9.5.3 Lactic Acid Products
9.5.3.1 Dairy Products
9.5.3.1.1 Yogurt
Yogurt is a coagulated milk product obtained by lactic acid fermentation through the action of
Streptococcus thermophilus and Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus. Yogurt is prepared using either whole
or skim milk, where the nonfat milk solids are increased to 12%–15% by concentrating the milk, or adding
powdered skim milk or condensed milk. The concentrated milk is pasteurized at 82°C–93°C for 30–60
min and cooled to the starter incubation temperature of 40°C–45°C. Yogurt starter is then added at a level
of around 2% by volume and incubated for 3–5 h, or until the titratable acidity of the final product reaches
0.85%–0.90% or a pH of 4.4–4.6 [34]. The yogurt is then cooled to 5°C to inhibit further acid production.
The symbiotic growth of the two organisms of the yogurt starter culture has been reviewed by many
authors [42–44]. The symbiotic growth of the two organisms is better observed when they exist in a 1:1
ratio and this results in lactic acid production and acetaldehyde at a rate greater than that produced by
either when growing alone [42]. Streptococci produce lactic acid, formic acid, and carbon dioxide. Formic
acid stimulates the growth of lactobacilli. The lactobacilli liberate some amino acids needed for the growth
of the streptococci, and produce acetaldehyde and more lactic acid to bring the pH to 4.4–4.6.
Acetaldehyde is the compound that contributes mostly to the typical flavor of yogurt, while acetoin,
diacetyl, and ethanol are produced in lower concentrations [45]. Yogurt flavor continuously changes during
manufacture and storage. Flavor changes may vary depending on the cultures, mix formulation, and
incubation and storage conditions [46]. Lactobacillus acidophilus may be added with yogurt culture to
reduce excessive aldehyde and for health benefits. The type of yogurt starter used can change the physical
characteristics of the final yogurt product. For example, ropy cultures used to enhance the viscosity of
“stirred” types of yogurt comprise Streptococcus salivarius ssp. thermophilus, and Lactobacillus strains
[47]. “Nonropy” starters are used for the manufacture of “set” types of yogurt. Other ways to increase the
viscosity of yogurt and subsequently decrease the syneresis of the whey include the addition of stabilizers,
increasing nonfat milk solids, extending the time, and increasing the temperature of pasteurization.
9.5.3.1.2 Cheese
Cheese is a concentrated milk product obtained after coagulation and whey separation of milk, cream or
partially skimmed milk, buttermilk, or a mixture of these products. Cheese may be consumed fresh or
after ripening. Cheese is commonly made from cow, ewe, goat, or buffalo milk. The majority of cheeses
are made from pasteurized milk. The use of subpasteurization heat treatment of milk or thermization is
also practiced to limit heat-induced changes in milk without compromising microbiological safety.
There are over 400 varieties of cheeses representing fewer than 20 distinct types, and these are grouped
or classified according to texture or moisture content, whether ripened or unripened, and if ripened,
whether by bacteria or molds [34]. Table 9.9 shows the classification of cheeses according to their curing
characteristics. The majority of cheeses, with the exception of
whey cheeses, are made using variations of the same basic
process, as illustrated in Figure 9.1. Slight variations of these
and the use of different milks combine to generate the huge
range of cheeses available today.
In general, the process of manufacture starts with the preparation
of milk. Milk generally receives a treatment equivalent to
pasteurization at the start of the processing. The milk is then
cooled to the fermentation temperature, which depends on the
type of cheese to be manufactured, 29°C–31°C for Cheddar,
Stilton, Gouda, Camembert, and Leicester; higher temperatures
are employed in the manufacture of high-scalded cheeses such
as Emmental, Gruyère, and Italian cheeses. Milk is inoculated
with an appropriate lactic starter. The starter culture produces
lactic acid, which, with added rennin, gives rise to curd formation.
In addition, lactic acid is also responsible for the fresh
acidic flavor of unripened cheeses and plays a major role in the
suppression of pathogenic and some spoilage microorganisms
and in the production of volatile flavor compounds and the synthesis
of lipolytic and proteolytic enzymes involved in the ripening
process of cheese. The starter organisms most used for
cheese production are mesophilic starters, strains of Lactococcus
lactis and its subspecies. Thermophilic starters such as Lb. helveticus, Lb. casei, Lb. lactis, Lb. delbrueckii
subsp. bulgaricus, and Streptococcus thermophilus are used in the production of cheeses where a higher
incubation temperature is employed. Propionic bacteria, molds such as Penicillium camemberti, P. candidum,
P. roqueforti and red- or yellow-smearing cultures such as Bacterium linens are also added, depending
on the type of cheese to be manufactured. The time of renneting and the amount added differ with
cheese type. After coagulation of the milk, the curd is cut into small cubes for whey expulsion. The curd is
further shrunk by heating it and then pressed to expel more whey, followed by salting. Finally, the cheese
is ripened under conditions appropriate to the cheese in question.
Cheese ripening involves a complex series of chemical and biochemical reactions. Proteolysis and lipolysis
are two primary processes in cheese ripening with a variety of chemical, physical, and microbiological
changes occurring under controlled environmental conditions [48,49]. These reactions are of importance to
the flavor and texture development in cheeses [50–52]. Flavor compounds include peptides and amino acids,
free fatty acids, methyl ketones, alkanes, lactones, and aliphatic and aromatic esters.
Although most ripened cheeses are the products of metabolic activities of LAB, several known cheeses
owe their particular character to other related organisms. In the case of Swiss cheese, Propionibacterium
shermanii is added to the lactic bacteria Lb. bulgaricus and Streptococcus thermophilus. Propionibacteria
contribute to the typical flavor and texture of Swiss-type cheese [53]. The lipolytic and proteolytic activities
of molds play an important role in the maturation of some cheeses. In blue cheese such as Roquefort
and Stilton, Penicillium roqueforti grows throughout the cheese and imparts the blue-veined appearance
characteristic of this type of cheese. Penicillium camemberti is associated with surface-ripened soft
cheeses such as Camembert and Brie.
. محصولات اسید لاکتیک
9.5.3.1 . محصولات لبنیاتی
9.5.3.1.1 . ماست
ماست یک محصول شیری به دست آمده از تخمیر اسید لاکتیک به خاطر عملکرد استرپتو کوکوس ترموفیلوس و لاکتو باسیلوس دلبروکی و لاکتو باسیلوس بولگاریکوس است . ماست با استفاده از کل شیر ،سرشیر تهیه می شود که مواد جامد شیر غیر چرب به 12 تا 15% با مقدار شیر افزایش می یابد یا با اضافه کردن شیر خشک یا شیر فشرده بدست می آید . شیر غلیظ شده در 82 الی 93 درجه برای 30 الی 6 دقیقه پاستوریزه می شود و در دمای شروع کننده 40 تا 45 درجه خنک می شود. . استارتر ماست سپس در مقدار تقریبا 2% اضافه شده و برای 3 الی 5 ساعت خوابانده می شود . یا تا زمانی که اسیدیته تترا تیبل محصول نهایی 0.85% تا 0.90% برسد یا یک pH 4.4 تا 4.6 داشته باشد . ماست سپس تا 5 درجه برای جلوگیری از تولید اسید بیشتر خنک می شود . رشد سیمبیوتیک 2 ارگانیزم از استارتر ماست توسط بسیاری از نویسندگان مرور شده است . رشد سیمبیوتیک 2 ارگارنیزم بهتر مشاهده می شود وقتی آنها در یک نسبت 1:1 هستند و این نتایج در تولید اسید لاکتیک در نسبت بیشتر از آنچه که توسط رشد تنهایی آن تولید می شود می باشد. اسید فرمیک رشد لاکتو واسیلیا را تخمین می زند . streptococci اسید لاکتیک،فرمیک اسید و کربن دی اکسید تولید می کند.فرمیک اسید ،لاکتو باسیلیا را برای رشد تحریک می کند و استالدهید و اسید لاکتیک بیشتری را برای داشتن pH 4.4-4.6 تولید میکند . استالدهید ترکیبی است که برای مزه ماست اضفه می شود در حالی که استیل ، دی استیل و اتانول در مقادیر کم تولید می شود . مزه ماست در طول ساخت و ذخیره سازی مدام تغییر می کند . تغییرات مزه ممکن است با توجه به فرمول ترکیب و شرایط ذخیره سازی تغییر کند . اسیدوفیلوس لاکتو باسیلا ممکن است به ماست جهت کاهش آلدهید و برای مزایای سلامتی اضافه شود.نوع استارتر ماست استفاده شده می تواند ویژگی فیزیکی ماست نهایی را تغییر دهد . برای مثال ممیکروب طنابی استفاده شده برای افزایش چسبناکی انواع ماست . استارترهای غیرطنابی برای ساخت انواع ماست استفاده می شوند.روش دیگر برای افزایش چسبناکی ماست و کاهش سینری کشک اضافه کردن مقاوم سازها ، افزایش مواد جامد غیر چرب ، افزایش زمان دمای پاستوریزه سازی می باشد .
9.5.3.1.2پنیر :
پنیر که محصول شیر غلیظ شده به دست آمده پس از انعقاد و جداسازی کشک از شیر گرم ، شیر کره ، یا مخلوطی از این محصولات است . پنیر ممکن است تازه یا پس از کهنه شدن استفاده شود . پنیر از شیرگاو،بز یا بوفالو بدست می آید. بیشتر پنیر از شیر پاستوریزه بدست می آید. استفاده از عمل حرارت پاستوریزه سازی شیر یا دمادهی برای محدود کردن تغییرات حرارتی در شیر تجربه می شود. 400نوع پنیر با ارائه کمتر از 20 نوع محدود وجود دارد و اینها گروه بندی یا طبقه بندی می شوند بر اساس بافت یا مقدار رطوبت یا بعمل آمده اند یا نیامده اند و اگر بعمل آمده باشند با باکتری یا قارچ اند. تنوع پنیرها با در نظر گرفتن پنیرهای شیرابه با استفاده از تغییرات فرآیند پایه مشابه ایجاد می شوند . تغییرات کوچک اینها و استفاده از شیرهای مختلف برای تولید مقدار زیادی پنیر موجود امروزه ترکیب می شود . در کل فرآیند ساخت پنیر با تهیه شیر آغاز می شود . شیر عموما یک معادله رفتار برای پاستوریزه شدن در ابتدای فرآیند دریافت می کند . شیر سپس به دمای تخمیر خنک می شود که بر اساس نوع پنیری که تولید می شود 29 الی 31 درجه برای چدار ، استیلتون ، گودا ، کممبرت ، لیسستر می باشد ؛ دماهای بالاتر در ساخت پنیرهای مقدار زیاد مانند امنتال ، Gruyere و پنیرهای ایتالیایی به کار می رود . شیر با یک استارتر لاکتیک مناسب تلقیح می شود . استارتر اسید لاکتیک تولید می کند که با رنین اضافه شده برای تشکیل لخته آماده می شود . به علاوه اسید لاکتیک برای طعم اسیدی تازه پنیرهای کهنه نشده مسئول است و نقش مهمی را در زدودن میکرو ارگانیزم های زائد و بیماری زا و در تولید ترکیبات مزه بخار شدنی و ترکیب لیپولیتیک و پروتئو لیتیک موجود در فرآیند کهنه سازی پنیر ایفا می کند . ارگانیزم های استارتر استفاده شده برای تولید پنیر استارتر های مزوفیلیک، کشش لاکتو کوکوس لاکتیس و انواع آن هستند
ادامه مطلب ...