялары моно-және дисахаридтерді ашытады, ал крахмал және басқа күр-делі полисахаридтерді ажырата алмайды. Бұл бактериялардың кейбір түрлері асқазан ауруын қоздырушы микробтарды қыратын антибиотиктер түзетіні де анықталды. Сүт қышқылы ашу процесін жүргізетін бактериялардың ішіндегі ең маңыздылары:
Стрептококкус лактис — қос-қостан немесе моншақ тәріздене тізіле орналасқан шар тәрізді бактериялар +30—35° температурада өсіп дамиды. Ашу барысында ортада 1%-ке дейін қышқыл түзе-ді. Сүт тағамдарын (айран, кефир, қаймақ т. б.) даярлауда активті қатысады.
олгар таяқшасы — оны алғаш рет болгар айранынан И. И. Мечников бөліп алып зерттеген. Ұзындығы 4—5 микрондай болатын қозғалмайтын таяқша, өніп-өсуге қолайлытемпературада +40—48°. Ортада 3,0—3,5%-ке дейін қышқыл түзе алады. Қышқылды ортаға аса төзімді. Бүл айран даярлауда қолданылады.
Ацидофиль таяқшасы — емшек жасындағы балалардың ішегінен бөлініп алынды. Ол +40° температурада жақсы өсіп дамиды. Тіршілік ортасы сүт болғанда 2,2%-тей сүт қышқылын түзедІ. Қөбінесе ацидофилин және ацидофиль айрандарын даярлауда қолданылады.
Дельбрюк таяқшасы — бірден немесе бірнешеден тізбектеле орналасқан таяқша бактериялар. Спора түзбейді. Тіршілігіне ең қолайлы температура +45°. Тіршілік еткен ортасында 2,5%-тей қышқыл түзеді. Ал ортада бор болса, қышқыл мөлшері 10%-ке жетеді. Бұлар өндіріс жағдайында сүт қышқылын алу мақсатында қолданылады.
Бактериум кукумерис фермент айтылыпткен (бактериялардың барлығы да қанттан тек сүт қышқылын түзеді, сондықтан да оларды гомоферментативті сүт қышқылы бактериялары деп атайды») \Бұардың барлығы да спора түзбейді, қозғалмайды және тіршілік жағдайына талғампаз келеді олдан жасалған қоректік ортаға азот көзі ретінде оның минералды түрлерін қосса, бүл бактериялар тез дамып, көбейеді. Азотты олар органикалық қосы-лыстардан ғана алады. Соныменқатар £үт қышқылы бактериялары Ві2 витаминін де қажет етеді./
Ал тіршілігінің нәтижесінде қанттан тек сүт қышқылын ғана емес, сонымен бірге басқа да өнімдер түзетін сүт қышқылы бакте-риялары да бар. Бұларды гетероферментативті сүт қышқылы бактериялары деп атайды .
Бұл бактериялар қатысқанда қант мына төмендегіше ажырайды:
С6Ні20б -> СНзСНОН • СООН+СООНСН2 • СООН+қантсүт қышқылыянтарь қышқылыСН3СООН+СН3СН2ОН + СО2 + Н2+ ккал.
Гетероферментативті сүт қышқыл бактериялары кейде ауасы мүлде жок жерде де тіршілік ете береді. Олардың бір ерекшелігі ортадағы азоттың минералды түрлерімен де қоректеке береді. Бұл бактериялардың тағы бір ерекше қасиеті — клеткасында карбоксилаза ферментінің барлығы. Осының арқасында ауасыз (анаэроб-ты) жағдайда олар әжептәуір мөлшерде спирт те түзе алады.
Гетероферментативті с^т қышқылы бактерияларынын, ішінде пентоза қантын жақсы ашытатындары да бар. Пентозаның ыды-рауы барысында сүт және сірке қышқылдары пайда болады:
С5Ніо05 =■ СНзСНОН • СООН + СНзСООН
Анаэробты жағдайда ыдырайтын пентоза қантының 90%-ті сүт және сірке қышқылдарына айналады. Бұл процесс топырақта жүрсе органикалық қалдықтардың ыдырауын тездетеді.
Сүт қышқылы бактерияларын практикада қолдану. Гомофер-ментативті сүт қышқылы бактериялары сүт шаруашылығында кеңінен қолданылады. Сүттен — қышқыл сүт тағамдарын даярлау-да осы бактериялар әсерінен ортада сүт қышқылы пайда болады. Қышқыл ортада шіріту бактериялары да тіршілік ете алмайды. Сүтте казеин, түрлі минерал түздар, негізінен сүт қанты бар. Міые, сондықтан да ол сүт кышқылы бактерияларына ең бір қолайлы орта болып саналады.
. Сүттегі микроорганизмдердің санымен сапасы оны сақтау жағ-дайына байланысты. Бұл көптеген микроорганизмдердің сүтке сырттан келіп түсетінін аңғартады. Желіндегі сүттін. бір милли-литрінде небары 300—400-дей бактериялар болады. Ал сауылған сүтте микроорганизмдердің бұдан көп болуы негізінен сауу кезінде тазалықтың болмауынан болады. Егер санитарлық және гигиеналық ережелер қатаң сақталып, соған сәйкес сүтті сақтау жағдайы өзгерсе, көп кешікпей-ақ бактериялар көбейіп кетеді.
Сүтті сауғаннан бастап екі тәулік ішінде +30°-та ұстаса бактериялар өте жақсы дамиды да тез көбейеді. Ал температура жоғарылайтын болса, олардың біразы қырылып қалады. Әдетте жаңадан сауылған сүтте бактериялар бірден қаулап көбеймейді. Бұл сүтте бактериялардың өсуін тежейтін заттың барлығын аңғартады. Сауылғаннан кейін сүт неғұлым тез салқындатылса, солғүрлым онда бактериялар да азаяды. Салқындату қазір практикада кеңінен қолданылады.
Сауылған сүтте. көбінесе сүт қышқылы бактериялары кездеседі. Сонымен қатар, май қышқылы бактериясының да болатыны анықталған. Май қышқылы бактериялары сүт қантынан май қышқылын түзеді. Оның иісі аса өткір және үнамсыз болады. Май қышқылы бактерияларының споралары жоғары және төменгі температура-ларға төзімді келеді. Сондықтан бүларды сүтке түсірмеу—сапалы сүт тағамдарын даярлаудың басты шарты.
Сүттегі болатын микроорганизмдердің 90%-тейі шіріту бакте-рияларынан түрады. Бүлар сүт қантын ашытпағанмен де ондағы белокты ыдыратады. Сөйтіп сүтте аммиак және басқа үнамсыз иісті заттар түзіледі. Алайда шіріту бактериялары қышқыл ортаға төзімсіз болатындықтан, қышқыл сүт тағамдарында шіріту бактериялары кездеопейді.
Сүтте ашытқы саңырауқүлақтарда болады. Сүт қантынан олар азғана мөлшерде (4,5%) спирт түзеді. Қымыз және кефир ішімдіктерін даярлағанда спирт едәуір мөлшерде жиналады. Өйткені бұл тағамдарда ашытқы саңырауқүлақтар мен сүт қышқылы бактерияларының бірлесіп тіршілік етуіне қолайлы жағдай туады.
Ауалы жерде қышқыл сүт тағамдарында микроскоптық саңырауқүлақтар да тіршілік етеді. Олар бар жерде сүт қышқылы мөлшері азайып, шіріту бактерияларының тіршілігіне қолайлы жағдай туады.
Жалпы сүттегі микроорганизмдердін, сапасы да, саны да өзгеріп отырады және бұл өзгеріс белгілі бір кезеңдермен жүріп отырады.
Алғашқы кезеңде сүтке түскен бактериялар топтарының барлығы дерлік тіршілік етеді. Оның басым көпшілігі — шіріту бактериялары оолады. іікінші кезеңде ортада сүт қышқылы бактерияларының әсерінен с^т қышқылы жиналады да, шіріту бактерияларының тіршілігі тежеледі. Ал үшінші кезеңде сүт қышқылы бактерияларының тіршілігі баяулайды. Төртінші кезеңде жиналған сүт қышқылының әсерінен бактериялар қырылады. Әдетте шар тәрізді бактериялар ашудың бастапқы кезеңінде тіршілік ететіні анықталған. Кейін олардың қышқылға төзімді таяқша тәрізділері көбейеді. Сүт қышқылы бактерияларымен бір мезгілде ашытқы саңырауқұлақтарда тіршілік етеді.
гҚазІргі кезде сүттен толып жатқан тағамдар даярлайды. Солардың бірі сүттен жасалатын айран, екіншісі кілегейден жасалатын қаймақ.
Айран үйыту үшін сүтті алдымен +85—90°-та пастеризациялай-ды. Пастеризацияланған сүтті 10—15 минуттай салқындатады. Сонда сүт температурасы +30°-қа төмендейді. Бұған таза сүт қышқылы бактерияларынан даярланған ұйытқы қосылады да 6—8 сағат ішінде сүт ұйып, айран болады. Оны салқын жерде сақтайды. Сүт қышқылы микробтарының ішінен ұйытқыға болгар таякшасын қолданады.
Қаймақ және сүзбе жасауда да осы микроорганизмдер қатысады. Бұл ағамдар көп уақытқа шыдамай бүзылып кететін болғандықтан елгілі бір уақыт ішінде оларды тұтынуға жіберіп отыру керек.
Пастеризацияланған сүттен ацидофиль айранын да жасайды. Ол болгар таяқшасының қатысуымен жасалған айранға өте ұқсас болады. Ацидофиль таяқшалары +37—40°-та сүтті бір қалыпты, созылмалы ұйытатын лыңған продукт ацидофилин деп аталады. Ацидофиль таяқшалары бар жерде шіріту бактерияларының тіршілігі тежеледі. Міне, ацидофиль таякшаларының осындай қасиеті анықталғаннан кейін, оның қатысуымен даярланған айранды асқазаны ауру адамдарға және жас балаларға шила ретінде қолдану усынылды.
Сонымен катар ацидофиль айранын мал шаруашылығында жас төлдерді азықтандыруға да қолданылады. Бұл елдерді асқазан ауруларынан сақтандырады. Қышқыл сүт тағамдарына кефир жатады. Оны даярлау үшін қайнатылған сүтке кефир ашытқы саңырауқүлақтарыы және сүт қышқылы бактерияларын қосып ұйытады. Кефир даярлауда екі процесс, яғни сүт қышқылы және спирттік ашу процестері қатар жүреді. Мұнда температураның зор маңызы бар. Өйткені 20°-та сүт кышқылы ашу процесі жүреді, ал температура +15°-тан төмендегенде спирттік ашу процесіне қо-лайлы жағдай туады. Кефир — өте дәмді, аздап қышкылдау, кою ішімдік. Онда 1 %-тей спирт, 1 %-тей сүт қышқылы болады.
Кефирдің дәмін, сапасын жақсарту мақсатында қазір заводтарда оны даярлау технологиясын да аздап езгертті. Ол үшін алдымен кефирге тән микроорганизмдердің тіршілік етуіне қолайлы жағдай жасалады. Температура +20—22° төмендетіледі. Өйткені жоғары температурада ашытылатын болса, сүт қышқылы бактериялары тез арада кефир ашытқы саңырауқүлақтарының тіршілігін баяулатып астайды. Қефир даярлау барысында ондағы белок заттары аздап ыдырап, амин қышкылдарына айналады. Бұл ағамнық сіңімділігіи арттырады. Ұю және даяр болу уақытына байланысты кефирді бір күндік, екі күндік және үш күндік, яғни күшті кефир деп бөледі.
Технологиялық ережелер сақталмағанда кефир бұзылып кетеді де, ондай бұзылған кефирді тұтынуға болмайды.
Қышкыл сүт тағамдарынан жиі пайдаланатындардың бірі — кымыз. Оны даярлауда да сүт кышқылы бактериялары, ашытқы саңырауқүлақтар қатысады +20—32° температурада бұл микроорганизмдер жақсы дамиды. Қымызда бүлар 2%-тей- спирт, бір проценттей сүт қышқылының түзілуіне себепші болады. Кымызға тән микроорганизмдердің біріне термофильді сүт қышқылы бакте-риялары жатады.
Қымыз — организмге оңай сіңетін ішімдік. Ондағы сүт қышқылы асқазан бездеріне әсер етіп, ас қорытуды жақсартса, аздаған мөлшердегі спирт пен көмір қышқыл газы организмдегі зат алмасу прсшесін күшейтеді.
Қымыздың қазір емдік қасиетінің барлығы анықталды. Сүт қантын ашытатын ашытқы саңырауқұлақтар дамдағы өкпе ауруын қоздырушы туберкулез бактерияларының тіршілігін тежейді. Соңғы жылдары қымыз сиыр сүтінен де даярланып жүр. Бұл үшін сүт қышқылы бактериялары мен ашытқы саңырауқүлақтардың таза түрлері қолданылады. Сүт қышқылы бактерияларынын ішінен ацидофиль және болгар таяқшалары қатысады, ал спирттік ашу процесіне арнап шампан немеое нан ашытқы саңырауқүлақтарын алады. Сиыр сүтінен қымыз даярлаудың технологиясы мынадай: майы алынған сүтке 20%-тейсу қүйып сүйылтады да 5% шамасын-да қызылша қантын қосады. Бұл қоспаны 15 минуттай +90°-та пастеризациялайды. Мүндағы мақісат сүтте кездесетін басқа микро-организмдерді қыру. Температура +40—45°-қа жеткенде оған 3—5% шамасында таза микробтардан алдынала даярланған ашыткы қосады. Ашу процесі 4-35—37°-та жүреді. Бұдан ейін ұйыған сүтті жақсылап араластырады да, +30°-та ашытқы саңырауқұақтарды қосып, тағы да үқыпты түрде араластырады. Ашу процесі аяқталғаннан кейін қымызды бөтелкелерге немесе сол сияқты арнаулы ыдысқа қүйып, +10—12°-ка дейінгі температурада арнаулы бөлмеде, одан әрі ашытады. Күшті кымыздар осындай температурада шамамен 12—16 сағат ішінде даяр болады.
Сиыр сүтінен даярланған қымыздың бір кемшілігі — жазда одан газ көбірек бөлінуінде. Сондықтан жаз айларында мүндай кымызды даярлағанда қантты аз (3%) қосу керек. Мүның өзі шамадан тыс болатын спирттік ашу процесін тежейді. Қымыз шипалық мақсатта қолданылатын болғандықтан, сүтті сумен сүйылтудың орнына іркіт (машинада кілегейден май алғанда қалатын қалдық, майдың суы) сияқты дәмді ішімдіктерді қосқан жөн.
Сүт кышқылы бактерияларының нанды ашытып пісіруде де зор маңызы бар. Әсіресе қышқыл дәмді кара нанды даярлағанда актив қатысады. Нан пісіруде сүт қышқылы бактериялары ортаны аздап қышқылдандырады да ашытқы саңырауқүлақтардың тіршілігіне қолайлы жағдай жасайды. Нанның өтеріліп пісуі де осы сүт қышқылы бактерияларының тіршілігіне ‘байланысты.
Ашытқы саңырауқүлақтар мен сүт қышқылы бактерияларының бірлесіп тіршілік .етуі эволюциялык даму барысында қалыптасқан.
Қышқыл сүт тағамдарының ішінен Орта Азйя түрғындарына, әсіресе қазақ халқына ежелден мәлім шұбаттъі атап өткен жөн: Шұбат— түйе сүтінен даярланатын, шипалық қасиеті ібар өте дәмді ішімдік. Мұнда да сүт қышқылы ашу және спирттік ашу процес-тері жүреді. Шұбатты даярлау ін жаңа сауылған түйе сүтіне 10—40%-тей алдынала даярланған ашытқыны қосады. Сүтті ағаш күбіде немесе қыш қүмыраларда ашытады. +25—30° температура-да сегіз сағат ішінде өзіндік исі және дәмі бар шүбат ішуге даяр болады. Түйені әрбір сауған сайын сүтті шүбатқа қосып отырады. Шүбатта көбік көп болады. Ұзақ уақыт түрып қалған шұбат шамадан тыс ашын, дәмі өзгеріп -кетеді де, ішуге жарамай қалады.
Шүбат микроорганизмдерін зерттегенде одан жоғары температурада тіршілік ететін термофильді сүт қышқылы бактериялары табылған. Олар пішіні жөніиен таяқшаларға ұқсайды Сүт қыш-қылы стрептококк бактериялары өте аз мөлшерде болады. Ашытқы саңырауқұлақтардан, әсіресе сүт қантын ашытатын түрлері кездеседі. Сөйтіп шүбат даярлауда негізінен термофильді сүт қышқылы таяқшалары және аздаған мөлшерде стрептококкалар және ашытқы саңырауқұақтар қатысатыны анықталды. Сонымен қатар түйе сүтін пастеризациялағаннан «ейін де ашытып, сапалы шүбат алуға болатындығы дәлелденген.