Τί χαρακτηριστικά θα πρέπει να έχουν οι καλλιέργειες εκκινητές? Δείτε τις 6 ανάγκες τις οποίες θα πρέπει να καλύπτουν οι καλλιέργειες εκκίνησης (starter cultures)
Ποιές είναι οι Καλλιέργειες εκκινητές (starter cultures) – Καλλιέργειες εκκίνησης στα γαλακτοκομικά προϊόντα
Οι καλλιέργειες εκκίνησης (starter cultures), ή οι καλλιέργειες εκκινητές (starters), αποτελούνται από μικροοργανισμούς, οι οποίοι, όταν εισέρχονται στο γάλα, ξεκινούν, εκκινούν 1) την επιθυμητή ζύμωση (desirable fermentation), αλλά, και 2) την δυνάμενη να προβλεφθεί ζύμωση (predictable fermentation).
Βέβαια, τόσο η έννοια, επιθυμητή ζύμωση, όσο και η έννοια, δυνάμενη να προβλεφθεί ζύμωση, είναι, μάλλον, ασαφείς.
Εμείς, ας προσπαθήσουμε να συγκεκριμενοποιήσουμε το ποιά θα πρέπει να είναι τα χαρακτηριστικά, εκείνων των μικροοργανισμών, οι οποίοι θα αποτελέσουν τις καλλιέργειες εκκίνησης.
—1. Ικανότητα παραγωγής γαλακτικού οξέος από τις καλλιέργειες εκκινητές
Το πρώτο πράγμα, το οποίο, εμείς ζητάμε από τους μικροοργανισμούς, των καλλιεργειών εκκίνησης, είναι να παράγουν επαρκείς ποσότητες γαλακτικού οξέος.
Δηλαδή, οι μικροοργανισμοί, αυτοί, θα πρέπει να μπορούν να αυξήσουν, σημαντικά, την οξύτητα του γάλακτος.
Δείτε: Τί πρέπει να ξέρω για την οξύτητα του γάλακτος
Στην πράξη, τον ρόλο, αυτό, τον επωμίζονται τα οξυγαλακτικά βακτήρια.
Ορισμένες φορές, απλά, και μόνο, η παραγωγή υψηλών ποσοτήτων γαλακτικού οξέος, δεν επαρκεί.
Οι καλλιέργειες εκκινητές θα πρέπει να διασφαλίζουν έναν υψηλό ρυθμό παραγωγής γαλακτικού οξέος
Οι μικροοργανισμοί, των καλλιεργειών εκκίνησης, θα πρέπει να έχουν την ικανότητα να παράγουν μεγάλες ποσότητες γαλακτικού οξέος σε μικρό χρονικό διάστημα.
Για παράδειγμα, η πήξη, του γάλακτος, στην παρασκευή, του γιαουρτιού, γίνεται από δύο Είδη θερμόφιλων οξυγαλακτικών βακτηρίων.
Από το Είδος Streptococcus thermophilus και, από το Είδος Lactobacillus bulgaricus.
Όταν αυτά τα δύο Είδη συνυπάρχουν, τότε ο ρυθμός παραγωγής του γαλακτικού οξέος μεγιστοποιείται και επιτυγχάνεται η όξυνση του γάλακτος μέσα σε λίγες μόλις ώρες.
Επίσης, από αυτά, τα δύο βακτήρια, το Είδος Lactobacillus bulgaricus είναι εξαιρετικά οξεοανθεκτικό και είναι υπεύθυνο, για την υψηλή οξύτητα, η οποία μπορεί να αναπτυχθεί στο τελικό προϊόν.
—2. Ικανότητα παραγωγής ουσιών (αρωματικών, προβιοτικών, εξωπολυσακχαριτών, CO2, κ.α.) από τις καλλιέργειες εκκινητές
Εμείς, από τους μικροοργανισμούς, των καλλιεργειών εκκίνησης, ζητούμε να παράγουν αρωματικές ενώσεις.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα, αποτελούν τα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία ζυμώνουν τα κιτρικά και παράγουν διακετύλιο.
Δείτε: Τί σημαίνουν τα γράμματα O, L, D, LD, Cit+, Cit- στις μεσόφιλες καλλιέργειες εκκινητών?
Οι μικροοργανισμοί, των καλλιεργειών εκκίνησης, θα πρέπει να συμμετέχουν ενεργά στις διεργασίες, α) της πρωτεόλυσης, β) της λιπόλυσης, και γ) της γλυκόλυσης, ώστε, τελικά, να παράγονται ουσίες, οι οποίες θα ενισχύσουν το flavor του τελικού προϊόντος.
Για παράδειγμα, για την παρασκευή, του ελβετικού τυριού Gruyère, χρησιμοποιείται το είδος Lactobacillus helveticus, το οποίο διαθέτει ισχυρά ενζυμικά συστήματα.
Επίσης, στα τυριά ελβετικού τύπου, εμείς χρειαζόμαστε μικροοργανισμούς, οι οποίοι να παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, ώστε να σχηματίζονται οπές στην μάζα του τυριού.
Συνεπώς, εμείς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε καλλιέργειες εκκινητές, οι οποίοι περιέχουν τα μη οξυγαλακτικά βακτήρια Propionibacterium spp.
Μπορεί να χρειάζομαι καλλιέργειες εκκίνησης με προβιοτική δράση
Πάλι, σε άλλες περιπτώσεις, εμείς επιζητούμε εκείνες τις καλλιέργειες εκκινητές, οι οποίες να έχουν προβιοτικές ιδιότητες.
Παράδειγμα, αποτελεί η χρησιμοποίηση του είδους Lactobacillus acidophilus, ή ειδών, των ειδών Bifidobacterium spp., ως, μια εν δυνάμει καλλιέργεια εκκίνησης.
Σε κάποιες περιπτώσεις οι μικροοργανισμοί εκκινητές ταυτίζονται με το ίδιο το προϊόν!
Σε κάποιες περιπτώσεις, η ανάπτυξη ενός ιδιαίτερου flavor, είναι τόσο σημαντική, ώστε, οι υπεύθυνοι μικροοργανισμοί θεωρούνται ισοδύναμοι με το ίδιο το γαλακτοκομικό προϊόν.
Δείτε, για παράδειγμα, την περίπτωση του τυριού Camembert.
Άλλοτε, πάλι, εμείς επιθυμούμε να παρασκευάσουμε ένα γαλακτοκομικό προϊόν με σχοινώδη υφή.
Στην περίπτωση, αυτή, θα αναζητήσουμε μικροοργανισμούς εκκινητές, οι οποίοι παράγουν εξωπολυσακχαρίτες.
Δείτε: Πώς οι εξωπολυσακχαρίτες βελτιώνουν την ποιότητα στα ζυμωμένα γάλατα
—3. Ικανότητα των καλλιεργειών εκκινητών να επικρατούν στην ανταγωνιστική μικροχλωρίδα
Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι αποτελούν τους εκκινητές, θα πρέπει να μπορούν να επικρατήσουν έναντι της φυσικής μικροχλωρίδας.
Η φυσική, αυτή μικροχλωρίδα, δεν είναι τίποτα άλλο παρά, η ενδογενής μικροχλωρίδα, του γάλακτος, οι μικροοργανισμοί, του εμπλεκομένου εξοπλισμού, οι μικροοργανισμοί, του περιβάλλοντος, κ.α., οι οποίοι θα βρεθούν μέσα στο γάλα, μαζί με τους μικροοργανισμούς εκκινητές.
Βέβαια, κάποιες φορές, (ιδιαίτερα, κατά την παρασκευή των ζυμωμένων γαλάτων), το γάλα υποβάλλεται σε υψηλή θερμική επεξεργασία, ώστε, η επικείμενη θανάτωση των μικροοργανισμών, του γάλακτος, να διευκολύνει την ανάπτυξη των μικροοργανισμών εκκινητών.
Φυσικά, οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι αποτελούν τους εκκινητές, θα πρέπει να μπορούν, (όσο, αυτό είναι δυνατό), να αντιστέκονται στους βακτηριοφάγους.
—4. Οι μικροοργανισμοί των καλλιεργειών εκκινητών θα πρέπει να αναπτύσσονται και να πολλαπλασιάζονται εύκολα
Αυτό σημαίνει ότι, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, των καλλιεργειών εκκίνησης, θα πρέπει να διακρίνονται από μια μικρής διάρκειας φάση υστέρησης (lag phase) και μικρό χρόνο διπλασιασμού, (χρόνος γενεάς).
Ο χρόνος διπλασιασμού ορίζεται ως η χρονική περίοδος, η οποία απαιτείται για το διπλασιασμό, του αριθμού, των κυττάρων, μιας καλλιέργειας.
Δείτε: Τί πρέπει οπωσδήποτε να γνωρίζω για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών – Μέρος 2ο
Από τους εκκινητές, εμείς ζητάμε, να αυξάνεται, με ταχύ ρυθμό, ο πληθυσμός τους, (μικρός χρόνος γενεάς), και αυτός ο πληθυσμός τους, να φτάνει σε υψηλούς αριθμούς.
Με αυτό, τον τρόπο, συμπληρωματικά, εξυπηρετείται α) η επαρκής παραγωγή γαλακτικού οξέος και β) η επικράτηση, των μικροοργανισμών εκκινητών, έναντι των ανταγωνιστών μικροοργανισμών.
—5. Οι καλλιέργειες εκκινητές θα πρέπει να διακρίνονται από την Σταθερότητα όλων των επιθυμητών ιδιοτήτων
Οι μικροοργανισμοί, των καλλιεργειών εκκίνησης, απαιτείται να έχουν σταθερές ιδιότητες.
Όταν, αυτοί, οι μικροοργανισμοί έχουν σταθερές ιδιότητες, αυτό σημαίνει ότι, το τελικό τελικό γαλακτοκομικό προϊόν θα έχει σταθερά χαρακτηριστικά, και άρα, αυτό, το προϊόν θα έχει και σταθερό flavor.
Οτιδήποτε παρεκκλίνει από αυτήν την αρχή, θα έχει δυσμενείς επιπτώσεις, στο brand name της επιχείρησης παραγωγής, των γαλακτοκομικών προϊόντων.
—6. Έλλειψη παθογένειας ή τοξικότητας για τον άνθρωπο από τις καλλιέργειες εκκινητές
Οπωσδήποτε, η κατανάλωση, των μικροοργανισμών εκκινητών, της καλλιέργειας, δεν πρέπει να έχει κανένα είδος παρενεργειών, αλλεργιών κλπ., ή να αποτελεί κάποιο κίνδυνο για την υγεία των καταναλωτών.
Το ίδιο ισχύει και για τους μεταβολίτες, αυτών, των μικροοργανισμών.
Δείτε: Υπάρχουν Μυκοτοξίνες και Αφλατοξίνες στα γαλακτοκομικά προϊόντα? Ποιός είναι ο ρόλος των ζωοτροφών?
Δείτε περισσότερα:
Flavour formation by lactic acid bacteria and biochemical flavour profiling of cheese products. Smit G., Smit B.A. & Engels W.J.M. 2005 FEMS Microbiol Rev 29, 591–610.
Commercial bacterial starter cultures for fermented foods of the future. Hansen, E.B. Int. J. Food Microbiol. 2002, 78, 119–131,
Modern Food Microbiology. Jay J.M., Loessner M.J. & Golden D.A. 2005, 7th edition, Springer.
Incorporation of bifidobacteria into cheeses: Challenges and rewards. Boylston, T. D., Vinderola, C. G., Ghoddusi, H. B., & Reinheimer, J. A. (2004). International Dairy Journal, 14(5), 375–387
