Разработка и производство заквасок для кисломолочных продуктов

Заквасочные культуры — это неотъемлемая часть молочной отрасли. Йогурт, ряженка, творог, сыр, кефир или кефирный продукт — все эти позиции содержат молочнокислые микроорганизмы. Поэтому произвести кисломолочную продукцию без заквасок просто невозможно. О том, как ищут, культивируют и выращивают штаммы, используемые при производстве заквасок для кисломолочных продуктов, рассказывает Мария Белкова, руководитель Биотехнологического центра ООО «Зеленые линии» группы компаний «СОЮЗСНАБ».

Чем полезны закваски для кисломолочных продуктов?

→ Все продукты, содержащие молочнокислые микроорганизмы, производят согласно ГОСТ. Поэтому применение той или иной микрофлоры строго регламентировано. Но природное многообразие штаммов, даже внутри одного вида, позволяет создавать эффективные композиции и добиваться высокого качества готового продукта.

Например, снижение вязкости и плотности сметаны — результат низкого белка в молочном сырье. Данную проблему можно минимизировать подбором высоковязких рас термофильного стрептококка с выраженными тиксотропными свойствами. Для автоматизированной технологии производства творога важно гарантированное всплытие калье при отваривании. В этом процессе активно участвуют лейконостоки. Однако в период «весеннего» молока, в молочном сырье не хватает марганца, который является важным элементом в метаболизме лейконостоков при выработке СО2. Здесь на помощь приходит включение в состав закваски ароматообразующих лактококков, не требующих марганца. Введение молочнокислых бактерий в состав гарантирует стабильное всплытие калье.

Как давно компания изучает и производит заквасочные культуры для молочных продуктов?

→ История создания заквасочных культур под брендом AiBi^® длится уже 15 лет. Вначале наша компания выступала эксклюзивным дистрибьютором французской марки заквасок. Работая над продвижением готовой продукции, мы знакомились с тонкостями нового рынка, изучали его потребности и проблемы, набирались опыта, постепенно взращивали идею собственного производства.

С 2006 года началось развитие бренда AiBi^®. Мы основали собственную микробиологическую лабораторию, закупили необходимое аналитическое и технологическое оборудование, поставили работу по выделению микроорганизмов из природных источников для создания своего банка штаммов. К слову, на сегодняшний день он насчитывает более 3000 ценных производственных экземпляров.

К 2007 году в подмосковном Красногорске было построено пилотное производство заквасок мощностью 500 кг/мес. После этого мы начали разработку заквасочных культур для кефира, как наиболее популярного молочного продукта в России. В 2008 году разработали и внедрили в промышленное производство закваски для сметаны, творога, ряженки и мацони. В 2009 — приступили к созданию заквасок для сыров и йогуртов. В 2010 году запустили в производство защитные культуры, а в 2011 — пробиотики.

В 2012 году в связи с ростом объема исследовательских задач и поиском новых штаммов микробиологическая лаборатория переросла в Биотехнологический центр. Была внедрена автоматическая селекция микроорганизмов на роботизированной станции, запущена экспресс-идентифивкация штаммов.

В 2013 году компания вышла на экспортный рынок. Заказы на наши культуры от иностранных клиентов выросли, поэтому в 2014 году мы запустили модернизацию производства и увеличили мощности с 0,5 т до 1 т/мес. чистых культур.

В 2014-ом на территории компании заработала лаборатория по мониторингу бактериофагов, услугами которой сейчас может пользоваться любой клиент совершенно бесплатно.

Лаборатория ведет фагомониторинг собственного производства, что дает:

• 100% гарантию отсутствия лизирующих фагов
• фагомониторинг технологической цепочки
• подбор заквасок производства ООО «Зеленые линии» в зависимости от текущей фаговой ситуации на конкретном производстве

Существует ли рейтинг заквасок для кисломолочных продуктов, на который вам приходилось ориентироваться в работе?

→ Поскольку наша компания вышла на рынок молочнокислых микроорганизмов далеко не первой, путь становления нашего ассортимента был тесно связан с созданием функциональных аналогов лучших заквасок для кисломолочных продуктов. Но уже в 2015 году мы запустили совершенно новую линейку заквасок AiBi^® Golden Time^® c ускоренным временем ферментации и премиальным сливочным вкусом.

В 2018-ом открыли новый автоматизированный цех с общей мощностью производства до 7 т чистой культуры в месяц и концентрацией клеток не менее 1011. После этого был запущен новый бренд кисломолочных заквасок Golden Line^®. На сегодняшний день ассортимент Golden Line^® включает более 200 позиций (см. таблицу 1).

Максимально высокая концентрация клеток заквасочных штаммов — не менее 1011 КОЕ/г — достигнута за счет применения двух технологий концентрирования: мембранной фильтрации и бактофугирования, а также тщательно подобранного состава питательных сред и индивидуальных для каждой культуры факторов роста.

Производство бактериальных культур Golden Line^® сертифицировано по международным стандартам HACCP, ISO, FSSC, GMP и отличается конкурентным соотношением цены и качества.

В период 2019-2021 мы открыли сразу 3 глобальных направления в производстве бактериальных культур:

1. Развитие сырного кластера

→ Мы создали новые эффективные культуры для выпуска континентальных сыров голландской, российской группы и мягких сыров. Обновили ассортимент культур для сыра «Маасдам». А чтобы добиться необходимой органолептики готового продукта, освоили:

• спектрофотометрический анализ определения протеолиза
• метод саморазрушения Lc. Cremoris
• методы оценки кислотообразования штаммов и заквасок
• анализ аспарагиназной активности штаммов

2. Перевод всего ассортимента выпускаемых штаммов на веганские составы питательных и защитных сред

→ Следуя международным тенденциям в области питания — отказ от продуктов животного происхождения, популярность функционального питания на растительной основе — мы стали изучать выпуск ферментированных продуктов на основе соевого, злакового, орехового сырья, альтернативного молочным продуктам. Результатом исследований стала линейка заквасок для веганских ферментированных продуктов на растительном молоке Golden Time^® VEG (см. таблицу 2).

3. Усиление фагоустойчивости штаммов

→ Данные работы ведутся на постоянной основе, поскольку фаговый фон на производствах довольно изменчив. Несмотря на это, нам удалось достичь отличных результатов в этом направлении — штаммы имеют усиленную стойкость к наиболее агрессивным фагам, встречающихся на российских производствах.

Как происходит поиск и культивирование новых штаммов?

→ Селекция ведется из природных источников на специальных питательных средах. В качестве сырья для выделения микрофлоры мы используем природные симбиозы (чайный, кефирный грибы), самоквасные молочные продукты, самобытные национальные продукты. Поэтому все наши культуры адаптированы к вкусам российского потребителя.

Когда необходимые колонии получены, их идентифицируют по родовой и видовой принадлежности на масс-спектрометре Microflex Maldi-tof. Анализ ведется непосредственно из колонии и не требует трудоемких подготовительных операций. Время идентификации составляет не более 1,5 часов.

Затем начинается автоматическая селекция. Роботизированная станция freedom evo швейцарской фирмы Tecan позволяет за один цикл работы анализировать 96 культур. Она обеспечивает полную автоматизацию процессов при проведении микробиологических тестов:

• разведении и дозации питательных сред
• инкубировании при заданной температуре
• снятия показателей роста микроорганизмов
• обработки и получения результатов в графической и электронной форме

Робот проводит анализ роста штаммов по двум основным критериям: скорость размножения (накопления биомассы) и кислотообразующая активность (способность сбраживания простых углеводов).

Если дальнейшее применение штаммов предполагается на молочном сырье, кислотонакопление бактерий анализируется на pH-системе Icinac. Далее все штаммы в зависимости от вида, кислотных свойств и потенциального назначения проверяются на 20 критериев, включая продукцию L/D-формы молочной кислоты, аромато- и газообразование, антагонизм, устойчивость к желчи, адгезию, липолитические и протеолитические свойства, фаго- и антибиотикоустойчивость и др.

Итогом проведенных работ является «портрет» штамма, который закладывается в банк штаммов, ожидая своего участия в разработках новых культур.

Всесторонний анализ штаммов — самое важное условие применения заквасок в рецептуре. Чем тщательнее изучены свойства микроорганизмов, тем выше вероятность, что техническое задание на разработку бактериального комплекса будет реализовано на 100%.

Есть ли у наших заквасок аналоги?

→ На сегодняшний день наша компания представляет широкий ассортимент заквасочных культур. Он насчитывает более 200 видов заквасок для кисломолочных продуктов. Такое большое количество товарных позиций связано с работой «СОЮЗСНАБ» на различных рынках, в том числе экспортных. Существенно разнятся национальные и региональные предпочтения производителей, что требует от нашего предприятия гибкости и умения подстраиваться под каждого клиента.

Как показывает 15-летний опыт, наши преимущества связаны с тем, что мы быстро включаемся в поиск актуальных решений, довольно мобильны в разработке новых бактериальных композиций, которые нивелируют проблемы клиентов с качеством готового продукта, микробиологической чистотой и особенностями оборудования.

Каждая разработка по-своему уникальна, поскольку позволяет получить какое-то новое свойство культуры, исследовать возможности технического процесса, усовершенствовать состав и итоговую цену продукта.

Над какими новинками ведутся работы сейчас?

→ Относительно недавно мы завершили работу над созданием продукта для китайского рынка. Необходимо было разработать закваску для йогурта с необычным щиплющим вкусом и привкусом шампанского. Такой нестандартный запрос нельзя решить стандартным подбором микрофлоры. У разработчиков сразу же возникает миллион вопросов: «Допустимы ли по китайским стандартам дрожжи в составе? Какой способ производства продукта выбрать? Какой состав микрофлоры необходимо подобрать? Какую тару для упаковки лучше использовать?

С ответом на каждый вопрос начинает вырисовываться «портрет» будущей закваски. И именно по такому техническому заданию мы приступили к разработке.

В результате нам удалось получить культуру бактериальную концентрированную заквасочную Golden Time DR 15.15 Golden Line AiBi с оригинальным для йогурта составом:

Закваска придает продукту оригинальную свежесть за счет продуцирования комбинации диацетила, ацетоина и углекислого газа, а также обеспечивает щиплющий эффект на языке (при длительном созревании проявляется «эффект шампанского»).

Вязкие расы термофильного стрептококка в составе делают возможным использование закваски как при изготовлении резервуарных напитков, так и термостатных ложковых десертов. Дополнительно закваска обогащена пробиотической микрофлорой и может служить вкусовой альтернативой кефиру, но без использования дрожжей.

На мой взгляд, нам удалось создать не просто закваску для нового типа йогурта, но и получить абсолютно уникальные вкусовые букеты. Кстати, как Вам идея производить «йогурт-швепс»? Такого продукта на рынке молочных продуктов точно нет!