Δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου

Ποιοί είναι οι δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι? Τα οξυγαλακτικά βακτήρια Lactobacillus delbrueckii bulgaricus & Streptococcus salivarius thermophillus στις υπηρεσίες της ανθρωπότητας

Οι δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι? Απλά, … αυτά τα δύο οξυγαλακτικά βακτήρια είναι αναντικατάστατα

Διαβάζοντας κανείς την ιστορία του γιαουρτιού, και γενικότερα, την ιστορία των γαλακτοκομικών προϊόντων, δεν μπορεί παρά, να σταθεί με έκπληξη, σε αυτούς, τους δύο μικροοργανισμούς.

Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν

—1. στο είδος Lactobacillus bulgaricus και,

Οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν

— 2. στο είδος Streptococcus thermophillus,

αποτελούν, εδώ, και χιλιετίες την απόλυτη ”Μαγιά” γιαουρτιού.

Από τα χιλιάδες είδη μικροοργανισμών, βακτηρίων, μυκήτων (fungi), ζυμών (yeasts), μουχλών (molds), αυτοί ή δύο μικροοργανισμοί, είναι οι κύρια, και, αποκλειστικά, υπεύθυνοι για την πήξη, του γάλακτος, και την παραγωγή του γιαουρτιού σε όλο τον πλανήτη.

Επίσης, αυτά, τα δύο βακτήρια, χρησιμοποιούνται και ως ”Μαγιά” για την παρασκευή πολλών τυριών, αλλά, και, πολλών ζυμωμένων γαλάτων.

Δείτε: Καλλιέργεια, καλλιέργεια, καλλιέργεια – Τί είναι η ΄΄καλλιέργεια΄΄?

Μικροοργανισμοί στο γιαούρτι – Ποιοί είναι οι δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι?

Τί σημαίνει ότι οι μικροοργανισμοί ανήκουν στο είδος Lactobacillus delbrueckii bulgaricus?

Σημαίνει ότι,

— αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ανήκουν στο γένος Lactobacillus,

— αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ανήκουν στο είδος delbrueckii και,

— αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ανήκουν στο υποείδος bulgaricus

Τί σημαίνει ότι οι μικροοργανισμοί ανήκουν στο είδος Streptococcus salivarius thermophillus?

Σημαίνει ότι,

— αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ανήκουν στο γένος Streptococcus,

— αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ανήκουν στο είδος salivarius και,

— αυτοί, οι μικροοργανισμοί, ανήκουν στο υποείδος thermophillus

Δείτε: Ονοματολογία μικροοργανισμών? Μα είναι τόσο εύκολο!

Με ποιό τρόπο ζυμώνουν την λακτόζη, στο γιαούρτι, οι δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου?

Αυτά, τα δύο οξυγαλακτικά βακτήρια είναι ομοιοζυμωτικοί μικροοργανισμοί.

Δηλαδή, οι μικροοργανισμοί, αυτοί, ζυμώνουν τη λακτόζη και παράγουν μόνον γαλακτικό οξύ, κατά 90 με  95%, περίπου.

Αυτά, τα δύο οξυγαλακτικά βακτήρια, αρχικά, διασπούν τη λακτόζη, σε γλυκόζη, και, σε γαλακτόζη.

Τόσο οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο είδος Lactobacillus bulgaricus, όσο και οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο είδος Streptococcus thermophillus, μετατρέπουν την γλυκόζη, σε γαλακτικό οξύ.

Όμως, αυτοί, οι μικροοργανισμοί, συνήθως, δεν μπορούν να ζυμώσουν την γαλακτόζη.

Έτσι, οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο είδος Lactobacillus bulgaricus, όσο και οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο είδος Streptococcus thermophillus, απελευθερώνουν την γαλακτόζη στον περιβάλλοντα χώρο.

Συνεπώς, εμείς, γενικά, περιμένουμε μια αυξημένη συγκέντρωση της γαλακτόζης στο γιαούρτι.

Πάντως, ορισμένα στελέχη (strains), αυτών, των μικροοργανισμών ζυμώνουν και τη γαλακτόζη.

Τί χαρακτηριστικά έχουν αυτοί οι δύο μοναδικοί μικροοργανισμοί στο γιαούρτι?

Η γαλακτόζη μπορεί να μετατρέπεται σε εξωπολυσακχαρίτες.

Αυτοί, οι εξωπολυσακχαρίτες,  προσδίδουν στο γιαούρτι, μια χαρακτηριστική υφή.

Δείτε: Πώς οι εξωπολυσακχαρίτες βελτιώνουν την ποιότητα στα ζυμωμένα γάλατα

— Το είδος Streptococcus thermophillus, παράγει την L(+) μορφή, του γαλακτικού οξέος, ενώ,

— Το είδος Lactobacillus bulgaricus παράγει την D(+) μορφή του γαλακτικού οξέος.

Η D(+) μορφή, του γαλακτικού οξέος, αφομοιώνεται δύσκολα, ιδιαίτερα, από παιδιά.

Για αυτό, για την καλή ποιότητα, του τελικού γαλακτοκομικού προϊόντος, η αναλογία της D(+), προς την L(+) μορφή, δεν πρέπει να ξεπερνά μια τιμή.

Δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι – Σε αυτά, τα δύο βακτήρια, αρέσει η ζέστη

Τόσο, οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο είδος Streptococcus thermophillus, όσο και οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν στο είδος Lactobacillus bulgaricus, είναι θερμόφιλοι μικροοργανισμοί.

Αυτά, τα δύο είδη, των βακτηρίων, δεν αναπτύσσονται, δεν πολλαπλασιάζονται, σε θερμοκρασίες κάτω των 15°C.

Το εύρος, της θερμοκρασία ανάπτυξης, για αυτά, τα δύο βακτήρια, είναι από 20, μέχρι 50 έως 55°C, περίπου.

Για το είδος Streptococcus thermophillus, η ιδανική τιμή ανάπτυξης είναι στους 40°C, και, για το είδος Lactobacillus bulgaricus, η ιδανική τιμή ανάπτυξης, είναι στους 45°C.

Αυτοί, οι δύο μικροοργανισμοί επιβιώνουν των συνθηκών της παστερίωσης.

Έτσι, αυτά, τα δύο είδη, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν, και, για την παρασκευή σκληρών τυριών, όπου λαβαίνει χώρα η διεργασία, της αναθέρμανσης, του τυροπήγματος.

Δείτε: Η τέχνη της τυροκομίας Στάδια Προ – Κατά – Μετά

Το είδος Lactobacillus bulgaricus είναι περισσότερο θερμοανθεκτικό, σε σχέση με το είδος Streptococcus thermophillus.

Δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι – Ποιές είναι οι απαιτήσεις των μικροοργανισμών του γιαουρτιού σε οξυγόνο? Αυτά τα δύο οξυγαλακτικά βακτήρια απαιτούν μόνον λίγο οξυγόνο

Αυτά, τα δύο είδη, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, είναι προαιρετικά αερόβια και μικροαερόφιλα.

Δηλαδή, τα δύο είδη, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, δεν απαιτούν ελεύθερο οξυγόνο, αλλά, τα δύο είδη, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, αναπτύσσονται καλύτερα, σε περιβάλλον, με λίγο οξυγόνο.

Το είδος Lactobacillus bulgaricus έχει περισσότερο αναερόβιο χαρακτήρα,  σε σχέση, με το είδος Streptococcus thermophillus.

Δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι – Ζήτω ο συνεργατισμός!

Τα δύο είδη, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, μπορούν να αναπτυχθούν, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο.

Όμως, είναι αξιοσημείωτη η περίπτωση του συνεργατισμού, (mutualism), τον οποίον, αναπτύσσουν, αυτά, τα δύο είδη βακτήρια, όταν θα βρεθούν μαζί, μέσα στο γάλα.

Ας δούμε το τι γίνεται στην περίπτωση του γιαουρτιού.

Συνεργατισμός για την παραγωγή πεπτιδίων

Το είδος Lactobacillus bulgaricus διαθέτει ισχυρότερο πρωτεολυτικό σύστημα από το είδος Streptococcus thermophillus.

Δηλαδή, το είδος Lactobacillus bulgaricus, μέσω των πρωτεϊνασών, (τις οποίες, αυτό, το βακτήριο διαθέτει), διασπά τις καζεΐνες σε μεγάλα πεπτίδια.

[Πρωτεϊνάσες – πρωτεάσες είναι τα ένζυμα, τα οποία είναι εξειδικευμένα, μόνον, στο να διασπούν τις καζεΐνες, του γάλακτος, σε μεγάλα πεπτίδια]

Όμως, το είδος Streptococcus thermophillus έχει ισχυρότερο το σύστημα των πεπτιδασών.

[Πεπτιδάσες είναι τα ένζυμα, τα οποία είναι εξειδικευμένα, μόνον, στο να διασπούν τα μεγάλα πεπτίδια σε μικρότερα πεπτίδια]

Δηλαδή, το είδος Streptococcus thermophillus μπορεί να διασπά, αυτά, τα μεγάλα πεπτίδια, (τα οποία προέκυψαν, από την δράση του είδους Lactobacillus bulgaricus ), σε μικρότερα πεπτίδια, και σε αμινοξέα.

Αυτά, τα μικρότερα πεπτίδια και τα αμινοξέα, χρησιμοποιούνται και από το είδος Streptococcus thermophillus, και από το είδος Lactobacillus bulgaricus.

Άρα, το είδος Lactobacillus bulgaricus βοηθά το είδος Streptococcus thermophillus, διότι, το είδος Streptococcus thermophillus δεν θα μπορούσε μόνο του, να διασπάσει τα μεγάλα πρωτεϊνικά μόρια των καζεϊνών.

Αλλά, και, το είδος Streptococcus thermophillus βοηθά το είδος Lactobacillus bulgaricus, διότι, το είδος Lactobacillus bulgaricus, δεν θα μπορούσε μόνο του, να διασπάσει τα μεγάλα πεπτίδια.

Συνεργατισμός για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα CO₂  και άλλων θρεπτικών συστατικών

Η έντονη θερμική επεξεργασία, στην οποία υποβάλουμε το γάλα, όταν, εμείς φτιάχνουμε γιαούρτι, μειώνει το CO₂ του γάλακτος.

Ως, αποτέλεσμα, η συγκέντρωση του CO₂, να είναι σε τόσο χαμηλά επίπεδα, ώστε, αυτό, το CO₂ να μην επαρκεί, για να καλύψει τις ανάγκες ανάπτυξης του είδους Lactobacillus bulgaricus.

Το είδος Streptococcus thermophillus, αρχικά, αναπτύσσεται γρηγορότερα, και εφοδιάζει το είδος Lactobacillus bulgaricus με CO₂, μυρμηκικό οξύ, οξαλοξικό οξύ, πουρίνη, πυριμιδίνη και φουμαρικό οξύ.

Το είδος Streptococcus thermophillus παράγει μυρμηκικό οξύ, μόνον όταν, η συγκέντρωση, του οξυγόνου, είναι μικρότερη από 4 mg O₂ ανά λίτρο γάλακτος.

Στη συνέχεια, το είδος Lactobacillus bulgaricus προμηθεύει το είδος Streptococcus thermophillus με μικρά πεπτίδια και αμινοξέα, και, κυρίως, με την βαλίνη.

Δύο αρχαίοι πιστοί φίλοι του ανθρώπου στο γιαούρτι – Ποιός είναι ο ρυθμός ανάπτυξης αυτών, των δύο βακτηρίων?

Αρχικά, το είδος Streptococcus thermophillus αναπτύσσεται γρηγορότερα από το είδος Lactobacillus bulgaricus

Μετά, την προσθήκη της ”Μαγιάς” γιαουρτιού, το είδος Streptococcus thermophillus αρχίζει να αναπτύσσεται γρήγορα.

Μέχρι τις πρώτες 2 ώρες, το είδος Streptococcus thermophillus κυριαρχεί, σε αναλογία 9 προς 1, σε σχέση με το είδος Lactobacillus bulgaricus.

Η δραστηριότητα, των δύο αυτών, οξυγαλακτικών βακτηρίων, έχει ως αποτέλεσμα, την παραγωγή γαλακτικού οξέος.

Δείτε: Γαλακτική Ζύμωση – Η 1η ζύμωση πού μάς ενδιαφέρει

Τοιουτρόπως, προοδευτικά, η οξύτητα αυξάνεται, και η τιμή του pH, του γάλακτος – πήγματος, ελαττώνεται.

Όταν η οξύτητα αυξάνεται, το είδος Lactobacillus bulgaricus αναπτύσσεται γρηγορότερα από το είδος Streptococcus thermophillus 

Όταν, η οξύτητα, του γιαουρτιού, φθάσει σε τιμή, η οποία αντιστοιχεί σε 0.9%, σε γαλακτικό οξύ, τότε, ο ρυθμός ανάπτυξης του είδους Streptococcus thermophillus ελαττώνεται.

Υπολογίστε ότι, το pH, του γιαουρτιού, τότε, είναι, περίπου, 4.5 με 4.6.

Το είδος Lactobacillus bulgaricus, ως περισσότερο οξεόφιλο, ευνοείται από αυτήν την χαμηλή τιμή pH, και, αυτό, το βακτήριο αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς.

Λόγω, της δράσης του είδους Lactobacillus bulgaricus, η οξύτητα, του τελικού προϊόντος, μπορεί να φθάσει, σε τιμή, η οποία αντιστοιχεί σε 1.7% σε γαλακτικό οξύ.

Υπολογίστε ότι, το pH, του γιαουρτιού, τότε, είναι, περίπου, 3.8 με 4.0.

Παραγωγή εξωπολυσακχαριτών στο γιαούρτι? Ναί, υπό προυποθέσεις

Ορισμένα στελέχη, αυτών, των δύο μικροοργανισμών, παράγουν και εξωπολυσακχαρίτες (EPS), ειδικά, όταν, η επώαση, του γάλακτος, γίνεται σε χαμηλές θερμοκρασίες, π.χ., στους 32°C.

Δείτε το βίντεο: Παρασκευή Οικιακού Γιαουρτιού

Οξυγαλακτικά βακτήρια στο γιαούρτι – Παραγωγή αρώματος στο γιαούρτι

Αυτοί, οι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανήκουν,

—στο είδος Lactobacillus bulgaricus, και,

—στο είδος Streptococcus thermophillus,

παράγουν οξικό οξύ, μυρμηκικό οξύ καθώς και μικρές ποσότητες διακετυλίου και ακεταλδεΰδης (εξαρτάται από τα στελέχη του κάθε είδους).

Αυτές, οι αρωματικές ενώσεις, δίνουν μοναδικότητα στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά στο γιαούρτι ή γενικότερα στα γαλακτοκομικά.

Οξυγαλακτικά βακτήρια στο γιαούρτι – Αυτά, τα δύο βακτήρια δρούν ως Προβιοτικά  στο γιαούρτι?

Η ευεργετική επίδραση, των μικροοργανισμών, οι οποίοι ανήκουν α) στο είδος Lactobacillus bulgaricus και β) στο είδος  Streptococcus thermophillus, στην υγεία, είναι πολύ σημαντική, και υπάρχουν έρευνες, οι οποίες θεωρούν τα δύο είδη, αυτών, των βακτηρίων ως προβιοτικά.

Δείτε: Ποιά είναι η αξία του γιαουρτιού?

Αλάτι και Αντιβιοτικά μπορεί να ”σκοτώσουν”, αυτά τα δύο οξυγαλακτικά βακτήρια

Τόσο το είδος Lactobacillus bulgaricus, όσο και το είδος  Streptococcus thermophillus, έχουν ευαισθησία στην παρουσία αλατιού.

Τα δύο είδη, αυτών, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, αντέχουν μέχρι συγκέντρωση 2.5% κατά βάρος, NaCl στην υγρή φάση.

Δείτε: Περιεκτικότητα του τυριού σε αλάτι – Τί δεν ξέρετε

 Η δράση, αυτών, των δύο ειδών οξυγαλακτικών βακτηρίων, αναστέλλεται από την παρουσία των αντιβιοτικών.

Ιδιαίτερα, το είδος  Streptococcus thermophillus, είναι εξαιρετικά ευαίσθητο.

Μη ικανοποιητική πήξη, ή και καθόλου πήξη, του γιαουρτιού, μπορεί να οφείλεται στην παρουσία αντιβιοτικών στο γάλα.

ΔΕΙΤΕ ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ

Δείτε περισσότερα:

Yogurt: Science and Technology. Tamime, A.Y.; Robisons, R.K. 3rd ed.; Woodhead Publishing LTD: Cambridge, UK, 2007

Controlling the texture of fermented dairy products: The case of yoghurt. Jaros, D.; Rohm, H. In: Chapter 8, Dairy Processing.  Smith, G., Ed.; Woodhead Publishing LTD: Cambridge, UK, 2003.

Starter cultures for yogurt and fermented milks. Vedamuthu, E.R. In: Chapter 6, Manufacturing Yogurt and Fermented Milks. Chandan, R.C., Ed.; Blackwell Publishing: Ames, IA, USA, 2006; pp. 89–117.

Effects of process conditions on the pH development during yogurt fermentation. De Brabandere, A.G.; de Baerdemaeker, J.G. J. Food Eng. 1999, 41, 221–227.