Εκκινητές και μη εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα

Ποιές είναι οι γαλακτοκομικές καλλιέργειες εκκινητές και ποιοί είναι οι μικροοργανισμοί μη εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα?

Μικροοργανισμοί Πρωτογενείς εκκινητές και Μικροοργανισμοί Δευτερογενείς Εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα – Οι ζυμώσεις στα γαλακτοκομικά προϊόντα

Η παρασκευή, των περισσότερων γαλακτοκομικών προϊόντων (τυριών, γιαουρτιού, ζυμωμένων γαλάτων, κ.α.), απαιτεί την ζύμωση του γάλακτος.

Η ζύμωση, του γάλακτος, γίνεται από τους διάφορους μικροοργανισμούς, οι οποίοι θα βρεθούν με τον ένα ή με τον άλλο τρόπο μέσα στο γάλα.

Τυρί Χαλούμι. Για την παρασκευή, αυτού, του τυριού, δεν απαιτείται κάποιου είδους ζύμωση. Το ίδιο ισχύει και για τα τυριά, στα οποία, η πήξη, του γάλακτος, γίνεται με χημική όξυνση (τυρί Queso Blanco, κ.α.).

Οι μικροοργανισμοί, αυτοί, (οι οποίοι με την δράση τους, θα συνεισφέρουν, (σημαντικά), στην διαμόρφωση ενός επιθυμητού τελικού προϊόντος), αποτελούν την ”Μαγιά”.

Τί είναι όμως η ΄΄Μαγιά΄΄?

Έτσι, λοιπόν, η ”Μαγιά” μπορεί να είναι:

Τυρί τσαλαφούτι, το Αυθεντικόν. Αυτό το μαλακό αλειφόμενο τυρί παρασκευάζεται αποκλειστικά μέσω των αυθόρμητων ζυμώσεων (spontaneous fermentations) από την μικροχλωρίδα του περιβάλλοντος χώρου. Στις αυθόρμητες ζυμώσεις δεν νοείται η έννοια της καλλιέργειας εκκίνησης. Ωστόσο, τέτοιες περιπτώσεις αποτελούν εξαιρετικό ενδιαφέρον, διότι οι αυθόρμητες ζυμώσεις οδηγούν σε ένα προϊόν με αρκετά σταθερά οργανοληπτικά χαρακτηριστικά.

— οι μικροοργανισμοί του περιβάλλοντος, όπως, για παράδειγμα, συμβαίνει στην παρασκευή του τυριού Τσαλαφούτι,

— οι μικροοργανισμοί του περιβάλλοντος, οι μικροοργανισμοί του νωπού γάλακτος, οι μικροοργανισμοί του ξύλου, όπως, για παράδειγμα, συμβαίνει στην παρασκευή του παραδοσιακού βουτύρου και στην παρασκευή του παραδοασιακού ξινογάλακτος,

— οι μικροοργανισμοί ενός ωριμασμένου τυρογάλακτος, όπως, για παράδειγμα συμβαίνει, στην παρασκευή των τυριών τύπου προβολόνε,

— οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι υπάρχουν στους κόκκους του κεφίρ, όπως, για παράδειγμα συμβαίνει, στην παρασκευή του ποτού κεφίρ,

— οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι υπάρχουν σε ένα ήδη παρασκευασμένο γαλακτοκομικό προϊόν, από το οποίο, εμείς θα χρησιμοποιήσουμε μια μικρή ποσότητα, ως πρώτη ύλη για να φτιάξουμε ένα νέο γαλακτοκομικό προϊόν (back slopping fermentation ή ανακαλλιέργεια),

— οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι περιέχονται στις συμπυκνωμένες λυοφιλιωμένες καλλιέργειες εκκίνησης με την μορφή DVS,

Φτιάχνω τυρί Provolone χρησιμοποιώντας ως καλλιέργεια εκκίνησης μία ποσότητα από ωριμασμένο τυρόγαλα της προηγούμενης ημέρας. Εδώ η ΄΄Μαγιά΄΄ είναι οι μικροοργανισμοί οι οποίοι περιέχονται σε αυτό το ωριμασμένο τυρόγαλα οι οποίοι αναφέρονται ως natural whey starters.

Φυσικά, οι μικροοργανισμοί της ”Μαγιάς” μπορεί να είναι και οποιοιδήποτε συνδυασμοί, όλων, των ανωτέρω, αλλά και άλλων περιπτώσεων.

Δείτε: Μαγιά στα γαλακτοκομικά προϊόντα

Μικροβιακές καλλιέργειες εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα – Οι εκάστοτε ”Μαγιές” μπορεί να διαφοροποιούνται πολύ μεταξύ τους

Η ωρίμανση του νωπού γάλακτος, στην ύπαιθρο. Αυτή η ωρίμανση λαβαίνει χώρα μέσω των αυθόρμητων ζυμώσεων. Αυτό το γάλα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραδοσιακή παρασκευή του βουτύρου και του ξινογάλακτος. Επίσης, αυτό, το γάλα (clabbered milk) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ΄΄Μαγιά΄΄ για να φτιάξουμε διάφορα ζυμωμένα γαλακτοκομικά προϊόντα. Το ενδιαφέρον είναι ότι ότων η ωρίμανση γίνεται σε συγκεκριμένο περιβάλλον, τότε αυτό το γάλα αποκτά σχετικά σταθερά χαρακτηριστικά και έτσι μπορεί μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καλλιέργεια εκκίνησης (starter cultures).

Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι υπάρχουν σε κάθε τύπο της ”Μαγιάς” μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο διαφοροποιημένοι μεταξύ τους.

Μαγιά με ένα Είδος μικροοργανισμών και πολύ καλά προσδιορισμένα Στελέχη

Έτσι, λοιπόν, μια ”Μαγιά” μπορεί να αποτελείται από μόνον ένα Eίδος μικρορογανισμών.

Φτιάχνω ποτό Yakult χρησιμοποιώντας ως Μαγιά μιά μικρή ποσότητα από ένα ήδη παρασκευασμένο ποτό Yakult του εμπορίου. Αυτή η τεχνική είναι γνωστή διεθνώς με τον όρο backslopping fermentation ή απλά backslopping. Το ποτό Yakult του εμπορίου περιέχει ΜΟΝΟΝ το προβιοτικό Στέλεχος Lactobacillus casei Shirota (αυτό το Στέλεχος, γενετικά ταξινομείται ως Lacticaseibacillus paracasei Shirota). Δηλαδή, εδώ, η Μαγιά μας περιέχει μόνον ένα Είδος μικροοργανισμών και ένα καλά προσδιορισμένο Στέλεχος.

Αλλά, επίσης, αυτό, το Είδος, των μικροοργανισμών, σε αυτήν, την συγκεκριμένη ”Μαγιά”, μπορεί να αποτελείται ΜΟΝΟΝ από πολύ καλά προσδιορισμένα Στελέχη (well – defined strains).

Μαγιά με πολλά Είδη μικροοργανισμών και μη πολλά προσδιορισμένα Στελέχη

Ποτό κεφίρ παρασκευασμένο από κόκκους του κεφίρ. Εδώ η ΄΄Μαγιά΄΄ μας είναι οι κόκκοι του κεφίρ. Οι κόκκοιι του κεφίρ περιέχουν διαφορετικούς μικροοργανισμούς. Αυτοί οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε μια δυναμική ισορροπία μεταξύ τους. Ανάλογα με τις συνθήκες οι οποίες επικρατούν (θερμοκρασία, θρεπτικές ουσίες, παρουσία οξυγόνου, σχέσεις συνεργατισμού ή ανταγωνισμού, παρουσία τοξικών ουσιών, κ.α.), η ανάπτυξη ορισμένων Ειδών ευνοείται έναντι άλλων. Υπάρχουν δε και περιπτώσεις στις οποίες ορισμένα Είδη εξαφανίζονται. Κατά συνέπεια, στην περίπτωση του κεφίρ είναι λίγο δύσκολο να αποφανθούμε με ακρίβεια για τους μικροοργανισμούς εκκινητές.

Απο την άλλη μεριά, μια ”Μαγιά” μπορεί να αποτελείται από πολλά Είδη μικρορογανισμών, τα οποία Είδη να ανήκουν σε πολλά γένη (genera) ή ακόμα και σε πολλές οικογένειες.

Αλλά, επίσης, το εκάστοτε, Είδος, των μικροοργανισμών, σε αυτήν, την συγκεκριμένη ”Μαγιά”, να αποτελείται από μη προσδιορισμένα Στελέχη (undefined strains), ή από άγρια Στελέχη (wild strains).

Μικροβιακές καλλιέργειες εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα – Ποιοί είναι οι Εκκινητές (starters) στα γαλακτοκομικά προϊόντα

Φτιάχνω γιαούρτι στο χωριό χρησιμοποιώντας ως γιαουρτομαγιά μιά μικρή ποσότητα από το γιαούρτι πού έφτιαξα στην προηγούμενη παρτίδα. Ακολουθώ αυτήν την πρακτική εδώ και χρόνια, ενώ θυμάμαι ότι το αρχικό γιαούρτι με το οποίο ξεκίνησα ήταν ένα γιαούρτι του εμπορίου. Η ΄΄Μαγιά΄΄ μου περιέχει πολύ μεγαλύτερη ποικιλομορφία Στελεχών (strains) σε σχέση με εκείνη την αρχική γιαουρτομαγιά.

Όταν, οι μικροοργανισμοί της ”Μαγιάς” ξεκινούν – εκκινούν (start) την διεργασία της ζύμωσης, με τέτοιο τρόπο, ώστε, αυτοί, οι μικροοργανισμοί να επιτυγχάνουν την επιθυμητή ζύμωση (desirable fermentation), αλλά, και την δυνάμενη να προβλεφθεί ζύμωση (predictable fermentation), τότε, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ονομάζονται και μικροοργανισμοί εκκινητές ή μικροοργανισμοί εκκίνησης ή απλά εκκινητές (starters).

Όταν, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, της ”Μαγιάς” εισέρχονται στην τεχνική της ”καλλιέργειας”, τότε, εμείς λέμε ότι αυτοί, οι μικροοργανισμοί, αποτελούν τις καλλιέργειες εκκίνησης, (starter cultures).

Δείτε: Τί θα πρέπει οπωσδήποτε να ξέρω για τις καλλιέργειες εκκίνησης (starter cultures) στα γαλακτοκομικά προϊόντα?

Σειρά διαδοχικών επωάσεων (ανακαλλιέργεια) σε έντονα θερμικά επεξεργασμένο γάλα. 1. Αρχικοί μικροοργανισμοί (stock culture ή seed culture ή master culture ή commercial culture). 2. Μητρική καλλιέργεια (mother culture). 3. Ενδιάμεση καλλιέργεια (intermediate ή daughter culture). 4. Τελικό δοχείο επώασης (bulk starters). Λόγω επιμόλυνσης (την οποία δεν μπορώ να αποφύγω) στο τελικό δοχείο επώασης θα μεταφερθούν και άλλοι μικροοργανισμοί εκτός από τους εκκινητές (starters). Αυτοί οι μικροοργανισμοί θα είναι ΜΗ εκκινητές (no starters) ή θα είναι και αλλοιογόνοι (spoilage microorganisms). Ποιά είναι η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο εννοιών?

Οι εκκινητές μικροοργανισμοί χωρίζονται σε 1. πρωτογενείς εκκινητές (primary starters), και, σε 2. δευτερογενείς εκκινητές (secondary starters) ή συμπληρωματικούς εκκινητές (adjunct starters).

Δείτε: Μικροοργανισμοί Εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα = Πρωτογενείς εκκινητές + Δευτερογενείς εκκινητές

Γαλακτοκομικές καλλιέργειες εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα – Ποιοί είναι οι πρωτογενείς εκκινητές?

πρωτοσέλιδο - Ποιές είναι οι καλλιέργειες εκκίνησης στα γαλακτοκομικά προϊόντα? — Σήμερα, η παρασκευή, των γαλακτοκομικών προϊόντων, γίνεται με την χρήση συμπυκνωμένων λυοφιλιωμένων καλλιεργειών εκκίνησης (staret cultures), με την μορφή DVS. Αυτές οι καλλιέργειες περιέχουν συνήθως, 1 με 3 Είδη μικροοργανισμών. Οι καλλιέργειες αυτές μπορεί να περιέχουν ένα μόνον Είδος το οποίο να αποτελείται από πολύ καλά προσδιορισμένα Στελέχη ή μπορεί να περιέχουν περισσότερα Είδη τα οποία να αποτελούνται από μη προσδιορισμενα Στελέχη.

Συνήθως, οι πρωτογενείς εκκινητές (primary starters), αναφέρονται, απλά, ως εκκινητές.

Οι μικροοργανισμοί, αυτοί, αναφέρονται ως, πρωτογενείς εκκινητές, όταν, εμείς θέλουμε να διαφοροποιήσουμε, αυτούς, τους μικροοργανισμούς, από τους δευτερογενείς εκκινητές (adjunct ή secondary starters).

Όλοι, οι πρωτογενείς εκκινητές είναι οξυγαλακτικά βακτήρια.

Εκκινητές και μη εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα — Καλλιέργειες εκκίνησης (starter cultures) με την μορφή DVS οικιακής χρήσης για κεφίρ. Στην συσκευασία αναφέρονται οι μικροοργανισμοί της καλλιέργειας. Αυτή η καλλιέργεια εκκίνησης περιέχει 5 Είδη οξυγαλακτικών βακτηρίων καθώς και 1 Είδος ζυμομύκητα (Saccharomyces unisporus).

Ο ρόλος, αυτών, των βακτηρίων, είναι η ζύμωση, του γάλακτος, και η δημιουργία της απαιτούμενης ποσότητας, του γαλακτικού οξέος.

Ο ρόλος των οξυγαλακτικών βακτηρίων είναι πολλαπλός

Αυτά, τα οξυγαλακτικά βακτήρια, πέρα από την διεργασία της γλυκόλυσης, (ζύμωση σακχάρων του γάλακτος), συμμετέχουν, επίσης, στην διεργασία της λιπόλυσης, (διάσπαση των λιπών του γάλακτος), και στην διεργασία της πρωτεόλυσης, (αποικοδόμηση των πρωτεΐνών του γάλακτος).

Ορισμένα απο αυτά, τα οξυγαλακτικά βακτήρια, συμμετέχουν, επίσης, στην διεργασία της ζύμωσης των κιτρικών του γάλακτος.

Ως πρωτογενείς εκκινητές χρησιμοποιούνται τα οξυγαλακτικά βακτήρια, τα οποία ανήκουν στα Είδη:

Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus. delbrueckii subsp bulgaricus, Lactobacillus helveticus, κ.α.

Δείτε: Ονοματολογία μικροοργανισμών? – Μα είναι τόσο εύκολο!

Γαλακτοκομικές καλλιέργειες εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα – Ποιοί είναι οι Δευτερογενείς εκκινητές?

Οι δευτερογενείς εκκινητές μπορεί να είναι: 1. Προπιονικά Βακτήρια, 2. Ετεροζυμωτικά Οξυγαλακτικά Βακτήρια, τα οποία ανήκουν στο γένος Leuconostoc και στο Lactobacillus, 3. Μούχλες (Moulds), 4. Ζυμομύκητες (Yeasts), 5. Βακτήρια, τα οποία ανήκουν στο γένος Coryneform και στο γένος Staphylococcus, 6. το Είδος Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetytlactis.

Δείτε: Ποιοί είναι οι δευτερογενείς εκκινητές

Ο ρόλος, αυτών, των δευτερογενών εκκινητών, είναι πολλαπλός.

Αυτοί, οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται είτε για τον χρωματισμό της επιφάνειας (μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο Είδος Brevibacterium linens), τυριού, το οποίο έχει ωριμάσει επιφανειακά (surface ripened cheese), είτε για την παραγωγή αερίου (μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο Είδος Propionibacterium shermanii ssp. Freudenreichii), σε τυρί ελβετικού τύπου.

Επίσης, αυτοί οι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται είτε για την παραγωγή τυριών όπως, είναι το τυρί Roquefort, (μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο Είδος Penicillium roqueforti), και το τυρί Camembert (μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο Είδος Penicillium camemberti), είτε για την παραγωγή αρώματος στο τυρί στην κρέμα στο βούτυρο (μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν σε Είδη Leuconostoc spp., στο Είδος Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetytlactis).

Αυτοί, οι δευτερογενείς εκκινητές, μπορούν, επιπλέον, να συμμετέχουν σε μεγάλο βαθμό, στην διαδικασία, της ωρίμανσης, του τυριού.

Γαλακτοκομικές καλλιέργειες εκκινητές στα γαλακτοκομικά προϊόντα – Ποιοί είναι οι ΜΗ εκκινητές?

Οι ΜΗ εκκινητές είναι οι μικροργανισμοί, οι οποίοι απέχουν παρασάγγας από το το να εκκινήσουν – ξεκινήσουν την επιθυμητή ζύμωση, αλλά, και, την δυνάμενη να προβλεφθεί ζύμωση.

Με ποιό τρόπο βρέθηκαν οι ΜΗ εκκινητές μικροοργανισμοί στο γαλακτοκομικό προϊόν?

Αυτοί, οι μικροοργανισμοί, είτε προυπήρχαν στην ”Μαγιά” είτε, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, εισήλθαν στο γαλακτοκομικό προϊόν ως μικροοργανισμοί του περιβάλλοντος, (δηλαδή, της ατμόσφαιρας, του ζώου, του αμελκτή, των σκευών, του τυροκομείου, κλπ.).

Στους μικροοργανισμούς ΜΗ εκκινητές (non starters) ανήκουν, όλοι εκείνοι οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι θα βρεθούν και θα αναπτυχθούν στο γαλακτοκομικό προϊόν, κατά, την διάρκεια της αποθήκευσης και της ωρίμανσης, αυτού, του προϊόντος.

Οι μικροοργανισμοί ΜΗ εκκινητές, συνήθως, ξεκινούν από έναν χαμηλό πληθυσμό, στο φρέσκο τυρόπηγμα, και, τελικά, αυτοί, οι μικροοργανισμοί θα κυριαρχήσουν στην μικροχλωρίδα του ώριμου τυριού.

Οι μικροοργανισμοί ΜΗ εκκινητές φαίνεται ότι πλεονεκτούν

Σε αντίθεση με τους μικροοργανισμούς εκκινητές, οι μικροοργανισμοί ΜΗ εκκινητές, μπορούν και διαβιούν στο ”εχθρικό” περιβάλλον, το οποίο δημιουργείται στο τυρί κατά την ωρίμανση.

Αυτό, το περιβάλλον, τυπικά, χαρακτηρίζεται από χαμηλή (?) υγρασία, από υψηλή αλατοπεριεκτικότητα, από χαμηλή τιμή pH, από ανεπάρκεια θρεπτικών συστατικών, κ.α.

Όταν οι μικροοργανισμοί ΜΗ εκκινητές είναι τα οξυγαλακτικά βακτήρια

Οι μικροοργανισμοί, ΜΗ εκκινητές, ανήκουν, κυρίως στο Είδος Lactobacillus casei subsp. casei, στο Είδος Lactobacillus casei subsp. pseudoplantarum, στο Είδος Lactobacillus paracasei subsp. Paracasei, και στο Είδος Lactobacillus plantarum.

Παρόλα αυτά, στους μικροοργανισμούς ΜΗ εκκινητές, ανήκουν και, άλλα προαιρετικά (facultative) ετεροζυμωτικά, και υποχρεωτικά (obligatory) ετεροζυμωτικά, Είδη τα οποία ανήκουν στο γένος Lactobacillus.

Όπως, επίσης, στους μικροοργανισμούς ΜΗ εκκινητές μπορεί να βρεθούν και μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο γένος Micrococcus και Pediococcus.

Αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ΜΗ εκκινητές, μπορούν, επίσης, να συμμετέχουν, ποικιλοτρόπως, στη διαδικασία της ωρίμανσης του τυριού.

Ωστόσο, η παρουσία υψηλών πληθυσμών ορισμένων οξυγαλακτικών βακτηρίων ΜΗ εκκινητών μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση ελαττωμάτων.

Δείτε: Βλενώδης Επιφάνεια ή Μύξιασμα της άλμης – Τί θα πρέπει να ξέρω?

Όταν οι μικροοργανισμοί ΜΗ εκκινητές είναι οι ζυμομύκητες

Οι ζυμομύκητες μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως πρωτογενείς εκκινητές στην παρασκευή ζυμωμένων γαλάτων, όπως είναι το ποτό κεφίρ.

Επίσης, οι ζυμομύκητες μπορεί να χρησιμοποιηθούν ως δευτερογενείς εκκινητές στην παρασκευή διαφόρων τυριών.

Παρόλα αυτά, οι ζυμομύκητες μπορεί να βρεθούν ως μικροοργανισμοί ΜΗ εκκινητές στα διάφορα γαλακτοκομικά προϊόντα.

Μελέτες έδειξαν ότι οι ζυμομύκητες, αυτοί, μπορεί να ανήκουν στα γένη Candida, Clavisporalus, Cryptococcus, Debaryomyces, Geotrichum, Issatchenkia, Kazachstania, Kluyveromyces, Kodemaea, Pichia, Rhodotorula, Saccharomyces, Saturnispora, Torulaspora, Trichosporon, Yarrowia και ZygoSaccharomyces.

Υψηλοί πληθυσμοί ζυμομυκήτων μπορεί να οδηγήσουν στην δημιουργία ελαττωμάτων, όπως, είναι το πρώιμο φούσκωμα του τυριού ή το μαλάκωμα του τυριού.

Επίσης υψηλοί πληθυσμοί ζυμομυκήτων μπορεί να οδηγήσουν στην δημιουργία ενός ανεπιθύμητου flavor, ή στην δημιουργία ανεπιθύμητων χρωματισμών στο τυρί.

Υψηλοί πληθυσμοί ζυμομυκήτων μπορεί να οδηγήσουν στην παραγωγή βιογενών αμινών.

Δείτε περισσότερα:

Microbiology and Technology of Fermented Foods. Hutkins, R (2006). 1 Edn. Iowa, USA: Blackwell.

Starter Cultures: General Aspects. Parente, E.; Cogan, T.M.; 2004; Elsevier Ltd.: London, UK, Volume 1, pp. 123–147.

Invited review: Microbial evolution in raw-milk, long-ripened cheeses produced using undefined natural whey starters. Gatti, M.; Bottari, B.; Lazzi, C.; Neviani, E.; Mucchetti, G. J. Dairy Sci. 2014, 97, 573–591.

Diversity of non-starter lactic acid bacteria in autochthonous dairy products from Western Balkan Countries—Technological and probiotic properties. Terzic-Vidojevic, A.; Veljovic, K.; Tolinacki, M.; Živkovic, M.; Lukic, J.; Lozo, J.; Fira, Ð.; Jovcic, B.; Strahinic, I.; Begovic, J.; et al. Food Res. Int. 2020, 136, 109494.