Čisté mlékařské kultury a jejich využití v potravinářství Bakalářská práce

Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin

Čisté mlékařské kultury a jejich využití v potravinářství Bakalářská práce

Vedoucí práce: Ing. Táňa Lužová, Ph.D.

Vypracovala: Iveta Urbanová

Brno 2015

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem práci Čisté mlékařské kultury a jejich využití v potravinářství vypracovala samostatně a veškeré použité prameny a informace uvádím v seznamu použité literatury. Souhlasím, aby moje práce byla zveřejněna v souladu s § 47b zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách ve znění pozdějších předpisů a v souladu s platnou Směrnicí o zveřejňování vysokoškolských závěrečných prací. Jsem si vědoma, že se na moji práci vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., autorský zákon, a že Mendelova univerzita v Brně má právo na uzavření licenční smlouvy a užití této práce jako školního díla podle § 60 odst. 1 autorského zákona. Dále se zavazuji, že před sepsáním licenční smlouvy o využití díla jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity, a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla, a to až do jejich skutečné výše. V Brně dne: ………………………..

…………………………………………………….. podpis

Poděkování Tímto bych chtěla poděkovat zejména Ing. Táni Lužové, Ph.D. za ochotu, cenné rady a připomínky, které mi poskytovala v průběhu vytváření bakalářské práce. Dále bych chtěla poděkovat mému příteli, rodině a přátelům, kteří mi byli po celou dobu oporou.

ABSTRAKT Bakalářská práce je zaměřena na charakterizaci čistých mlékařských kultur a způsoby jejich využití při výrobě kysaných mléčných výrobků, sýrů, fermentovaných masných výrobků, při výrobě fermentované zeleniny, fermentovaných nápojů a dalších fermentovaných potravin. Jelikož se kultury používají nejčastěji při zpracovávání mléka, jsou zde uvedeny základní požadavky na mléko. Důraz je kladen na jednotlivé typy kultur, jejich parametry a jednotlivé mikroorganismy v ČMK. Dále je popsána příprava a vedení ČMK. V neposlední řadě se práce zabývá druhy komerčních forem kultur, inhibičními látkami, probiotiky, prebiotiky a synbiotiky.

Klíčová slova: mléko, čisté mlékařské kultury, mikroorganismy, fermentované potraviny, probiotika

ABSTRACT The aim of the bachelor thesis is characterization of dairy starter cultures and their use for fermented milk products, cheese production, fermented sausages, fermented vegetables, fermented beverages and other fermented foods. These starters are commonly used in milk processing, therefore there are basic milk requirements listed in this thesis. The thesis is emphasising the particular culture types, their parameters and individual microorganisms in starter cultures. Subsequently this thesis describes production of typical commercial starter cultures. And last but not least, this thesis deals with kinds of commercial culture types, inhibitors, probiotics, prebiotics and synbiotics.

Keywords: milk, dairy starter cultures, microorganisms, fermented foods, probitics

OBSAH

1

ÚVOD ....................................................................................................................... 8

2

CÍL PRÁCE .............................................................................................................. 9

3

LITERÁRNÍ PŘEHLED ........................................................................................ 10 3.1

Mléko a jeho význam ve výživě člověka ......................................................... 10

3.2

Požadavky na jakost konzumního mléka ......................................................... 11

3.2.1

Celkový počet mikroorganismů ................................................................ 12

3.2.2

Počet somatických buněk.......................................................................... 13

3.2.2.1 3.2.3

Mastitida ............................................................................................ 13

Rezidua inhibičních látek.......................................................................... 14

3.3

Charakteristika čistých mlékařských kultur ..................................................... 15

3.4

Význam čistých mlékařských kultur ................................................................ 16

3.4.1

Zdravotní význam ..................................................................................... 16

3.4.2

Technologický význam ............................................................................. 16

3.4.3

Ekonomický význam ................................................................................ 17

3.5

Vznik a rozvoj čistých mlékařských kultur ...................................................... 17

3.5.1

Výrobci čistých mlékařských kultur ......................................................... 19

3.5.2

Formy mlékařských kultur ........................................................................ 20

3.6

Příprava a vedení .............................................................................................. 21

3.6.1

Tepelné ošetření média ............................................................................. 22

3.6.2

Ochlazení na teplotu inokulace ................................................................. 22

3.6.3

Inokulace ................................................................................................... 22

3.6.4

Inkubace .................................................................................................... 23

3.6.5

Zchlazení kultury ...................................................................................... 23

3.7

Požadované parametry na čisté mlékařské kultury .......................................... 23

3.7.1

Problematika bakteriofágů ........................................................................ 24

3.8

Rozdělení kultur ............................................................................................... 25

3.9

Základní druhy čistých mlékařských kultur ..................................................... 26

3.9.1

Smetanová kultura .................................................................................... 26

3.9.1.1

Kultivace a znaky kultury .................................................................. 27

3.9.1.2

Charakteristika jednotlivých druhů smetanové kultury ..................... 27

3.9.2

Jogurtová kultura ...................................................................................... 28

3.9.2.1

Kultivace a znaky kultury .................................................................. 29

3.9.2.2

Charakteristika jednotlivých druhů jogurtové kultury ...................... 29

3.9.3

Acidofilní kultura ...................................................................................... 30

3.9.3.1

Kultivace a znaky kultury .................................................................. 30

3.9.3.2

Charakteristika Lactobacillus acidophilus ......................................... 30

3.9.4

Bifidová kultura ........................................................................................ 31

3.9.4.1

Kultivace a znaky kultury .................................................................. 31

3.9.4.2

Charakteristika rodu Bifidobacterium ............................................... 31

3.9.5

Kefírová kultura ........................................................................................ 31

3.9.5.1

Kultivace a znaky kultury .................................................................. 32

3.9.5.2

Jednotlivé druhy kefírové kultury ..................................................... 33

3.9.6

Speciální kultury pro výrobu sýrů ............................................................ 34

3.9.6.1

Propionová kultura a její charakteristika ........................................... 35

3.9.6.2

Mazová kultura a její charakteristika ................................................ 35

3.9.6.3

Plísňová kultura a její charakteristika................................................ 36

3.9.7 3.10

Probiotika, prebiotika, synbiotika ............................................................. 36 Využití čistých mlékařských kultur .............................................................. 38

3.10.1

Fermentované mléčné výrobky ................................................................. 39

3.10.2

Fermentované masné výrobky .................................................................. 40

3.10.3

Fermentovaná zelenina ............................................................................. 42

3.10.4

Fermentované nápoje ................................................................................ 43

4

ZÁVĚR ................................................................................................................... 46

5

POUŽITÁ LITERATURA ..................................................................................... 48

6

SEZNAM ZKRATEK ............................................................................................ 54

7

PŘÍLOHY ............................................................................................................... 55

1 ÚVOD Pojem „mikroorganismy“ většinou vzbuzuje u laické veřejnosti nepříjemné pocity pro jejich souvislost s různými onemocněními. Existují však i bakterie, které jsou při výrobě potravin užitečné. Jedná se např. o čisté mlékařské kultury. Používání mikroorganismů jak pro výrobu kysaných mléčných výrobků tak i dalších fermentovaných potravin má dlouholetou tradici. Fermentační procesy mohou být určitým stupněm biologické konzervace potravin. Dříve byla produkce fermentovaných potravin založena pouze na spontánní fermentaci díky přirozeně se vyskytující mikroflóře, která však byla velice proměnlivá, což vedlo k nejistým výsledkům, jelikož v mléce se často vyskytovaly i patogenní mikroorganismy a jakost finálních produktů byla tedy velmi kolísavá. Radikálním průlomem se stal objev pasterizace, objasnění mikrobiologického složení mléka a podstaty činnosti mikroorganismů, což přispělo k objevu čistých mlékařských kultur. Tím se odstranila závislost jakosti výrobků na více či méně příznivém složení přirozeně se vyskytující mikroflóry. Zastoupené mléčné bakterie jsou však během chlazení mléka potlačeny a větší část mikroflóry je zničena pasterací. Proto se podle typu finálního výrobku používá přídavek čistým mlékařských kultur, které obsahují pouze určité dříve vyizolované mikroorganismy. Čisté mlékařské kultury jsou definované jako: „Vybrané definované a živé mikroorganismy, které se používají ve vhodné formě jako očkovací dávka v množství nejméně 106 buněk/g s cílem zahájení procesu fermentace, která má zlepšit chuť, vzhled, vůni a trvanlivost, případně zajistit další požadované funkční vlastnosti produktu.“ (PLOCKOVÁ, 2012).

8

2 CÍL PRÁCE 

Prostudovat dostupnou odbornou literaturu zabývající se mlékem, jeho složením a požadavky na jakost pro výrobu čistých mlékařských kultur.



Prostudovat dostupnou odbornou literaturu zabývající se čistými mlékařskými kulturami a jejich druhy a využití v potravinářství.



Zaměřit se na možné protektivní vlastnosti čistých mlékařských kultur.

9

3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Mléko a jeho význam ve výživě člověka Mléko je sekretem mléčné žlázy samic savců a po domestikaci některých zvířat je od neolitu využíváno i pro lidskou výživu (ČURDA, ŠTĚTINA, 2014). Dle Nařízení Rady (ES) č. 1234/2007 se mlékem rozumí výhradně běžná tekutina vylučovaná mléčnou žlázou získaná z jednoho nebo více dojení bez toho, aby se do ní cokoli přidávalo nebo z ní odebíralo. Mléčné výrobky se získávají zpracováním syrového mléka nebo dalším zpracováním takto zpracovaných výrobků (Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 853/2004). Syrové mléko musí pocházet od zdravých dojnic, a pokud byly dojnice léčeny povolenými přípravky, musí být dodržena ochranná lhůta (ČURDA, ŠTĚTINA, 2014). Národním prováděcím legislativním předpisem pro mléko a mléčné výrobky je vyhláška č. 77/2003 Sb. Kravské mléko obsahuje 12 – 14 % sušiny a 86 – 88 % vody. Sušinu tvoří tukuprostá sušina (TPS, 8,5 – 9 %) a mléčný tuk (3 – 5 %). TPS tvoří bílkoviny (3,2 – 3,5 %), mléčný cukr laktóza (4,5 – 5 %) a celá řada dalších složek jako jsou biokatalyzátory (enzymy, vitaminy, hormony), nebílkovinné dusíkaté látky (amoniak, močovina, kreatin, kyselina močová atd.) a minerální látky (ANONYM, 2013). Mléko je vysoce hodnotná složka potravy, patří mezi jednu z nejlépe vyvážených potravin. Je vynikajícím zdrojem vápníku (1200 mg/l) s využitelností přibližně 30 %, což je umocňováno přítomností vitamínu D a laktózy v mléce (VORLOVÁ, 2012). Hlavním zdrojem dostupné energie je již zmíněná laktóza (pro využití je nutný enzym β-galaktosidáza). Mléčný tuk je nositelem vitamínů rozpustných v tuku a je dobře stravitelný v homogenizovaném i nehomogenizovaném mléce. Mléčné bílkoviny patří s vaječným bílkem k nejlepším zdrojům esenciálních aminokyselin (ČURDA, ŠTĚTINA, 2014). Mléko je také zdrojem cholesterolu. Avšak ve srovnání s ostatními potravinami živočišného původu je jeho obsah v mléce nízký. Činí kolem 0,3 % z celkového obsahu lipidů. Jeden gram mléčného tuku je doprovázen 2,2 – 4,1 mg cholesterolu. Jelikož je prekurzorem provitaminu D3, žlučových kyselin, steroidních hormonů a dynamicky se 10

podílí na pružnosti buněčných membrán, pro lidský organismus je jeho přítomnost nezbytná (SAMKOVÁ et. al., 2012). Dalším negativem je obsah nasycených mastných kyselin, které jsou jedním z rizikových faktorů srdečně-cévních onemocnění. ČURDA a ŠTĚTINA (2014) uvádějí, že nasycené mastné kyseliny v mléce tvoří přibližně 60 % z celkového počtu mastných kyselin mléka. Celkově je však mléko velmi dobře stravitelné, je dobrým substrátem pro kulturní mikroorganismy (laktóza), vyskytuje se v něm kyselina orotová, která snižuje hladinu cholesterolu a konjugovaná kyselina linolová (CLA), která je dokonce součástí některých potravních doplňků pro lepší odbourávání tuků (VORLOVÁ, 2012).

3.2 Požadavky na jakost konzumního mléka Pro získávání jakostního, zdravotně nezávadného mléka je nutné dodržování základních pravidel při jeho získávání, následném ošetření i zpracování (SAMKOVÁ et al., 2012). Nejdůležitější právní předpisy EU, které se vztahují k jakosti mléka a mléčných výrobků jsou uvedeny zejména v tzv. „hygienickém balíčku“. Tento soubor právních předpisů ES má zajistit vysokou úroveň ochrany spotřebitele s ohledem na zdravotní nezávadnost potravin (ANONYM, 2009 – 2015). Pod pojem jakost spadá nejen obsah základních složek mléka, ale také komplex dalších významných charakteristik. Řadíme mezi ně především mikrobiologické a hygienické parametry, senzorické, fyzikální a technologické vlastnosti a výživovou hodnotu. Každá z těchto charakteristik obsahuje celou řadu jakostních znaků, které dále rozhodují o výsledné kvalitě mléka a následně i mléčných produktů. Z hlediska evropské legislativy jsou nejdůležitějšími hodnocenými znaky celkový počet mikroorganismů,

počet

somatických

buněk

a

rezidua

inhibičních

látek.

Z technologického hlediska dále nabývají na významu i kyselost, bod mrznutí (limitní hodnota pro syrové kravské mléko je -0,520°C), obsah tuku, bílkovin a tukuprosté sušiny (SAMKOVÁ et al., 2012; ŠUSTOVÁ, 2012). Nejvýznamnějším požadavkem je mikrobiální čistota, která má vliv nejen na trvanlivost, ale také na technologické vlastnosti suroviny (KADLEC et al, 2012). Mléko je vzhledem ke svému chemickému složení vhodným prostředím pro růst

11

a rozvoj mikroorganismů a jejich množství v mléce vypovídá o úrovni hygieny v prvovýrobě (GAJDŮŠEK, KLÍČNÍK, 1993; SAMKOVÁ et al., 2012). Primární kontaminace má původ v organismu dojnice (zejména původce mastitid) a sekundární kontaminace pochází z vnějších zdrojů (okolí dojnice, z krmení, podestýlky, vzduchu, vody, odpadních vod, nedostatečné hygieny lidí i zvířat atd.). Všechny nežádoucí bakterie však nemusí být pro člověka patogenní. Existují takové, které způsobují technologické problémy svou vysokou koncentrací a produkcí enzymů způsobujících rozklad bílkovin nebo tuků, čímž dochází ke znehodnocení výrobků po chuťové a pachové stránce. Jedná se především o Pseudomonas fluorescens, P. fragi a Proteus, které rozkládají tuk a bílkoviny svými proteolytickými a lipolytickými enzymy. V prostředí prvovýroby mléka jsou široce rozšířeny, protože mohou být aktivní i za nízkých růstových podmínek, kolem 6,5 °C (psychrotrofní). Je tedy důležité, aby bylo mléko při výrobě mléčných produktů co nejdříve zahřáto na tzv. pasterační teplotu, která spolehlivě ničí většinu mikroorganismů (CEMPÍRKOVÁ et al., 2012). Některé bakterie obsažené v mléce naopak podmiňují kvalitu a trvanlivost mléka dodávaného do mlékárny a tedy i kvalitu mléčných výrobků z tohoto mléka vyrobených. Některá odvětví jsou na činnosti mikroorganismů přímo závislá, jelikož díky nim výrobky získávají typické chuťové vlastnosti a vyvolávají žádoucí změny jednotlivých složek mléka (GAJDŮŠEK, KLÍČNÍK, 1993). Pro kontrolu jakosti kvality syrového mléka jsou v České republice tři akreditované centrální rutinní laboratoře, které určují kvalitu mléka v obchodních dodávkách podle výsledků bazénových vzorků mléka. Jedná se o Laboratoř rozborů mléka Buštěhrad, Brno a Madeta České Budějovice. Dále existují čtyři akreditované referenční laboratoře: Národní referenční laboratoř (NRL) pro syrové mléko Výzkumného ústavu pro chov skotu Rapotín pro základní chemické složení mléka, NRL pro PSB Státního veterinárního ústavu Praha, NRL pro stanovení RIL v mléce Státního veterinárního ústavu Jihlava a NRL pro mikrobiologické kvalitativní ukazatele mléka Výzkumného ústavu mlékárenského Praha (HANUŠ et al., 2012). 3.2.1 Celkový počet mikroorganismů Stanovení celkového počtu mezofilních mikroorganismů je hlavním ukazatelem hygieny mléka. Norma ČSN 57 0529 stanovuje hygienický limit pro CPM v syrovém 12

kravském mléce ≤ 100 000 KTJ (kolonie tvořící jednotky) v 1 ml mléka. CPM se stanovuje nejméně 2x měsíčně a z těchto hodnot se stanovuje klouzavý geometrický průměr za dobu dvou měsíců (CEMPÍRKOVÁ et al., 2012; JANŠTOVÁ et al., 2012). Doplňkové mikrobiologické ukazatele jsou počet psychrotrofních mikroorganismů ≤ 50 tis KTJ v 1 ml, počet termorezistentních mikroorganismů ≤ 2 000 KTJ v 1 ml a počet koliformních mikroorganismů ≤ 1 000 KTJ v 1 ml (HANUŠ et al., 2012). 3.2.2 Počet somatických buněk SEYDLOVÁ (2012) uvádí, že somatické buňky jsou buňky krve (největší podíl tvoří bílé krvinky) a epitelu mléčné žlázy, které se uvolňují do dutiny mléčných alveol v průběhu tvorby mléka. Počet somatických buněk v mléce je základním kritériem národní a mezinárodní regulace kvality mléka a odráží zdravotní stav nejen dojnice, ale také mléčné žlázy. O počtu SB se hovoří i jako o indexu welfare zvířat. Norma ČSN 57 0529 stanovuje limit počtu SB pro nákup syrového mléka do 400 tis v 1 ml bazénového vzorku. Tento parametr je pravidelně minimálně dvakrát do měsíce kontrolován mlékárnou a ze zjištěných hodnot jsou vypočítány geometrické průměry. Cílem chovatelských farem s tržní produkcí mléka by měly být dojnice, jejichž mléko splňuje hygienický limit počtu somatických buněk do 100 tis. v 1 ml mléka, je prosté mastitidních patogenů a tedy bez produkčních ztrát. KVAPILÍK et al. (2014) uvádí, že v ČR byl za rok 2013 průměrný počet SB v bazénových vzorcích mléka 241 tis. v 1 ml. 3.2.2.1 Mastitida SEYDLOVÁ (2012) označuje mastitidu jako onemocnění mléčné žlázy dojnic. Uvádí: „V mléce mastitidních dojnic se zvyšuje počet somatických buněk vlivem nárůstu bílých krvinek jako reakce na průnik patogenů, které způsobily onemocnění. Dochází ke změnám zastoupení jednotlivých bílkovin, nárůstu obsahu imunoglobulinů a poklesu laktózy. V mléce dochází k celé řadě biochemických změn, vykazuje zhoršené technologické vlastnosti při zpracování, mohou se v něm vyskytovat i různé toxiny.“ Bovinní mastitida je hlavní příčinou ekonomických ztrát v produkci mléka po celém světě. Může být způsobena 137 různými mikroorganismy (PEREIRA et al., 2011). Nejčastějším původcem mastitidy je Staphylococcus aureus. Dalšími patogeny způsobující

mastitidu

jsou

např.

13

Streptococcus

agalactiae,

Streptococcus dysgalactiae, Streptococcus uberis, Pseudomonas spp., z koliformních Escherichia coli, Klebsiella spp., Enterobacter spp. a Citrobacter spp. (HURLEY, 2009). Mezi faktory vnějšího prostředí, které se na patogenezi podílejí, patří zejména vliv dojícího zařízení, ustájení, hygiena a technika dojení a také výživa (SEYDLOVÁ, 2012). 3.2.3 Rezidua inhibičních látek Cizorodé látky v potravinách jsou látky, které nejsou přirozenou součástí potravin, nepoužívají se samostatně jako potraviny nebo typické potravinářské přísady a nejsou pro daný druh potraviny charakteristické (NAVRÁTILOVÁ, 2012). Výskyt těchto látek v potravině v závislosti na jejich množství může negativně ovlivnit zdraví člověka. Dělí se do dvou skupin. První skupinu představují látky přidávané úmyslně při výrobě potravin (látky přídatné, aditiva) a druhou skupinu tvoří látky znečišťující (kontaminanty). Kontaminanty se dále dělí podle původu na látky pocházející z vnějších zdrojů (exogenní) a látky vznikající v potravině (endogenní). Exogenní kontaminanty se mohou dostat do organismu dojnice především z krmiva, napájecí vody, penetrací přes kůži nebo sliznice, nebo jsou využívány při léčbě dojnic. Nejvýznamnějším skupinou těchto látek představují v syrovém mléce z hlediska hygienického a technologického látky inhibiční. Dle normy ČSN 57 0529, která doporučuje znaky jakosti syrového kravského mléka určeného k mlékárenskému ošetření a zpracování,

pojem inhibiční látky označuje látky, které svými

bakteriostatickými nebo baktericidními účinky ovlivňují další technologické zpracování mléka, především technologii výroby mléčných výrobků, u kterých je nezbytná aplikace čistých mlékařských kultur. Inhibiční látky tlumí rozvoj a aktivitu mlékařských kultur a zákysů. Proto mléko přijímané ke zpracování nesmí inhibiční látky obsahovat. Mezi nejdůležitější látky, které vykazují inhibiční účinky vůči ČMK patří veterinární léčivé přípravky (antibiotika, chemoterapeutika a jiné biologicky aktivní látky), rezidua čistících a dezinfekčních prostředků, silně zaplísněná krmiva (mykotoxiny), látky rostlinného původu (fytoncidy), konzervační a neutralizační látky, agrochemikálie (pesticidy, insekticidy) a těžké kovy (NAVRÁTILOVÁ, 2012; KADLEC et al. 2012). Bakteriostatické či baktericidní účinky inhibičních látek na MO mlékařský kultur a zákysů se projeví narušením technologického procesu výroby fermentovaných 14

mléčných výrobků, tvarohů, sýrů atd., protože vlivem kontaminace RIL dochází ke snížení syřitelnosti mléka a negativnímu ovlivnění zrání sýrů, ke snížení kyselosti a výskytu nežádoucích senzorických změn u fermentovaných mléčných výrobků a k negativnímu vlivu na růst matečných kultur a provozních zákysů v mlékárenském průmyslu (SAMKOVÁ et al., 2012). Údaje o citlivosti ČMK k antimikrobiálním látkám se v odborné literatuře často liší, protože i jednotlivé kmeny téhož druhu BMK mohou vykazovat rozdílnou citlivost. Závisí to na druhu kultury, jejím složení a na druhu antimikrobiální látky (NAVRÁTILOVÁ, 2012). K inhibici růstu ČMK a tím k ovlivnění kysací schopnosti mléka však může docházet i z jiných příčin. Bakteriostatické a baktericidní účinky mají i látky, které patří k přirozeným složkám mléka, které jsou součástí obranného systému mléčné žlázy. Patří zde imunoglobuliny, lysozym, laktoferin, laktoperoxidázový systém apod. Jejich koncentrace v sekretu závisí na stádiu laktace a na zdravotním stavu mléčné žlázy. Ke zvýšení obsahu dochází v mastitidním mléce a mlezivu. Ve zralém mléce se vyskytují v nízkých koncentracích (NAVRÁTILOVÁ, 2012).

3.3 Charakteristika čistých mlékařských kultur V odborné literatuře se nachází mnoho různých definic pro čisté mlékařské kultury. GAJDŮŠEK (2000) uvádí: „ČMK jsou v podstatě izolované kultury užitečných mikroorganismů, které jsou používány k inokulaci mléka a jejichž metabolismus vede k charakteristickým mléčným produktům.“ PLOCKOVÁ (2012) definuje zákysové kultury jako: „Vybrané definované a živé mikroorganismy, které se používají ve vhodné formě jako očkovací dávka v množství nejméně 106 buněk/g s cílem zahájení procesu fermentace, která má zlepšit chuť, vzhled, vůni a trvanlivost, případně zajistit další požadované funkční vlastnosti produktu.“ Dle KNĚZE et al. (1960) jsou ČMK: „Klíčové výrobní prostředky mlékárenského průmyslu, kterými se do suroviny, zbavené pokud možno všech nežádoucích, škodlivých i patogenních mikroorganismů, resp. přirozené mikroflóry vůbec, zavádějí vybrané, účelově zaměřené druhy specifických mikroorganismů, aby se vyvolal a zajistil správný průběh výrobního procesu a dosáhlo žádané jakosti hotového výrobku.“

15

ČMK se uplatňují při výrobě těch mlékárenských výrobků, kde podmínkou zdárné výroby je optimální průběh mikrobiologických procesů (GAJDŮŠEK, 2000).

3.4 Význam čistých mlékařských kultur ČMK jsou základním a nejdůležitějším výrobním činitelem, protože svými fyzikálně chemickými účinky, tvorbou ochranných látek, účinkem při zrání mléčných výrobků a tvorbou výživných a léčivých hodnot mají rozhodující vliv na celou mlékařskou výrobu, co se týká jakosti finálních produktů. Použití BMK po pasteraci mléka prakticky sjednocuje surovinu, což pak opět zajišťuje standardní jakost jednotlivých mléčných výrobků. Kromě toho se pasterací a použitím ČMK dosahuje regulace mikrobiálních pochodů i usměrnění technologických výrobních postupů (KNĚZ et al., 1960). Uplatňují se jak z hlediska technologického a ekonomického tak i zdravotního (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.4.1 Zdravotní význam Je prokázáno, že ČMK mají dieteticko-léčebné účinky. Jedná se především o zvýšení výživové hodnoty výrobků, u nichž dochází k přeměně bílkovin mléka na stravitelnější formy. Některé mikroorganismy dokonce produkují vitaminy, kterými obohacují prostředí. Bakterie mléčného kvašení obsažené v ČMK tvoří mléčnou kyselinu, která tlumí rozvoj škodlivé hnilobné mikroflóry. Význam mají zejména ty mikroby, které se uplatňují v trávicím traktu (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.4.2 Technologický význam Bez ČMK nevyrobíme žádné standardní mléčné výrobky. Pasterací se totiž zničí nejenom patogeny, ale také mikroby technologicky významné. Po pasteraci se tedy do mléka zavádějí technologicky užitečné MO, čímž se zajistí žádané biochemické procesy, nutné k dosažení specifických vlastností jednotlivých výrobků. S těmito biochemickými procesy souvisejí fyzikálně chemické změny (projevují se především koagulací mléčné bílkoviny působením kyseliny mléčné), rozklad bílkovin a tuků, tvorba ochranných látek (kyselina mléčná, která inhibuje škodlivou alkaligenní mikroflóru; a dále látky redukující povahy, které zamezují autooxidaci mléčného tuku;

16

a některá antibiotika potlačující rozvoj nežádoucí mikroflóry) a vlastní zrání mlékárenských výrobků – především chemické změny základních složek mléka (laktózy, bílkovin a tuku), čímž vzniká charakteristická konzistence, chuť a vůně výrobků. Je však obtížné postihnout všechny činitele mající vliv na zvýšení jakosti mlékárenských výrobků působením MO obsažených v ČMK. Jejich funkce se prolínají, kombinují, doplňují. Vzniká tak komplex působení ČMK typický pro každý druh mléčných výrobků (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.4.3 Ekonomický význam ČMK se dnes uplatňují v nejdůležitějších výrobních úsecích mlékárenského průmyslu, ale i v dalších oblastech potravinářského průmyslu. Jejich používání dává předpoklad k dosažení dobré, standardní jakosti výrobků. Snižuje se zmetkovitost ve výrobě a zvyšuje se hospodárnost výroby. ČMK umožňují také rozšiřování sortimentu výrobků (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980; NEDOPILOVÁ, 2008). Je však nutné pracovat s kulturami s náležitou péčí a dokonale ovládat techniku práce s nimi, jinak dochází k velikým jakostním i hospodářským ztrátám (KNĚZ et al., 1960).

3.5 Vznik a rozvoj čistých mlékařských kultur Využívání činnosti MO při výrobě mléčných výrobků má dlouhou tradici. Většina technologických procesů je totiž založena na jejich biochemické aktivitě. Původně se využívala přirozená mikroflóra nacházející se v syrovém mléce. Její složení však bylo proměnlivé a záviselo na mnoha podmínkách (specifická mikroflóra nacházející se v krmivu, způsob dojení, ošetření mléka, plemeno, zdravotní stav dojnice apod.). Tato mikroflóra se uplatňovala při samovolném kvašení mléka a smetany při domácí výrobě másla, tvarohu, sýrů a zakvašených mléčných nápojů. Podle náhodných změn mikroflóry však měly výrobky kolísavou jakost a navíc se přirozená mikroflóra mléka liší dle zeměpisné oblasti. Až roku 1886 kodaňský profesor Storch izoloval smetanový zákys k výrobě másla. V první polovině 20. století se stali průkopníky mlékařské mikrobiologie Švýcar Freudenreich, Dán Orla-Jensen a u nás Vladimír Pavlák a Otakar Laxa (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980).

17

U nás se začalo v mlékárenském průmyslu užívat ČMK v posledních letech 19. stol., kdy byly nejvíce propagovány dánské Hansenovy kultury a kromě toho i dánská smetanová kultura Flora Danica, která byla dodávána mnoho let přímo našim mlékařským závodům (KNĚZ et al., 1960). Za druhé světové války bylo spojení se zahraničními laboratořemi přerušeno a dodávány byly pouze německé kultury. Po válce již nebyly přímé dodávky zahraničních laboratoří našim mlékárnám obnoveny. Nastoupily tedy výrobny tuzemské. Čisté mlékařské kultury se u nás začaly v menším rozsahu vyrábět již dávno před druhou světovou válkou. Byly to zejména naše odborné mlékařské a vysoké technické školy, které se na výrobě podílely. Nejznámější z těchto pokusů o tuzemskou výrobu, resp. rozmnožování čistých mlékařských kultur byly soustředěny kolem mlékařských škol – kroměřížské (Pavlák), plzeňské (Rosam) a Vysokého učení technického v Praze (Laxa). V mlékařské a sýrařské škole v Kroměříži izoloval dr. Pavlák od roku 1910 na 85 kmenů bakterií a z těch nejlepších sestavoval originální čisté kultury (KNĚZ et al., 1960; ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). Významným krokem vpřed bylo založení Vývojového závodu generálního ředitelství mlékárenského průmyslu v Praze-Vokovicích, který se stal výrobcem a dodavatelem ČMK tuzemské výroby. V první fázi zajistil centrální rozmnožování dovážených zahraničních kultur a jejich expedici do všech mlékáren v ČSSR, později byly získávány i originální vlastní kultury, které byly našim mlékárnám dodávané od roku 1954, a které umožnily závodu přejít k funkci skutečné výrobny vlastních kultur, čímž se mlékárenský průmysl zbavil závislosti na zahraničních producentech kultur. Základem byly originální československé kultury, sestavené z kmenů izolovaných z domácích zdrojů. Označovaly se názvem Laktoflora. Hlavní výhodou je, že kultury domácího původu vykazují v našich podmínkách lepší vlastnosti než ty zahraniční, které pocházejí z jiného prostředí (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980; KNĚZ et al., 1960). V roce 1991 byla založena společnost MILCOM a.s. jako právní nástupce státního podniku Vědeckotechnických, obchodních a technických služeb, založeného v roce 1989 jako podnik sdružující servisní, výzkumné, poradenské a pomocně-výrobní

18

aktivity bývalého generálního ředitelství koncernu Mlékárenský průmysl. Společnost MILCOM a.s. se angažuje ve výzkumu, v oblasti vývoje, výroby a služeb pro potravinářství. Od konce 90. let minulého století má svou činnost soustředěnou do ředitelství společnosti a tří závodů specializovaných na různé oblasti činnosti potravinářského průmyslu. Jedná se o závody Výzkumný ústav mlékárenský a Laktoflora se sídlem v Praze, Závod Tábor a Závod servisních služeb Dvůr Králové nad Labem. Mezi jejich sortiment nabízených produktů patří živné půdy, syřidla a pomocné látky, mlékařské kultury, kvasinky, mikrobitesty, obalové materiály, produkty pro domácí a faremní výrobu, ale i stroje, servis a náhradní díly (ANONYM, 2010). 3.5.1 Výrobci čistých mlékařských kultur Světový mlékárenský průmysl si dnes nelze představit bez ČMK. Z původních vědeckých a výzkumných pracovišť se výroba přenášela do vysoce specializovaných laboratoří a technicky dokonale vybavených závodů, které rozšířily svůj odbyt a staly se dodavateli i do zahraničí. Z tohoto hlediska si dobyly světové pověsti zejména dánské, švýcarské, německé a francouzské laboratoře pro výrobu ČMK. KNĚZ et al. (1960) ve své publikaci uvádí, že v té době byly z dánských kultur nejznámější kultury Flora Danica, Hansen, Jörgensen a dále švýcarské kultury liebefeldské, francouzské Equilait, německé Wilkenovy a Probat aj. Dnes je to především dánská společnost Chr. Hansen, která dodává širokou škálu mikrobiálních kultur využívaných v potravinářství. Řadí se mezi „leadery“ na trhu v dodávce ČMK. Průmysl pro výrobu startérů se soustředí spíše na výrobu probiotik, kultur pro fermentaci mléčných a masných výrobků, zatímco oblast vytváření startérů pro fermentaci zeleniny a obilných produktů je pokryta jen řídce. Zabývá se tím pouze několik společností, ale do budoucna se předpokládá velký rozvoj. Startéry pro výrobu vína jsou dobře zavedené, ale opět existuje jen několik firem, které tuto oblast pokrývají. Vedoucí postavení ve výrobě startérových kultur pro výrobu vína má kanadská společnost Lallemand (SARKAR, ROBERT NOUT, 2014). Významným tuzemským producentem ČMK je již zmiňovaná Laktoflora.

19

Tabulka 1: Dodavatelé startérových kultur využívaných v potravinářství (upraveno podle SARKAR, ROBERT NOUT, 2014) Název společnosti

Původ

Alce

Itálie

Blessing Biotech

Německo

Cargill

USA

Clerici-Sacco

Itálie

CSL

Itálie

Chr Hansen

Dánsko

CSK Food Enrichment

Nizozemsko

DSM

Nizozemsko

DuPont

USA

Kerry

Irsko

Lallemand

Kanada

Naruse

Japonsko

Miura

Japonsko

Takahashi

Japonsko

Valio

Finsko

3.5.2 Formy mlékařských kultur Zákysové kultury jsou do mlékáren dodávány v různých komerčních formách specializovanými výrobci, jejichž týmy pracovníků se zabývají výzkumem vedoucím k sestavování optimálních kombinací kmenů majících takové specifické vlastnosti, aby při jejich použití bylo dosaženo požadovaných parametrů produktů. Tímto se poněkud náročná práce s přípravou zákysů ulehčuje. Výrobce zaručuje standardní kvalitu, aktivitu, růst, metabolismus (glykolýzu, proteolýzu, lipolýzu, tvorbu aromatických látek), definované fyziologické vlastnosti, čistotu i rezistenci vůči bakteriofágům (PLOCKOVÁ, 2012; JANŠTOVÁ et al., 2012). Mlékárny si mohou zakoupit tekuté kultury, lyofilizované kultury pro zaočkování matečné kultury, koncentrované hlubokozmrazené/lyofilizované kultury pro zaočkování provozního zákysu nebo koncentrované hlubokozmrazené/lyofilizované kultury pro přímé zaočkování produktu ve výrobníku (PLOCKOVÁ, 2012). Tekutá forma, která se musí přeočkovávat přes matečnou kulturu až po provozní zákys, mívá 108-9 KTJ

20

v l ml. Sušená forma obsahuje 109-10 KTJ v l ml, koncentrované formy až na 1011-12 KTJ v l ml (JANŠTOVÁ et al., 2012). V současné době dochází k omezování klasických tekutých kultur pro přípravu matečné kultury a se zřetelem ke koncentraci a specializaci výroby roste podíl používání koncentrovaných kultur (zmrazených nebo lyofilizovaných) pro přímé zaočkování mléka. Jedná se o tzv. DVS kultury (Direkt-Vat-Set) s 1010 – 1011 KTJ/ml, které před použitím nevyžadují žádnou aktivaci. Ušetří se čas i práce, náklady na materiál a riziko kontaminace bakteriofágem je minimální. Koncentrované hlubokozmrazené kultury jsou často nahrazovány lyofilizovanými kulturami, jejichž doprava a použití je jednodušší, ale někdy vyžadují delší dobu pro svou aktivaci v mléce (PLOCKOVÁ, 2012; ŠUSTOVÁ, SÝKORA, 2013). Kultury se suší lyofilizací, kdy se buňky v aktivním stadiu zmrazí a za sníženého tlaku dojde k sublimaci na vodní páru, která se odsává. Používají se k přímému zaočkování či výrobě zákysu. Při výrobě mražené nebo hlubokozmrazené formy se kultura pěstuje v médiu na bázi odstředěného mléka, na konci logaritmické fáze se zkoncentruje, zmrazí, asepticky naplní do obalů a uchovává při teplotách – 40 nebo – 196 °C. Po přeočkování do mléka neprocházejí mikroorganismy lag fází a hned začínají fermentovat (JANŠTOVÁ et al., 2012).

3.6 Příprava a vedení Příprava ČMK představuje v provozních podmínkách klíčovou operaci, na jejímž provedení závisí úspěch celé výroby fermentovaných mléčných výrobků i sýrů. Nutná je vysoká odborná úroveň a pracovní kázeň personálu, provedení přísného výběru a ošetření mléka, zajištění trvalé jakosti dodávaných ČMK výrobcem a co nejlepších hygienických a sanitačních podmínek při veškeré manipulaci se zákysy, zákysníky i provozními fermentory. Povrchy výrobního zařízení musí být dokonale zbavené nežádoucích MO, aby nedocházelo k negativnímu ovlivňování průběhu fermentace (PLOCKOVÁ, 2012; GAJDŮŠEK, 2000). Proces vedoucí k fermentaci mléka ve výrobníku je založen na tepelném ošetření média, ochlazení na teplotu inokulace, zaočkování, inkubaci, chlazení po dosažení požadovaného stupně fermentace a skladování kultury (PLOCKOVÁ, 2012). Smíšené

21

nebo

jednotlivé

kmeny používané

jako

očkovací

médium

jsou

připravené

za aseptických podmínek (TAMIME, 2006). 3.6.1

Tepelné ošetření média

Docílíme zlepšení vlastností média, které jsou nutné pro růst mikroorganismů zákysové kultury. Především se jedná o destrukci bakteriofágů, eliminaci některých inhibičních látek, vypuzení rozpuštěného kyslíku, destrukce živých MO a určitým stupněm rozklad proteinů. Pro přípravu matečné kultury se mléko (používají se skleněné lahve o objemu 100 ml) ošetřuje sterilací v autoklávu. Pro přípravu matečného a mezioperačního zákysu se zahřívá v kontejnerech a pro kultivaci provozního zákysu v tanku se dosahuje teploty 90 – 95 °C s výdrží 30 – 45 min (PLOCKOVÁ, 2012). 3.6.2

Ochlazení na teplotu inokulace

Po tepelném ošetření se provede ochlazení na teplotu doporučenou výrobcem kultur s ohledem na typ bakteriální kultury. Typická inokulační teplota pro termofilní kultury je 42 – 45 °C a pro mezofilní je 20 – 30 °C. Při propagaci vícedruhových kultur může již mírná teplotní odchylka od teplotního minima nepříznivě ovlivnit finální produkt. Vlivem odchylky dojde k podpoře růstu jednoho druhu, čímž se pozmění požadované typické parametry finálního výrobku. Příkladem může být inkubace jogurtové kultury. Zvyšováním teploty inkubace této kultury od 40 do 45 °C se podporuje nárůst druhu Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus na úkor druhu Streptococcus thermophilus (PLOCKOVÁ, 2012). 3.6.3

Inokulace

Provádí se aseptickým transferem požadovaného množství bakteriální kultury do kultivačního média. Při přípravě matečné kultury se do lahve vpraví očkovací dávka pomocí sterilní injekční stříkačky. Matečních kultur se vede v laboratoři několik a po vyhodnocení se vybírají nejvhodnější kmeny kultur pro provozní použití. Jelikož se u většiny výrobků přidávají až 2 % těchto bakteriálních kultur, je třeba při vysoké potřebě provozního zákysu ještě připravit mateční zákys, kdy se matečnou kulturou se zaočkuje větší objem mléka. Do kontejneru pro přípravu matečného příp.

22

mezioperačního zákysu a do tanku pro provozní zákys se dopravuje inokulum proudem sterilovaného vzduchu. Velice důležitým požadavkem je dodržení dávky inokula, která významně ovlivňuje fermentační proces (PLOCKOVÁ, 2012; GAJDŮŠEK, 2000). 3.6.4

Inkubace

Inkubace je zahájena, jakmile je kultivační médium smícháno s inokulem a když se bakterie začnou množit (PLOCKOVÁ, 2012). Po inokulaci startovací kultury je udržováno pH na 6,0 – 6,3 pro mezofilní kultury a pH 5,5 – 6,0 pro termofilní kultury. I další kritické proměnné jako např. teplota či rychlost míchání jsou optimalizovány pro každý kmen (TAMIME, 2006). Výše teploty inkubace ovlivňuje poměr přítomných mikrobiálních rodů a tím pádem i produkci některých metabolitů (biacetyl, acetaldehyd).

Doba inkubace trvá 3 – 20 hod. v závislosti na velikosti inokula

a použitém typu bakterií v kultuře (PLOCKOVÁ, 2012). 3.6.5

Zchlazení kultury

Po dosažení požadovaného stupně kyselosti má zchlazení zastavit růst bakterií a zachovat tak vysoký stupeň aktivity kultury. Teploty chlazení se liší dle operace, která následuje. Pokud je třeba kulturu skladovat déle jak 6 hod., je třeba ji zchladit na 5 °C. Jestliže je kultura v průběhu následujících 6 hod. využita, zchlazuje se na 10 – 12 °C (PLOCKOVÁ, 2012).

3.7 Požadované parametry na čisté mlékařské kultury ČMK mají v mlékárenském průmyslu klíčový význam, jelikož na nich závisí jakost výrobku za předpokladu, že je použita vhodná surovina a dodržován technologický postup. Účinnost závisí na řadě podmínek, které se týkají zejména výběru a úpravy mléka,

pěstování,

uchovávání

kultur

a

zvyšování

jejich

aktivity

(ŽIŽKA,

MARTINKOVÁ, 1980). V závislosti na typu výrobku, pro jejichž výrobu se bakteriální kultury používají, jsou požadovány níže uvedené aktivity a to v různé intenzitě. Fermentace sacharidů, která následně vede ke snížení pH, což při výrobě sýrů podporuje účinnost enzymů syřidla. Dále je požadována schopnost tvorby kyseliny mléčné (popř. i dalších kyselin), která při výrobě všech fermentovaných mléčných

23

výrobků ovlivňuje vůni, chuť a konzistenci výrobků působením na kasein a redukuje nebo zcela potlačuje růst nežádoucích mikroorganismů. Konzistenci, chuť a vůni sýrů ovlivňuje hydrolýza bílkovin a katabolismus aminokyselin. Dále je vyžadována produkce plynných a senzoricky významných sloučenin z různých substrátů (laktóza, citráty,

bílkoviny,

lipidy),

syntéza

sloučenin

ovlivňujících

texturu

(exopolysacharidy), produkce antimikrobiálně působících sloučenin

produktů (organické

kyseliny, H2O2, CO2, biacetyl, bakteriociny atd.) a v neposlední řadě produkce speciálních biologicky aktivních látek, např. peptidů s imunostimulační nebo antihypertenzní aktivitou (PLOCKOVÁ, 2012). 3.7.1 Problematika bakteriofágů „Jedná se o nukleoproteinové částice, které nesou genetickou informaci, ale nemají enzymové vybavení pro zajištění základních životních funkcí. Jsou však schopny infikovat vhodnou hostitelskou buňku, jsou tedy obligátní parazité, přenáší dovnitř buňky nukleovou kyselinu a využívají hostitelova enzymového systému pro svou replikaci“ (ŠILHÁNKOVÁ in PEROUTKOVÁ et al., 2012). V technologii výroby sýrů i při výrobě fermentovaných výrobků je kontaminace bakteriofágy závažným problémem. Jsou jednou z hlavních příčin zhoršeného prokysávání nebo selhávání ČMK během fermentačního procesu, kdy dochází k prodloužení technologického procesu výroby (oslabení a zpomalení fermentace), v horším případě vede kontaminace k velkým ekonomickým ztrátám (GAJDŮŠEK, 2000; PEROUTKOVÁ et al., 2012; MULLAN, 2005). I přes důslednou sanitaci se mlékárenské závody v průběhu technologického zpracování opakovaně potýkají s kontaminací bakteriofágem. Tento problém je spojen s přítomností biofilmů, především v provozech používajících tvrdou vodu. Dále může dojít ke kontaminaci prostřednictvím komponent jako je syrovátka nebo koncentrát syrovátkových bílkovin. U cisteren jsou rizikovými místy víka a ventily. Dále jsou rizikem zásobní tanky, ohřívák mléka, míchadlo na výrobníku, lisovací vany a jejich výpusti, solné lázně, homogenizátor, fermentační tanky atd. Bakteriofág je zcela inhibován až teplotou vyšší než 92 °C, tudíž je v sýrařské technologii riziko kontaminace bakteriofágy větší v důsledku používání pasterační teploty 74 °C nebo 85 °C. Menší riziko je v technologii fermentovaných výrobků, kde se používá 24

pasterační teplota 95 °C. Při použití chlorových preparátů, po běžné sanitaci louhem a kyselinou (v případě provozů s tvrdou vodou ještě zařazením cyklu kyseliny citronové), je možné minimalizovat riziko kontaminace bakteriofágem na technologicky únosnou mez. Titr bakteriofága 102 je běžně zjišťovaná hodnota a ve většině případů při dodržení

technologických

parametrů

nedojde

ve

výrobě

k

problémům

(PEROUTKOVÁ et al., 2012). V rámci řešení výzkumného záměru MSM 2672286101 byla vypracována certifikovaná metodika s cílem podat ucelené shrnutí metod zjišťování bakteriofága a upozornit na kritická místa v technologiích výroby sýrů, tvarohů i fermentovaných výrobků. V metodice jsou doporučeny kroky, které je třeba v průběhu technologie udělat tak, aby ekonomické ztráty a zdravotní riziko při průkazu bakteriofága bylo minimální (PEROUTKOVÁ et al., 2012).

3.8 Rozdělení kultur Čisté mlékařské kultury lze klasifikovat několika způsoby. PLOCKOVÁ (2012) rozděluje ČMK následujícím způsobem: Dle obsažených skupin mikroorganismů se dělí na bakteriální (dále se dělí na termofilní a mezofilní), kvasinkové, plísňové, smíšené (obsahující bakterie i kvasinky). Dle druhové a kmenové skladby rozlišujeme jednokmenové (Single Strain Starters) obsahující jeden kmen určitého druhu; vícekmenové (Multiple Strain Starters) obsahující různé známé kmeny jednoho druhu; směsné vícekmenové (Multiple-MixedStrain Starters) obsahující různé definované kmeny různých druhů; a tradiční kultury (Traditional Starters or Raw Mixed Strain Starters) obsahující druhy a kmeny částečně nebo zcela neznámé. Podle funkce lze kultury rozdělit na startovací, protektivní a probiotické. U startovacích je požadována funkce technologická, která je spojena se schopností MO přeměňovat substráty na metabolity, které ovlivní výslednou chuť, vůni a konzistenci výrobků. Protektivní souvisí s produkcí antimikrobiálně aktivních metabolitů (organické kyseliny, diacetyl, oxid uhličitý, peroxid vodíku, bakteriociny, deriváty aminokyselin),

25

které potlačují růst nežádoucích mikroorganismů a také mikroorganismů, které způsobují onemocnění z poživatin, buď v surovinách, meziproduktech, finálních výrobcích nebo v trávicím traktu člověka. Význam probiotických kultur spočívá v pozitivním působení na zdraví lidí. NEDOPILOVÁ (2008) navíc uvádí dělení dle účelu, k němuž kultury slouží. Jedná se o kultury smetanové, kultury pro zakysané mléčné výrobky a kultury pro výrobu sýrů a tvarohu. Dále uvádí dělení dle substrátu, kdy rozdělujeme kultury na kultury pěstované v mléce, v tekuté živné půdě (speciální mazová kultura) a pěstované na tuhém substrátu (pečivo, kroupy).

3.9 Základní druhy čistých mlékařských kultur 3.9.1 Smetanová kultura Smetanová kultura je nejvýznamnější kulturou v mlékárenském průmyslu. Využívá se při výrobě másla, tvarohů, sýrů, mléčných nápojů i různých mléčných specialit. Dle povahy výrobků se od kultury požaduje přiměřená tvorba kyseliny mléčné, tvorba dostatečného množství aromatických látek, redukujících látek, odolnost vůči bakteriofágům a v některých případech i produkce antibiotik nisinu a diplococinu. (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). Kromě produkce kyseliny mléčné se MO této kultury vyznačují rozkladem citrátů v mléce, z nichž produkují oxid uhličitý a směs čtyřuhlíkatých sloučenin, z nichž je diacetyl nositelem typického aroma (PLOCKOVÁ, 2012). Jedná se o směsnou kulturu obsahující druhy aromatvorné a kyselinotvorné. Z 90 % je kultura zastoupena kyselinotvornými druhy Lactococcus lactis subsp. lactis a Lactococcus lactis subsp. cremoris, které při homofermentativním rozkladu laktózy produkují L(+) izomer kyseliny mléčné. Druhou složkou jsou aromatvorné druhy, které jsou zastoupeny homofermentativním druhem Lactococcus lactis subs. lactis biovar. diacetylactis a heterofermentativními druhy

Leuconostoc mesenteroides subsp.

dextranicum a Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris. Aromatické kultury se používají při výrobě mlékárenských výrobků, kde je tvorba plynu a aromatických látek

26

žádoucí, např. Eidam, Gouda, zakysaná mléka, máslo ze zakysané smetany (MARTH, STEELE, 2001; PLOCKOVÁ, 2012). 3.9.1.1 Kultivace a znaky kultury Optimální teplota pro růst MO kultury je 16 – 23 °C (JANŠTOVÁ et al., 2012). Vyšší teplota sice urychluje proces prokysávání, ale zároveň nepříznivě ovlivňuje chuť a konzistenci. Při zaočkování 1 % kultury a kultivaci 16 – 20 hodin při výše uvedené teplotě vzniká jemná, hustá konzistence, mléčně kyselá, smetanová chuť, vůně čistá, výrazně aromatická, film homogenní, který ulpívá 1 minutu na stěnách, aniž by se trhal. Titrační kyselost dosahuje hodnot 36 – 42 SH (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980; GRIEGER et al., 1990). 3.9.1.2 Charakteristika jednotlivých druhů smetanové kultury Lactococcus lactis subsp. cremoris patří mezi mezofilní, fakultativně anaerobní streptokoky, je více termorezistentní než ostatní druhy, snáší prostředí 10% ethanolu a dobře roste i v kyselém prostředí (počáteční pH 4,2 až 4,8). Od Lactococcus lactis subsp. lactis se liší nižší teplotou pro optimum růstu, vytváří měřitelné množství CO2, vyznačuje se zpravidla většími buňkami a laktózu fermentuje pomaleji (GÖRNER, VALÍK, 2004; NEDOPILOVÁ, 2008). Pěstuje se na čerstvém sterilním nebo obnoveném mléce, které se zaočkuje 1 kultury. Kultivuje se při 30 C, 16 – 18 hod. Titrační kyselost se pohybuje v rozmezí 32 – 38 SH. Chuť je čistá, smetanová, konzistence hustá. Pod mikroskopem většinou Gkoky, diplokoky, kratší i delší řetízky (NEDOPILOVÁ, 2008). Mezofilní Lactococcus lactis subsp. lactis je v mlékařství snad nejrozšířenějším mikroorganismem. Je neodmyslitelnou součástí používaných ČMK (NEDOPILOVÁ, 2008)Buňky mají v průměru 0,5 – 1 μm, většinou se nacházejí v párech nebo krátkých řetízcích. Podmínky kultivace jsou stejné jako u Lactococcus lactis subsp. cremoris. Dosažená titrační kyselost je 32 – 40 SH, chuť je čistě mléčná, kyselá, konzistence kompaktní, porcelánovitého vzhledu (NEDOPILOVÁ, 2008). Charakteristické je, že nefermentují sacharózu a pokud ano, tak jen v nepatrné míře. Kyselinu citrónovou neštěpí, netvoří acetoin, diacetyl ani CO2, ale existují aromatvorné biovary, např. Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis (GÖRNER, VALÍK, 2004). 27

Některé kmeny Lactococcus lactis produkují antibiotikum nisin, které se používání jako pomocná látka při konzervaci potravin, jelikož inhibuje rozvoj řady grampozitivních bakterií (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Bakterie Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris produkuje významný biacetyl, který dodává příjemné aroma máslu (ŠILHÁNKOVÁ, 2002). Tvoří organické kyseliny, oxid uhličitý, ethanol a při nižším pH aromatické látky. Tvoří asi 0,7 % kyseliny mléčné. V přítomnosti sacharózy vytvářejí slizovitá pouzdra, což dává vznik charakteristické konzistenci koagulátu. Tvoří buňky o průměru 0,6 – 1 μm. Čerstvé kultury pěstované v mléce vytváří dlouhé řetízky. U starších kultur se řetízky rozpadávají v páry. Na syrovátkovém agaru tvoří podobné kolonie jako L. lactis. Optimální teplota růstu se pohybuje okolo 28 °C a očkuje se 1 – 2 %, kultivační doba je 16 – 18 hodin. Chuť je mléčná, aromatická, konzistence méně kompaktní. Roste i v médiu s obsahem 2 % NaCl. Všeobecné kultivační podmínky pro Leuconostoc mesenteroides subsp. dextranicum jsou stejné jako u Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris (NEDOPILOVÁ, 2008; GÖRNER, VALÍK, 2004). 3.9.2

Jogurtová kultura

Jogurtová kultura je směsná kultura, která se používá především pro výrobu jogurtů a jogurtových mlék. Připravuje se pomocí termofilních druhů Streptococcus salivarius ssp. thermophilus a Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus. Tyto mikroby žijí ve vzájemné symbióze. Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus stimuluje růst bakterie Streptococcus salivarius ssp. thermophilus uvolňováním aminokyselin z bílkovin mléka svojí vyšší proteolytickou aktivitou a Streptococcus thermophilus naopak stimuluje růst a metabolismus Lactobacillus bulgaricus tvorbou kyseliny mravenčí, která snižuje redox potenciál prostředí. Významnou vlastností této kultury je tvorba nosné aromatické složky jogurtů, acetaldehydu v množství 20 – 30 mg/l (GÖRNER, VALÍK, 2004). Dle Vyhlášky č. 77/2003 Sb. musí být zachován počet živých mikroorganismů 107 v 1 g jogurtu. Zvláštní skupinou jogurtů jsou výrobky označené např. probio, bifi, bijo, ABT, které jsou obohacené o probiotické kultury. Jedná se o Bifidobakterie, Lactobacillus

28

acidophilus, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei a další (ŠUSTOVÁ, SÝKORA, 2013). 3.9.2.1 Kultivace a znaky kultury Mléko připravené ke kultivační zkoušce, vytemperované na 43 °C a zaočkované 1 % této kultury se sráží za 2,5 – 4 hodiny a dosahuje titrační kyselosti vyšší než 40 SH. Smyslové hodnocení se provádí po vychlazení na 10 °C. Chuť je čistá, výrazně aromatická, jogurtová, správně kyselá, vůně čistě kyselá, aromatická. Konzistence je hustá, po promíchání se tvoří film na skle, který se vyznačuje tím, že tvoří nepatrné praménky na stěně. Pod mikroskopem hustá tyčinková a streptokoková mikroflóra. Nejideálnější je poměr 1:1. Čím vyšší kyselost, hustší konzistenci, lepší aromatickou, typicky jogurtovou chuť kultura v době stanovení vykazuje, tím lepší je její jakost. Nejlepší doba srážení je okolo uplynutí tří hodin. Kultura stará 3 dny, uložená v chladničce, musí při kultivační zkoušce dávat výborné výsledky. Je-li kultura stará nebo jakýmkoliv způsobem oslabená, je třeba ji nejprve několikrát přeočkovat a pak teprve posuzovat její vlastnosti. Pokud se kultura nesrazí do 8 – 12 hodin, nemá zpravidla po oživení dobrou jakost (MAŠEK et al., 1960). 3.9.2.2 Charakteristika jednotlivých druhů jogurtové kultury Streptococcus salivarius ssp. thermophilus je grampozitivní bakterie s velikostí buněk 0,7 – 0,9 μm, které bývají ve dvojicích nebo tvoří řetízky. Homofermentativně zkvašuje laktózu na kyselinu mléčnou. Kultivuje se v mléce po zaočkování 0,5 – 1 % kultury při 37 °C (optimum okolo 40 – 45 °C) po dobu 16 – 20 hod. V kyselosti dosahuje 30 – 40 SH. Streptococcus thermophilus je značně citlivý vůči inhibičním látkám, tudíž může dojít k jeho oslabení, což má za následek snížení jakosti finálního produktu (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). Kromě toho, že se používá při výrobě jogurtů, je součástí různých startérů, které se používají k produkci fermentovaných mléčných výrobků a sýrů (YERLIKAYA, 2014). Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus je grampozitivní, fakultativně anaerobní tyčinka, dlouhá 5 – 10 μm. Při optimální teplotě růstu, která se pohybuje okolo 45 °C, se mléko srazí za 3 – 4 hodiny a vzniká porcelánovitá kompaktní hmota. Vzájemná symbióza se Streptococcus thermophilus se příznivě projevuje tvorbou typického aroma

29

jogurtu, kde je hlavní složkou acetaldehyd. Jeho hlavním producentem je Lactobacillus bulgaricus, ale ve směsné kultuře se tvoří rychleji a ve větším množství (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.9.3 Acidofilní kultura Jedná se o monokulturu obsahující Lactobacillus acidophilus, který je využíván pro výrobu různých mléčných výrobků z důvodu příznivého působení na organismus člověka (PLOCKOVÁ, 2012). Kultura se uplatňuje při výrobě různých druhů mléčných výrobků, nápojů či pro léčebné účely (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). V kombinaci se smetanovým zákysem je součástí acidofilního mléka (ŠUSTOVÁ, SÝKORA, 2013). Dle Vyhlášky č. 77/2003 Sb. musí být v 1 g výrobku alespoň 106 Lactobacillus acidophilus. 3.9.3.1 Kultivace a znaky kultury Kultura se pěstuje ve sterilním mléce zaočkovaném 1 % matečné kultury při 37 °C, doba srážení se pohybuje okolo 8 – 16 hod. Kyselost bývá 60 – 90 SH. Vychlazená kultura tvoří hustou konzistenci s čistě kyselou chutí a vůní. Pod mikroskopem je vidět mikroflóra krátkých a středně dlouhých tyčinek, někdy ve dvojicích nebo řetízcích (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.9.3.2 Charakteristika Lactobacillus acidophilus Lactobacillus acidophilus je grampozitivní, anaerobní nebo fakultativně anaerobní tyčinka s délkou 2 – 10 μm s optimální teplotou růstu 35 – 38 °C a optimální hodnotou pH 5,5 – 6. Její význam spočívá v regulaci dalších MO střevní mikroflóry. Je schopen produkovat i antibiotika lactobacilin, lactocidin, lactocin B, acidophilin, acidolin, kterými může také utlumovat střevní infekce. Konzumace acidofilních nápojů potlačuje škodlivé mikroby (tvorbou kyseliny mléčné a inhibičních látek) ve střevě a zabezpečuje jeho funkci i při léčení antibiotiky, když se mimo původce onemocnění ničí i přirozená střevní mikroflóra, která je nezbytná pro správnou funkci střev (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980; YERLIKAYA, 2014).

30

3.9.4 Bifidová kultura V současné době je známo asi 30 různých druhů Bifidobakterií. Pouze šest z nich (Bifidobacterium adolescentis, breve, bifidum, infantis, lactis, longum) přilákalo pozornost mlékárenského průmyslu, především pro výrobu tzv. bio fermentovaných mléčných výrobků. Nejčastěji je tato kultura zastoupena druhem Bifidobacterium bifidum (ROBINSON, 2002). 3.9.4.1 Kultivace a znaky kultury Bifidobacterium bifidum je bakterie náročná na živné prostředí. Mléko, ve kterém se pěstuje, musí být kvalitní, nesmí obsahovat žádné inhibiční látky. Kultivuje se asi 16 hodin při 37 °C. Sraženina je kompaktní, chuť a vůně je specifická, ovlivněná značným obsahem kyseliny octové. Titrační kyselost bývá nižší než u acidofilní kultury (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.9.4.2 Charakteristika rodu Bifidobacterium Bifidobacterium je rod termofilních, grampozitivních, nepohyblivých, nesporolujících, vesměs anaerobních bakterií, které se běžně vyskytují v trávicím traktu člověka. Optimální teplota růstu je 37 – 41 °C při pH 6,5 – 7 (GÖRNER, VALÍK, 2004). Používají se jako doplňkové MO při přípravě jogurtů nebo fermentovaných mlék. Vzhledem k významnými účinkům na lidské zdraví (probiotická povaha), byl tento rod v posledních letech podroben mnoha studiím. Jedním z identifikačních znaků rodu Bifidobacterium je tvorba enzymu fruktozo-6-fosfát fosfoketolázy, který se podílí na fermentaci sacharidů (ŠALAKOVÁ et al., 2012; YERLIKAYA, 2014). Kultura tvoří i kyselinu mléčnou a značné množství kyseliny octové (až 50 %). Kyselinou mléčnou potlačuje hnilobné a jiné nežádoucí MO ve střevě a tím pozitivně ovlivňuje složení celé mikroflóry a uplatňuje se i při opětovném vyrovnávání rovnováhy střevní mikroflóry po léčbě antibiotiky (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.9.5 Kefírová kultura Kefírová kultura se používá při výrobě kefíru a kefírového mléka. Tyto výrobky jsou vysoce ceněny pro své dieteticko-léčivé účinky. Jsou lehce stravitelné, výživné, obsahují vitamíny skupiny B a mléčnou kyselinu, která potlačuje hnilobnou mikroflóru

31

ve střevním traktu, tudíž jsou často využívány při žaludečních a střevních potížích. Probíhají v nich dva základní biochemické procesy. Mléčné kvašení vyvolané činností bakterií a ethanolové kvašení vyvolané kvasinkami. Ethanolu vzniká asi 0,9 % plus vznikají další látky ovlivňující chuť kefíru (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). Výrobky se však liší množstvím obsažených kvasinek. Kefír by jich měl obsahovat 10 4 a kefírové mléko 102 (Vyhláška č. 77/2003 Sb.). 3.9.5.1 Kultivace a znaky kultury Kefírová kultura se získává přímo z kefírových zrn nebo je sestavena uměle z bakteriálních a kvasinkových čistých mlékařských kultur (PTÁČKOVÁ, 2011). ŽIŽKA a MARTINKOVÁ (1980) popisují přípravu kefírové kultury z kefírových zrn. Jakostní kefírová zrna (promytá sterilní vodou) se vloží do sterilní Erlenmayerovy baňky a zalijí se desetinásobným až dvacetinásobných hmotnostním množstvím pasterovaného mléka o teplotě 20 – 25 °C. Kultivace probíhá za teploty 15 – 20 °C po dobu 36 – 72 hodin. Získané sražené mléko je kefírová kultura, která se sterilně odleje přes síto a použije pro přípravu kefíru nebo se plní do expedičních lahví. Kefírová zrna se promyjí sterilní vodou a přenesou do čerstvého živného prostředí. Dobrá kefírová zrna by měla mít tvar podobný růžičkám květáku, příjemnou kefírovou vůni a lehce štiplavou chuť. Získaná kultura má smetanou konzistenci, kyselost se pohybuje mezi 45 – 50 SH (nemá přesáhnout 55 SH). Pěnivost záleží na obsahu CO2. Pěstuje se v plnotučném nebo odstředěném mléce v Erlenmayerových bankách opatřených vatovými zátkami, aby mohl unikat CO2. Očkovací dávka je 1 – 3 %. Kultivuje se 12 – 14 hodin při 18 – 20 °C za občasného míchání až do dosažení kyselosti 36 – 44 SH a následně se kultura vychladí. Lze kultivovat i v tlustostěnných lahvích hermeticky uzavřených, naplněných pouze do 80 % (kultivuje se při 18 – 22 °C dva dny). Kultura pěstovaná v baňkách má však příjemnou chuť, o trochu ostřejší než smetanová kultura a film je podobný jako u smetanové kultury. Kdežto kultura pěstovaná v uzavřených lahvích silně šumí, má středně hustou konzistenci a hrubý film, který se rozděluje v praménky. Chuť je příjemně kyselá, slabě kvasničná, až štiplavá po CO2 (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980).

32

3.9.5.2 Jednotlivé druhy kefírové kultury Typických vlastností tradičního kefíru se dosáhne vhodným smícháním typických reprezentativních MO (laktobacily, koky, kvasinky) izolovaných z kefírových zrn (BESHKOVA et al., 2002). Kultura obsahuje zejména Streptococcus lactis, leukonostoky, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis. Z kvasinek Torulopsis kefir, Saccharomyces fragilis atd. Více v tabulce 2 a 3. Mezi přítomnou mikroflórou panují symbiotické vztahy. Kyselinotvorné bakterie vytváří příznivé prostředí pro kvasinky, které zkvašují laktózu na ethanol a CO2, díky kterému je kefír více či méně šumivý. Současně kvasinky produkují vitamíny, které jsou zase významné pro BMK. Při zrání kefíru také nastává částečný rozklad bílkovin (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). Tabulka 2: Bakterie, kvasinky a plísně izolované z kefírových zrn (upraveno podle HUTKINS, 2006)

33

Tabulka 3: Zastoupení živých mikroorganismů v kysaných mléčných výrobcích (upraveno podle Vyhlášky č. 77/2003 Sb.)

*) U jogurtových výrobků mohou být kromě základní jogurtové kultury přidávány kmeny produkující kyselinu mléčnou a pomáhající dotvářet specifickou chuťovou nebo texturovou charakteristiku výrobku. Musí však být zachován optimální poměr obou základních kmenů jogurtové kultury (Vyhláška č. 77/2003 Sb.). 3.9.6 Speciální kultury pro výrobu sýrů Nejdůležitějšími biochemickými procesy, které se uplatňují při výrobě a zrání sýrů jsou rozklad laktózy za tvorby kyseliny mléčné, propionové kvašení, oxidace kyseliny mléčné, rozklad bílkovin a mléčného tuku (ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980).

34

Kultury, které se používají pro výrobu sýrů, se obvykle dělí na primární a sekundární. Primární, které obsahují BMK, se používají zejména pro produkci kyseliny mléčné z laktózy v počáteční fázi výroby sýrů. Mikroflóra sekundární je velmi rozmanitá z hlediska taxonomického i funkčního. Pro nás jsou nejdůležitější NSLAB (Non-Starter Lactic Acid Bacteria), propionové bakterie, kvasinky a plísně. Sekundární kultury

hrají

významnou

roli

při

zrání

sýrů

a

významně

přispívají

k jejich organoleptickým vlastnostem (PLOCKOVÁ, 2012). 3.9.6.1 Propionová kultura a její charakteristika Z propionové kultury jsou nejčastěji vyskytující se druhy Propionibacterium freudenreichii, Propionibacterium jensenii a Propionibacterium acidipropionici, které v roce 1906 izolovali Freudenreich a Orla-Jensen (YERLIKAYA, 2014). Byly definovány

na

základě

schopnosti

tvořit

kyselinu

propionovou

(spolu

s aminokyselinami dodává sýrům typickou nasládlou chuť), dále octovou a oxid uhličitý tvořící velká oka, která jsou typická např. pro Ementál. Ostatní metabolity včetně mastných kyselin a aminokyselin přispívají k typickému aroma a chuti těchto sýrů (PLOCKOVÁ, 2012; ŽIŽKA, MARTINKOVÁ, 1980). 3.9.6.2 Mazová kultura a její charakteristika Mazové kultury jsou používány pro zrání měkkých a polotvrdých sýrů s mazem na povrchu, např. Olomoucké tvarůžky, Romadur, Tylžský sýr a Limburský sýr. Mohou obsahovat jednotlivé složky nebo směs rozmanitého souboru MO zahrnující koryneoformní

bakterie

(rody

Arthrobacter,

Brevibacterium,

Corynebacterium

a Microbacterium), grampozitivní koky (Micrococcus, Staphylococcus, Kocuria) a kvasinky (Candida, Kluyveromyces, Debaryomyces). Nejdůležitější je Brevibacterium linens zabezpečující správný průběh zrání. Je uplatňována na povrchu sýra poté, co je přítomná kyselina mléčná metabolizována a neutralizovaná kvasinkami a koky a pH povrchu sýra stoupne k hodnotám pH 5,7 – 6. Brevibacterium vytváří na povrchu sýra charakteristické žlutooranžové karotenoidní pigmenty a má vysokou proteolytickou aktivitu. Schopnost degradovat aminokyseliny za vzniku amoniaku, a methionin za vzniku methanthiolu je částečně zodpovědná za vznik velmi výrazné chuti a vůně

35

sýrů, k čemuž přispívají i ostatní těkavé sloučeniny jako kyselina máselná, kapronová, fenylmethanol, dimethyldisulfid a dimethyltrisulfid (PLOCKOVÁ, 2012). 3.9.6.3 Plísňová kultura a její charakteristika Pro zrání plísňových sýrů se používají plísňové kultury obsahující plísně rodu Penicillium. Modré plísně Penicillium roqueforti se používají pro výrobu sýrů s plísní v těstě (Roquefort, Gorgonzola, Stilton, Niva) a bílé plísně Penicillium camemberti se využívají pro výrobu sýrů s plísní na povrchu (Camembert, Brie, Hermelín). Tyto plísňové kultury se vyznačují lipolytickou i proteolytickou aktivitou. Oba druhy rozkládají mléčný tuk za vzniku β-methylketonů a volných mastných kyselin. Vyšší hladiny těchto sloučenin tvoří Penicillium roqueforti, čímž přispívá k výrazné chuti a vůni sýrů s plísní v těstě. Penicillium camemberti přispívá k chuti a vůni sýrů s plísní na povrchu směsí sloučenin, ze kterých jsou nejvíce zastoupeny 2-heptanon, 2-heptanol, 8-nonen-2-on, 1-okten-3-ol, 2-nonanol a fenol (PLOCKOVÁ, 2012). 3.9.7 Probiotika, prebiotika, synbiotika Probiotické mikroorganismy jsou v posledních letech předmětem řady vědeckých studií (HORÁČKOVÁ, ŠVIRÁKOVÁ, 2009). Během posledních 20 – 30 let byla věnována značná pozornost možnosti zlepšení zdravotního stavu člověka modulací střevní mikroflóry (NEVORAL, 2005). Vliv mikroorganismů obsažených ve fermentovaných mléčných produktech na zdraví člověka je studován již od přelomu 19. a 20. století, kdy jejich pozitivní účinky popsal ruský vědec Ilja Mečnikov (HORÁČKOVÁ et al., 2010). NEVORAL (2005) uvádí: „Probiotika jsou mono- nebo směsné kultury živých mikroorganizmů, které po aplikaci prospěšně ovlivňují hostitele zlepšením vlastností jeho vlastní mikroflóry.“ Nejčastěji používaná probiotika jsou uvedena v Tabulce 4. Jednotlivé bakteriální kmeny, které byly zařazeny do skupiny probiotik musí splňovat několik základních požadavků. Musí mít prokazatelně pozitivní vliv na zdraví hostitele, musí být zdravotně nezávadné, netoxické, nepatogenní, izolované ze stejného živočišného druhu, jako je předpokládaný příjemce a bakterie musí být životaschopné během skladování. Forma, ve které je probiotikum do trávicího ústrojí aplikováno, musí obsahovat dostatečné množství životaschopných bakterií, které musí mít schopnost přežívat v trávicím ústrojí a být metabolicky aktivní. Obvykle se vyžaduje 106

36

–

108 KTJ/ml

živých

MO.

Nejčastěji

bývá

studováno

přežívání

daného

MO

v gastrointestinálním traktu a zdravotní benefity, které mikroorganismus přináší svému hostiteli. Přežívání a toleranci podmínek trávicího traktu mohou napomáhat i média či nosiče, které vytvářejí ochranné prostředí pro probiotika. Jedná se např. o mléčné výrobky, které jsou dnes běžně probiotiky obohacovány (NEVORAL, 2005; HORÁČKOVÁ et al., 2010; PLOCKOVÁ, 2012). Mezi nejčastěji uváděné příznivé účinky probiotik patří antimikrobiální aktivita v souvislosti s nejrůznějšími druhy gastrointestinálních infekcí, spolu s antibiotiky potlačení infekce Helicobacter pylori, zmírnění průběhu nespecifických střevních zánětů, zlepšení trávení laktózy, stimulace imunitního systému apod. (HORÁČKOVÁ, ŠVIRÁKOVÁ, 2009). Tabulka 4: Nejčastěji používaná probiotika (upraveno podle NEVORAL, 2005) Laktobacily

Gram pozitivní koky

L. acidophilus

Lactococcus lactis subsp. cremoris

L. casei

Streptococcus salivarius subsp. thermophilus

L. rhamnosus

Enterococcus faecium

L. delbrueckii subsp. bulgaricus

S. diacetylactis

L. reuteri

S. intermedius

L. brevis

E. coli (sérotyp O83:K24:H1)

L. cellobiosus

Bifidobakterie

L. curvatus

B. bifidum

L. fermentum

B. adolescentis

L. plantarum

B. animalis

Kvasinkové mikroorganismy

B. infantis

Saccharomyces boulardii

B. longum B. thermophilum

Prebiotika NEVORAL (2005) definuje takto: „Nestravitelné látky obsažené v potravinách, které podporují selektivně růst nebo aktivitu jedné bakterie nebo omezeného počtu střevních bakterií a tím pozitivně ovlivňují složení střevní mikroflóry tlustého střeva, čímž mají celkově pozitivní vliv na zdraví a celkovou pohodu příslušného jedince. Funkci prebiotik zastávají laktulóza, laktitol, fruktooligosacharidy inulinového typu atd. (PLOCKOVÁ, 2012)

37

Výrobky, které obsahují současně probiotika i prebiotika, se nazývají synbiotika (PLOCKOVÁ, 2012). V synbiotiku je probiotikum kombinováno s prebiotikem, které je pro něj specifické, např. oligofruktóza nebo inulin s kmenem probiotických Bifidobakterií. Tato kombinace potom přispívá k prodloužení přežití probiotika, pro které je prebiotikum specifickým substrátem vhodným k fermentaci (NEVORAL, 2005; KOLÁŘOVÁ et al., 2011).

3.10 Využití čistých mlékařských kultur Nejstarší záznamy o využívání fermentace mléka, masa a zeleniny sahají až k datu 6 000 let př. n. l. (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). Ještě tehdy byl celý proces fermentace velice tajemným jevem, jelikož nikdo neměl ponětí o existenci mikroorganismů (HANSEN, 2002). Produkce fermentovaných potravin byla založena na spontánní fermentaci díky přirozeně

se

vyskytující

mikroflóře

(LEROY,

DE

VUYST,

2004).

Objev

mikroorganismů znamenal obrovský pokrok. Během 20. století probíhalo zkoumání bakterií

mléčného kvašení,

které hrají

dominantní

roli

ve výrobě mnoha

fermentovaných potravin (zejména těch mléčných), a to tak velkou rychlostí, že dnes je schopnost řídit tyto bakterie na úrovni, která byla ještě před 40 lety nemyslitelná. Izolace startovacích kultur byla velkým krokem kupředu, protože kultury mohly být následně vyráběny ve velkém a dodávány do továren podílejících se na výrobě fermentovaných produktů (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). Původním účelem fermentování potravin bylo dosažení konzervačního účinku, jako způsobu zachování potravin rychle podléhajících zkáze. Nicméně s rozvojem mnoha jiných alternativních účinných konzervačních technologií, které jsou nyní běžně k dispozici, je v současné době mnoho z těchto fermentovaných potravin oceňováno spotřebiteli zejména pro jejich unikátní chuť, aroma a texturní atributy (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). Primární činností kultur je převést sacharidy na požadované metabolity jako ethanol, kyselinu octovou, mléčnou, CO2, aromatické složky, exopolysacharidy, bakteriociny či enzymy (HANSEN, 2002; LEROY, DE VUYST, 2004). Alkohol a organické

38

kyseliny jsou dobrými přírodními konzervanty, CO2 produkovaný některými kulturami přispívá ke kynutí těsta, tvorbě ok v sýru, nebo k tvorbě pěny u piva. Při výrobě vína je sekundární fermentace pomocí bakterií mléčného kvašení zodpovědná za snížení kyselosti přeměnou kyseliny jablečné na kyselinu mléčnou. Kromě toho kultury přispívají k chuti, aroma a tvorbě textury, jak již bylo zmíněno (HANSEN, 2002). Tradičně se fermentuje maso, ryby, mléko, ovoce, zelenina, med, cereálie atd. Vhodným nastavením podmínek fermentace a výběrem startovacích kultur je možno získat i mnoho dalších rozmanitých potravinářských výrobků, např. víno, pivo, ocet, chléb, sójovou omáčku, kysané zelí, nakládané olivy, fermentované mléko, podmáslí, jogurt, různé druhy sýrů a uzenin (HANSEN, 2002). Tabulka 5: ČMK využívané pro fermentaci potravin (upraveno podle HUTKINS, 2006) Mikroorganismus

Uplatnění

Lactococcus lactis subsp. lactis

Sýry, fermentované mléčné výrobky

Lactococcus lactis subsp. cremoris

Sýry, fermentované mléčné výrobky

Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis

Sýry, fermentované mléčné výrobky

Lactobacillus helveticus

Sýry, fermentované mléčné výrobky

Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus

Sýry, jogurt

Lactobacillus sanfranciscensis

Kváskový chleba

Lactobacillus casei

Sýry, fermentované mléčné výrobky

Lactobacillus sakei

Fermentované masné výrobky

Lactobacillus plantarum

Fermentované masné výrobky, fermentovaná zelenina

Lactobacillus curvatus

Fermentované masné výrobky

Streptococcus thermophilus

Sýry, jogurt

Pediococcus acidilactici

Fermentované masné výrobky, fermentovaná zelenina

Pediococcus pentosaceus

Fermentované masné výrobky

Tetragenococcus halophila

Sójová omáčka

Oenococcus oeni

Víno

Leuconostoc lactis

Sýry, fermentované mléčné výrobky

Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris

Sýry, fermentované mléčné výrobky, fermentovaná zelenina

3.10.1 Fermentované mléčné výrobky Popularita fermentovaných mléčných výrobků vzrůstá nejen díky výborné chuti, ale i pro mnoho zdravotních benefitů, které jsou s jejich konzumací spojeny (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). Vyhláška č 77/2003 Sb. definuje kysaný mléčný výrobek jako mléčný výrobek získaný kysáním mléka, smetany, podmáslí nebo jejich směsi 39

za použití mikroorganismů uvedených v tabulce 3, tepelně neošetřený po kysacím procesu. FMV zahrnují širokou škálu produktů lišících se složením, konzistencí, složením bakteriálních kultur použitých při výrobě a technologickým postupem výroby. FMV obsahují živé buňky BMK, které by měly být přítomné ve finálních výrobcích na konci doby trvanlivosti v počtu řádově 106 – 109 KTJ v 1 g. Splnění tohoto požadavku klade vysoké nároky na jakost suroviny, technologický proces výroby a na dodržení hygienických podmínek během výroby (JANŠTOVÁ et al., 2012). Dle vyhlášky č. 77/2003 Sb. mezi FMV řadíme acidofilní mléko, jogurty, kysané mléko, smetanový zákys, podmáslí, kysanou smetanu, kefír, kefírové mléko, kysané mléčné výrobky s bifidokulturou. Sýry jsou produkovány v průmyslovém měřítku za použití vhodných startovacích kultur, které mohou obsahovat mezofilní L. lactis subsp. lactis a L. lactis subsp. cremoris nebo termofilní S. thermophilus, Lb. helveticus, a Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus. Někdy je přidávána i sekundární mikroflóra, která ovlivňuje strukturu (např. Propionibacterium využívaný k tvorbě ok produkcí CO2) a aroma (produkce diacetylu). U sýrů s plísní v těstě a na povrchu se používá rodu Penicillium. Při výrobě jogurtu se využívá smíšené kultury S. thermophilus a Lb. bulgaricus. Kefír je fermentovaný mléčný nápoj s obsahem alkoholu do 1 %. Startér se skládá ze Streptococcus lactis, leukonostoků, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis. a z kvasinek Torulopsis kefir, Saccharomyces fragilis atd. Kumys, který se vyrábí v Rusku, je podobný kefíru, ale pro jeho výrobu se používá kobylí mléko. Obsah alkoholu bývá až 2 %. Lb. acidophilus se používají při výrobě acidofilního mléka (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). Více je možno najít v předešlých kapitolách a také v tabulce 5 a 7. 3.10.2 Fermentované masné výrobky Dle vyhlášky č. 326/2001 Sb. se fermentovaným trvanlivým masným výrobkem rozumí výrobek tepelně neopracovaný určený k přímé spotřebě, u kterého v průběhu fermentace, zrání, sušení, popřípadě uzení za definovaných podmínek došlo ke snížení aktivity vody s hodnotou aw (max.) = 0,93, s minimální dobou trvanlivosti 21 dní při teplotě 20 °C. HUGAS, MONFORT (1997) definují fermentované salámy jako 40

rozmělněné maso s tukovou tkání, smíchané se solí, dusičnany a/nebo dusitany, cukrem a kořením, které se plní do obalů, s následnou fermentací (za daných podmínek) a sušením. Příkladem těchto výrobků na českém trhu jsou salámy Poličan, Herkules, Lovecký salám, z klobás např. Gombasecká klobása, Dunajská nebo Čabajská klobása. Tyto produkty tvoří podskupinu trvanlivých fermentovaných salámů, které jsou vyráběné z mělněného masa. Druhou skupinu představují trvanlivé šunky nebo trvanlivá, sušená masa (tzv. pršuty). Připravují se z celistvých částí svaloviny. Jsou konzervovány solením a sušením. Typické aroma produktu se vyvíjí v průběhu zrání. Typickými představiteli jsou světoznámá Parmská nebo Švarcvaldská šunka. Hotové výrobky nevyžadují uchovávání při chladírenských teplotách a konzumují se bez předchozího ohřevu (KAMENÍK, 2012). Protože se jedná o tepelně neopracované salámy je jejich výroba složitá a velmi často riziková. MO mají větší možnost znehodnotit dílo, proto musí spolehlivě působit anabiotické úpravy, které v kombinaci tvoří tzv. bariérový efekt. Zprvu se uplatňuje dusitanová solící směs (znemožnění růstu salmonel), dále sůl (mírné snížení hodnoty aktivity vody) a žádaná mikroflóra (startovací kultura, plíseň) působící svým produktem (kyselinou mléčnou) na základní mikroflóru. Rozhodující z hlediska trvanlivosti výrobku jsou kyselost a aktivita vody (ČERMÁK, 2008). Pro fermentované salámy mají klíčovou roli dvě skupiny mikroorganismů, bakterie mléčného kvašení a koaguláza negativní koky. BMK se vyvíjejí v prvních dnech fermentace. Následně během celého procesu zůstává jejich počet konstantní v hodnotách 107 – 109 KTJ/g. Nejvýznamnějšími druhy ze skupiny BMK jsou Lactobacillus sakei, L. curvatus a L. plantarum, které patří do skupiny tzv. fakultativně heterofermentativních laktobacilů. Hlavním přínosem BMK je tvorba kyseliny mléčné, uvolňování chuťově aktivních látek a produkce sloučenin s antimikrobiální aktivitou. Kyselina mléčná snižuje hodnotu pH díla a má vliv na aroma výrobků (KAMENÍK, 2012). Finální produkt má prodlouženou trvanlivost, což je důsledkem inhibice patogenních MO laktobacily, které takto mohou poskytnout doplňkový nástroj pro zamezení rozrůstání patogenů v uzeninách a posílit konkurenceschopnost startéru vůči nežádoucí mikroflóře (HUGAS, MONFORT, 1997).

41

Koaguláza negativní koky se vyvíjí z počátečních hodnot 3,1 – 4,4 log KTJ/g k počtům 6 – 8 log KTJ/g na konci zrání. Jejich význam spočívá v redukci dusičnanu, příp. dusitanu, tvorbě enzymu katalázy a aromaticky aktivních látek. V Itálii, Řecku či Španělsku je nejčetnějším druhem této skupiny bakterií Staphylococcus xylosus, S. saprophyticus a z dalších druhů to jsou S. equorum, S. succinus (KAMENÍK, 2012). Aby se zabezpečila senzorická kvalita a vytvořila se požadovaná barva, používá se i Staphylococcus carnosus (HUGAS, MONFORT, 1997). Kvasinky a plísně zahrnují Debaryomyces hansenii, Candida famata a Penicillium nalgiovense a P. chrysogenum (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). 3.10.3 Fermentovaná zelenina Předpokládá se, že lidé využívali kvašení zeleniny již před více než 2 000 lety. V Asii a na Dálném Východě si fermentované výrobky vyráběli ze zelí, tuřínu, ředkviček a další zeleniny vyskytující se v dané oblasti. Do Evropy se tato „technologie“ dostala kolem roku 1 500. Zelenina se fermentovala nejen z důvodu konzervace a dosažení typického aroma a texturních vlastností, ale také proto, že tyto výrobky měly významné nutriční vlastnosti. Například zelí je již dlouho známé pro schopnost působit proti kurdějím vzhledem k vysokému obsahu vitamínu C. Sauerkraut byl základní potravinou pro námořníky, kteří neměli přístup k čerstvé zelenině a ovoci, jež by pro ně normálně bylo zdrojem vitamínu C. Zelí také obsahuje vysoké koncentrace isothiokyanátů a dalších sloučenin obsahujících síru, které mohou mít antimikrobiální aktivitu. Na Dálném východě a zejména v Korei se nejpopulárnější z veškeré kvašené zeleniny stalo kimchi, které má unikátní aroma i významnou nutriční hodnotu (HUTKINS, 2006). V Evropě je nyní známo kolem dvaceti různých způsobů fermentace zeleniny, zahrnující i fermentaci zeleninových šťáv a směsí, ale nejvíce ekonomicky významná je fermentace oliv, nakládaných okurek a zelí (sauerkraut, Korean kimchi). Syrová zelenina má vysokou mikrobiální zátěž, ale nemůže být tepelně ošetřena, aniž by byla ovlivněna kvalita produktu. Navíc jsou v čerstvé zelenině BMK přítomné ve velmi nízkých počtech, pouze 0,15 – 1,5% z celkového počtu MO, proto je třeba vytvořit vhodné podmínky (např. přídavek soli), které růst BMK podporují. BMK, které se

42

na fermentaci zeleniny podílejí, jsou Lb. plantarum, Lb. casei, Lb. acidophilus, L. lactis a Lc. mesenteroides (CAPLICE, FITZGERALD, 1999). Tabulka 6: BMK podílející se na procesu fermentace zeleniny (HUTKINS, 2006)

3.10.4 Fermentované nápoje Ačkoliv existuje mnoho různých druhů fermentovaných nápojů, mezi ty nejznámější a zároveň nejdostupnější patří pivo a víno. Pro výrobu slouží široká škála zrn, ovoce i zeleniny, ze kterých následně vznikají buď alkoholické či nealkoholické fermentované nápoje. Mezi ty nealkoholické patří např. fermentované mléčné nápoje (kefír, kumys), čaj (kombucha), káva (cibetková), různé džusy, sirupy nebo pěnivé nealko nápoje jako např. kvass. (MARSHALL, MEJIA, 2011). Při výrobě piva dochází pomocí enzymů k rozštěpení sladového škrobu na maltózu a následné zkvašení pomocí kvasinek. Ve varně se nejprve získá sladina a po povaření s chmelem tzv. mladina. Při vaření se inaktivují veškeré enzymy a další změny jsou pouze chemického charakteru. Teprve po ochlazení a zakvašení pivovarskými kvasinkami se dalších přeměn účastní enzymy přítomné v kvasinkách, které přemění maltózu na alkohol a CO2. Kvasinky také přemění mnoho senzoricky aktivních látek na jiné, tudíž se teprve kvašením a dlouhým ležením získá typická chuť piva. V pivovarství se využívají dva druhy kvasinek. Spodní, které kvasí pivo při nižších teplotách (5 – 10 ºC), snadno sedimentují a sbírají se pak ze dna kvasných nádob. Nově se řadí k druhu Saccharomyces pastorianus (původně Saccharomyces carslbengensis).

43

Svrchní kvasinky kvasí při 15 – 25 ºC. V současnosti se svrchní kvasinky zařazují k druhu Saccharomyces cerevisiae (ŠAVEL, 2010). Při biochemickém procesu, kdy dochází k transformaci čerstvého moštu na víno, kvasinky vylučují enzymy, které přeměňují přirozené cukry hroznů v téměř stejné množství alkoholu a CO2. Tento proces ustává, když se zásoby cukru vyčerpají nebo když hladina alkoholu dosáhne takové úrovně, která je již pro enzymy kvasinek toxická, což bývá 15 – 16 %. Některé kmeny však mohou přežít i 20 – 21 % (ANONYM, 2010). Kvašení může být zahájeno spontánně nebo pomocí čistých kultur kvasinek (Saccharomyces cerevisiae). Spontánní fermentaci moštu začínají apikulátní kvasinky (nejvýznamnější Kloeckera apiculata, Candida, Hanseniaspora), které jsou přirozenou mikroflórou hroznů. Produkují alkohol jen do koncentrace 5 % obj., protože při zvyšování koncentrace ethanolu v prostředí se jejich růst inhibuje a nastupují odolnější Saccharomyces cerevisiae, které mají prokvašovací schopnost až na výše zmíněných 15 – 16 % obj. Při řízeném kvašení se používají aktivní suché vinné kvasinky. Kvašení probíhá čistě, ale výsledný aromatický profil je užší (ANONYM, 2013). Spektrum použití bakterií mléčného kvašení je opravdu široké. Kromě výše zmíněných možností nalézají uplatnění i v dalších odvětvích potravinářského průmyslu – konzervárenském,

pekárenském,

kvasném;

v humánní

i

veterinární

medicíně

(PLOCKOVÁ, 2012). Tabulky 5 a 7 uvádějí příklady fermentovaných potravin a nápojů a příslušné bakterie, které se na procesu podílejí.

44

Tabulka 7: Fermentované potraviny a nápoje a příslušně bakterie mléčného kvašení podílející se na procesu fermentace (upraveno podle LEROY, DE VUYST, 2004) Fermentované produkty

Bakterie mléčného kysání

Tvrdé sýry bez ok

L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. cremoris

Sýry s malými oky

L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. lactis var. diacetylactis, L. lactis subsp. cremoris, Leuc. mesenteroides subsp. cremoris

Sýry švýcarského a italského typu

Lb. delbrueckii subsp. lactis, Lb. helveticus, Lb. casei, Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, S. thermophilus

Máslo a podmáslí

L. lactis subsp. lactis, L. lactis subsp. lactis var. diacetylactis, L. lactis subsp. cremoris, Leuc. mesenteroides subsp. cremoris

Jogurt

Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, S. thermophilus

Fermentované mléko s probiotiky

Lb. casei, Lb. acidophilus, Lb. rhamnosus, Lb. johnsonii, Bifidobacterium lactis, B. bifidum, B. breve

Kefír

Lb. kefir, Lb. kefiranofacies, Lb. brevis

Fermentované masné výrobky (Evropa)

Lb. sakei, Lb. curvatus

Fermentované masné výrobky (USA)

P. acidilactici, P. pentosaceus

Fermentované rybí produkty

Lb. alimentarius, Carnobacterium piscicola

Sauerkraut

Leuc. mesenteroides, Lb. plantarum, P. acidilactici

Nakládané okurky

Leuc. mesenteroides, P. cerevisiae, Lb. brevis, Lb. plantarum

Olivy

Leuc. mesenteroides, Lb. pentosus, Lb. plantarum

Fermentovaná zelenina

P. acidilactici, P. pentosaceus, Lb. plantarum, Lb. fermentum

Sójová omáčka

Tetragenococcus halophilus

Kváskový chleba

Lb. sanfransiscensis, Lb. farciminis, Lb. fermentum, Lb. brevis, Lb. plantarum, Lb amylovorus, Lb. reuteri, Lb. pontis, Lb. panis, Lb. alimentarius, Weissella cibaria

Víno

Oenococcus oeni

Rýžové víno

Lb. sakei

45

4 ZÁVĚR Bakalářská práce se zabývá problematikou čistých mlékařských kultur, zejména mikrobiálním složením, vlastnostmi, významem, vedením ČMK a jejich využitím v potravinářství. Pro správný rozvoj čistých mlékařských kultur je velice důležité, aby mléko neobsahovalo žádné látky inhibiční povahy, které brzdí nebo zcela tlumí rozvoj a aktivitu mlékařských kultur a zákysů. Mezi takové látky patří zejména veterinární léčivé přípravky a rezidua čistících a dezinfekčních prostředků. K inhibici kultur může docházet i vlivem produkce metabolitů jinými bakteriemi mléčného kysání. Proto je důležité vhodně kombinovat mikroorganismy, aby nevykazovaly antagonismus, ale pokud možno žily v symbióze. Příkladem může být symbiotické působení bakterií obsažených

v jogurtové

kultuře

Streptococcus

salivarius

ssp.

thermophilus

a Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, které se vzájemně podporují v růstu. Při společné kultivaci jsou aktivnější a dávají konečnému výrobku vyrovnanější konzistenci. Důležitou roli hrají i podmínky kultivace, které se u jednotlivých kultur liší dle vlastností daných mikroorganismů. Správně zvolená teplota, délka kultivace a dávka inokula zabezpečí vhodný poměr jednotlivých mikroorganismů, což se odrazí na chuti i konzistenci finálního produktu. Čisté mlékařské kultury jsou do mlékáren dodávány v různých komerčních formách specializovanými výrobci. Vzhledem k objemu a specializaci výroby jsou v současné době preferovány koncentrované kultury pro přímé zaočkování do mléka oproti dřívějšímu využívání klasických tekutých kultur pro přípravu matečné kultury. Z hlediska nutričního jsou významná probiotika, která jsou v současné době předmětem mnoha studií. Jejich vliv spočívá v blahodárném působení na složení střevní mikroflóry, čímž příznivě ovlivňují zažívání a imunitní systém a přispívají tak ke zlepšení zdravotního stavu hostitele. Zde je třeba zmínit i prebiotika, která stimulují růst a/nebo aktivitu probiotik. Optimálního spolupůsobení dosahují doplňky, které obsahují prebiotika i probiotika. O této kombinaci se pak hovoří jako o synbiotiku. V neposlední řadě je věnována pozornost využití čistých mlékařských kultur v potravinářství. Tradičně se fermentuje maso, mléko, zelenina, nápoje atd. Vhodným

46

nastavením podmínek fermentace a výběrem startovacích kultur je možno získat i mnoho dalších rozmanitých potravinářských výrobků jako ocet, chléb, kysané zelí, nakládané olivy, fermentované mléko, podmáslí, jogurty a spoustu dalších produktů.

47

5 POUŽITÁ LITERATURA ANONYM, 2009 – 2015: Hygienický balíček. Databáze online [cit. 2015-03-09]. Dostupné na: http://eagri.cz/public/web/mze/potraviny/hygienicky-balicek/. ANONYM, 2010: MILCOM, a.s. Databáze online [cit. 2015-03-09]. Dostupné na: http://www.milcom-as.cz/ ANONYM, 2010: O víně a destilátech. Databáze online [cit. 2015-03-22]. Dostupné na: http://www.adveal.cz/cz/o-vine-a-destilatech/1 ANONYM, 2013: Vinařství. Databáze online [cit. 2015-03-22]. Dostupné na: http://web2.mendelu.cz/af_291_projekty2/vseo/stranka.php?kod=1186 ANONYM, 2013: Základní chemické složení mléka. Databáze online [cit. 2015-03-17]. Dostupné na: http://web2.mendelu.cz/af_291_projekty2/vseo/stranka.php?kod=1685 BESHKOVA, D. M., SIMOVA., E. D., SIMOV, Z. I., FRENGOVA, G. I., SPASOV, Z. N., 2002: Pure cultures for making kefir. Databáze online [cit. 2015-02-23]. Dostupné na:

http://ac.els-cdn.com/S0740002002904995/1-s2.0-S0740002002904995-

main.pdf?_tid=883fc706-bb41-11e4-8ecb00000aab0f26&acdnat=1424685266_de0bbf93cb63883a931425a9b90a89e7 CAPLICE, E., FITZGERALD, G. F., 1999: Food fermentations: role of microorganisms in food production and preservation. Databáze online [cit. 2015-03-06]. Dostupné na: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160599000823 CEMPÍRKOVÁ, R., SAMKOVÁ, E., VYLETĚLOVÁ, M., 2012: Celkový počet mikroorganismů: Mikrobiální kontaminace. In SAMKOVÁ, E. Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 240 s. ISBN 978-807394-383-7. ČERMÁK, L., 2008: Sušárny uzenin. Bakalářská práce, Vysoké učení technické v Brně, Brno, 23 s. ČURDA, L., ŠTĚTINA, J., 2014: Mléko a mléčné výrobky. In DOSTÁLOVÁ, J., KADLEC, P., et al. Potravinářské zbožíznalství: technologie potravin. 1. vyd. Ostrava: Key Publishing, 425 s. ISBN 978-80-7418-208-2.

48

GAJDŮŠEK, S., 2000: Mlékařství II. dotisk. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 142 s. ISBN 80-7157-342-6. GAJDŮŠEK, S., KLÍČNÍK. V., 1993: Mlékařství. 2. vyd. Brno: VŠZ, 128 s. ISBN 807157-073-7. GÖRNER, F., VALÍK., L´., 2004: Aplikovaná mikrobiológia požívatín: principy mikrobiológie požívatín, potravinársky významné mikroorganizmy a ich skupiny, mikrobiológia potravinárskych výrob, ochorenia mikrobiálného pôvodu, ktorých zárodky sú prenášané poživatinami. 1. vyd. Bratislava: Malé Centrum, 528 s. ISBN 80-9670649-7. GRIEGER, C., HOLEC, J., et al., 1990: Hygiena mlieka a mliečnych vyrobkov. Bratislava: Priroda ve spolupráci so SZN Praha, s. 397. ISBN 80-07-00253-7. HANUŠ, O., VYLETĚLOVÁ, M., JEŘÁBKOVÁ, J., 2012: Kontrola jakosti mléka. In SAMKOVÁ, E. Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 240 s. ISBN 978-80-7394-383-7. HANSEN, E. B., 2002: Commercial bacterial starter cultures for fermented foods of the future.

Databáze

online

[cit.

2015-03-06].

Dostupné

na:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160502002386 HORÁČKOVÁ, Š., ŽALUDOVÁ, K., PLOCKOVÁ, M., 2010: Výběr bakterií mléčného kvašení s probiotickými vlastnostmi. Databáze online [cit. 2015-02-22]. Dostupné na: http://www.mlekarskelisty.cz/upload/soubory/pdf/2010/123_s._iv-vii.pdf HORÁČKOVÁ

Š.,

ŠVIRÁKOVÁ,

v mlékárenském

průmyslu.

Databáze

E.,

2009:

online

[cit.

Probiotické 2015-02-22].

mikroorganismy Dostupné

na:

http://www.mlekarskelisty.cz/upload/soubory/pdf/2009/113;114_s._12-14.pdf HUGAS, M., MONFORT, J. M., 1997: Bacterial starter cultures for meat fermentation. Databáze

online

[cit.

2015-03-07].

Dostupné

na:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814697000058# HURLEY, W. L., 2009: Mastitis Case Studies: Major Mastitis-Causing Pathogens. Databáze

online

[cit.

2014-11-06].

http://ansci.illinois.edu/static/ansc438/Mastitis/pathogens.html

49

Dostupné

na:

HUTKINS, R. W., 2006: Microbiology and Technology of Fermented Foods. 1st ed. USA: Blackwell Publishing, 473 s. ISBN 978-0-8138-0018-9. JANŠTOVÁ, B., VORLOVÁ, L., NAVRÁTILOVÁ, P., KRÁLOVÁ, M., NECIDOVÁ, L., MAŘICOVÁ, E., 2012: Technologie mléka. Brno: Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, 141 s. ISBN 978-80-7305-637-7. KADLEC, P., MELZOCH, K., VOLDŘICH, M., et al., 2012: Přehled tradičních potravinářských výrob: technologie potravin. 1. vyd. Ostrava: Key Publishing, 569 s. ISBN 978-80-7418-145-0. KAMENÍK, J., 2012: Hygiena a technologie masa: Trvanlivé masné výrobky. Brno: Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, 117 s. ISBN 978-80-7305-608-7. KNĚZ, V., MAŠEK, J., MAXA, V., TEPLÝ, M., VEDLICH, M., 1960: Čisté mlékařské kultury a jejich použití v mlékárenském průmyslu. 2., přeprac. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 297 s. KOLÁŘOVÁ, M., SLÁDKOVÁ, P., KOMPRDA, T., ROŽNOVSKÁ, D., 2011: Effect of consumption of probiotics and synbiotics on the composition of intestinal mikroflóra. Databáze

online

[cit.

2015-02-22].

Dostupné

na:

https://mnet.mendelu.cz/mendelnet2011/articles/26_kolarova_531.pdf KVAPILÍK, J., RŮŽIČKA, Z., BUCEK, P., et. al., 2014: Ročenka – CHOV SKOTU V ČESKÉ REPUBLICE, Hlavní výsledky a ukazatele za rok 2013. Databáze online [cit. 2015-03-21]. Dostupné na: http://www.cmsch.cz/store/skot-rocenka-2013-na-web.pdf LEROY, F., DE VUYST L., 2004: Lactic acid bacteria as functional starter cultures for the food fermentation industry. Databáze online [cit. 2015-03-06]. Dostupné na: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224403002085 MARSHALL, E., MEJIA, D., 2011: Traditional fermented food and beverages for improved livelihoods. Rome: Rural Infrastructure and Agro-Industries Division, Food and Agriculture Organization of the United Nations, 79 s. ISBN 978-92-5-107074-1. MAŠEK J., MAXA, V., TEPLÝ, M., 1960: Kontrola jakosti mlékařských kultur a zákysů. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 228 s. MULLAN, W. M. A., 2005: Role of cheese starters. Databáze online [cit. 2015-02-19]. Dostupné

na:

http://www.dairyscience.info/index.php/cheese-starters/225-role-of-

starters.html

50

MARTH, E. H., STEELE, J. L., 2001: Applied dairy microbiology. 2nd. ed. New York: Marcel Dekker, 774 s. ISBN 0-8247-0536-X. Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 853/2004 ze dne 29. dubna 2004, kterým se stanoví specifické hygienické předpisy pro potraviny živočišného původu. Nařízení Rady (ES) č. 1234/2007 ze dne 22. října 2007, kterým se stanoví společná organizace zemědělských trhů a zvláštní ustanovení pro některé zemědělské produkty. NAVRÁTILOVÁ, P., 2012: Rezidua inhibičních látek. In SAMKOVÁ, E. Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 2012, 240 s. ISBN 978-80-7394-383-7. NEDOPILOVÁ, R., 2008: Použití čistých mlékárenských kultur při výrobě zakysaných výrobků. Bakalářská práce, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Zlín, 53 s. NEVORAL, J., 2005: Prebiotika, probiotika a synbiotika. Databáze online [cit. 2015-0222]. Dostupné na: http://www.solen.sk/pdf/Nevoral.pdf Norma ČSN 57 0529 Syrové kravské mléko pro mlékárenské ošetření a zpracování. PEREIRA, U. P., et al., 2011: Veterinary Microbiology: Efficacy of Staphylococcus aureus vaccines for bovine mastitis: A systematic review. Databáze online [cit. 2014-1106].

Dostupné

na: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378113510004761# PEROUTKOVÁ, J., PECHAČOVÁ, M., ŠALAKOVÁ, A., 2012: Indikace bakteriofágů v rizikových provozech a možnosti minimalizace ztrát. Databáze online [cit. 2015-02-10]. Dostupné na: http://www.mlekarskelisty.cz/upload/soubory/pdf/2012/130_s._vi-viii.pdf PLOCKOVÁ, M., 2012: Zákysové kultury a způsoby jejich aplikace. In KADLEC, P., et al. Přehled tradičních potravinářských výrob: technologie potravin. 1. vyd. Ostrava: Key Publishing, 569 s. ISBN 978-80-7418-145-0. PTÁČKOVÁ, E., 2011: Čisté mlékařské kultury a jejich využití v mlékárenství. Bakalářská práce, Mendelova univerzita v Brně, Brno, 50 s. ROBINSON, R. K., 2002: Dairy Microbiology Handbook: The Microbiology of Milk and Milk Products. 3rd ed. New York: Wiley Interscience, 765 s. ISBN 978-0-47138596-7.

51

SAMKOVÁ, E., et. al., 2012: Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 240 s. ISBN 978-80-7394-383-7. SARKAR, P. K., ROBERT NOUT, M. J., 2014: Handbook of Indigenous Foods Involving Alkaline Fermentation. CRC Press, 629 s. ISBN 978-1-4665-6529-6. SEYDLOVÁ, R., 2012: Počet somatických buněk. In SAMKOVÁ, E. Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 240 s. ISBN 978-807394-383-7. ŠALAKOVÁ,

A.,

BÁRTOVÁ,

J.,

DRBOHLAV,

J.,

ROUBAL,

P.,

2012:

Imunomodulační charakteristiky vybraných kmenů Bifidobakterií. Databáze online [cit. Dostupné

2015-02-23].

na:

http://www.mlekarskelisty.cz/upload/soubory/pdf/2012/132_s._xiii-xix.pdf ŠAVEL., J., 2010: Technologie výroby piva. Databáze online [cit. 2015-03-22]. Dostupné

na:

http://web2.mendelu.cz/af_291_projekty/files/6/6-

technologie_vyroby_piva.pdf ŠILHÁNKOVÁ, L., 2002: Mikrobiologie pro potravináře a biotechnology. 3. vyd. Praha: Academia, 363 s. ISBN 80-200-1024-6. ŠUSTOVÁ, K., 2012: Bod mrznutí. In SAMKOVÁ, E. Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 240 s. ISBN 978-80-7394-3837. ŠUSTOVÁ, K., SÝKORA, V., 2013: Mlékárenské technologie. 1. vyd. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 223 s. ISBN 978-80-7375-704-5. TAMIME, A. Y., 2006: Fermented Milks. Blackwell Science/SDT, 262 s. ISBN 9780632064588. VORLOVÁ, L., 2012: Význam mléka ve výživě člověka. In SAMKOVÁ, E. Mléko: produkce a kvalita: Milk: production and quality: vědecká monografie. 1. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 240 s. ISBN 978-80-7394-383-7.

52

Vyhláška č. 77/2003 Sb. ze dne 6. března 2003, kterou se stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje. Vyhláška č. 326/2001 Sb. o potravinách a tabákových výrobcích pro maso, masné výrobky, ryby, ostatní vodní živočichy a výrobky z nich, vejce a výrobky z nich. YERLIKAYA, O., 2014: Starter cultures used in probiotic dairy product preparation and popular probiotic dairy drinks. Databáze online [cit. 2015-02-19]. Dostupné na: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S010120612014000200001&script=sci_arttext#back ŽIŽKA, B., MARTINKOVÁ, Z., 1980: Mikrobiologie pro 4. ročník SPŠ mlékárenské. 1. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 152 s.

53

6 SEZNAM ZKRATEK BMK – bakterie mléčného kvašení CPM – celkový počet mikroorganismů ČMK – čisté mlékařské kultury FMV – fermentované mléčné výrobky RIL – rezidua inhibičních látek KTJ – kolonie tvořící jednotky MO – mikroorganismus/mikroorganismy NRL – Národní referenční laboratoř NSLAB – nezákysové bakterie mléčného kvašení SB – somatické buňky

54

7 PŘÍLOHY

Obrázek 1: Smetanová kultura (MAŠEK et al., 1960)

Obrázek 2: Jogurtová kultura – Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophilus (KALÁB in GÖRNER, VALÍK, 2004)

Obrázek 3: Acidofilní kultura (MAŠEK et al., 1960)

55

Obrázek 4: Kefírová kultura (MAŠEK et al., 1960)

Obrázek 5: Penicillium Roqueforti (KALÁB in GÖRNER, VALÍK, 2004)

Obrázek 6: Penicillium camemberti (KALÁB in GÖRNER, VALÍK, 2004)

56