dr inż. Paweł Satora, prof. dr hab. inż. Tadeusz Tuszyński

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej, Akademia Rolnicza w Krakowie

Od kilku tysięcy lat człowiek wykorzystuje drobnoustroje znajdujące się
w przyrodzie do przedłużania trwałości, modyfikacji i otrzymywania różnych
produktów spożywczych o pożądanych cechach jakościowych. Wraz z roz-
wojem techniki oraz nauk biologicznych w warunkach przemysłowych coraz
częściej stosuje się specjalnie wyselekcjonowane monokultury o ulepszonej
charakterystyce. Wiele produktów (niektóre kiełbasy, sery, wina, jogurty i in-
ne) nadal zawdzięcza jednak swoje walory smakowo-zapachowe fermentacji
prowadzonej przez kultury mieszane mikroorganizmów.

Wykorzystanie kultur mieszanych

w przetwórstwie produktów zwierzęcych

W przemyśle mleczarskim bakterie fermentacji mlekowej w postaci
odpowiednio zestawionych szczepów, tzw. zakwasów (starterów), są
stosowane podczas produkcji serów podpuszczkowych i twarogowych
oraz masła, śmietany i napojów fermentowanych. W skład starterów
może wchodzić kilka lub kilkanaście szczepów różnych gatunków,
dobranych tak, aby uzyskany z ich udziałem wyrób charakteryzował
się korzystnymi i typowymi cechami organoleptycznymi.

Wieloletnie badania prowadzone w Europie i Stanach Zjedno-

czonych (1980-1990) wykazały, że konsumenci preferują smak masła
uzyskanego poprzez mikrobiologiczne dojrzewanie śmietany. W tej
tradycyjnej metodzie spasteryzowana śmietana jest schładzana do
21°C i szczepiona kulturą mieszaną bakterii fermentacji mlekowej.
Wchodzące w skład szczepionki homofermentatywne bakterie Lac-
tococcus lactis subsp. lactis i Lc. lactis subsp. cremoris powodują
zakwaszenie środowiska poprzez tworzenie kwasu mlekowego z laktozy,
natomiast za aromat masła odpowiedzialne są głównie heterofermenta-
tywne Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris i Lc. lactis sub sp.
lactis biowar diacetylactis, które produkują diacetyl. Diacetyl, oprócz
znaczącego wpływu na właściwości organoleptyczne, ogranicza również
rozwój bakterii Gram-ujemnych oraz pleśni. Dojrzewanie śmietany trwa
od 4 do 6 godzin, do momentu uzyskania pH ok. 5, po czym śmietana
jest schładzana, co powoduje zatrzymanie procesu fermentacji.

Podczas produkcji żółtych serów dojrzewających starterowe kultury

mieszane odpowiedzialne są zarówno za rozwój specyficznego zapachu,
jak i za powstawanie charakterystycznych „dziur”. W przypadku serów

szwajcarskich kulturę starterową stanowią z reguły bakterie Streptococcus
thermophilus, Lactobacillus helveticus oraz Propionibacterium freudenre-
ichii subsp. shermanii. W pierwszym etapie fermentacji (24 h) następuje
rozkład laktozy z udziałem streptokoków, a do roztworu wydzielana jest
głównie galaktoza. Jednocześnie zaczynają się rozwijać bakterie z rodzaju
Lactobacillus, odpowiedzialne za utylizację powstającej galaktozy. Jeżeli
na tym etapie pozostaną większe ilości niewykorzystanych cukrów, może
nastąpić silny rozwój mikroflory gazotwórczej lub pojawić się niekorzyst-
ny, brązowy pigment. W kolejnym etapie procesu dojrzewania bakterie
propionowe zaczynają wykorzystywać powstałe mleczany, przekształcając
je do dwutlenku węgla, kwasu priopionowego i octowego oraz mniejszych
ilości innych związków. Sery typu szwajcarskiego dojrzewają zwykle w tem-
peraturze 21°C (proces gazotwórczy, powstawanie „dziur”), a następnie
w 10°C, co umożliwia rozwój charakterystycznego dla sera aromatu.

Przy produkcji serów pleśniowych typu camembert, brie i roquefort

oprócz szczepionek starterowych stosuje się również inne specyficzne
szczepy pleśni, najczęściej należące do rodzaju Penicillium. Wykorzysty-
wane są głównie dwie grupy pleśni z tego rodzaju: pleśń biała (P. camem-
berti), rosnąca na powierzchni sera, oraz pleśń błękitna (P. roqueforti),
która przerasta wnętrze produktu. Obydwa gatunki charakteryzują się
silnymi właściwościami lipo- i proteolitycznymi. Tworzą również ketony
metylowe oraz wolne kwasy tłuszczowe, których większe stężenie może
jednak wpływać niekorzystnie na smak i aromat serów. P. camemberti
odpowiedzialny jest również za syntezę złożonej mieszaniny związków,
unikatowych dla tego typu serów, wśród których przeważają: 2-heptanon,
2-heptanol, 8-nonen-2-ol, 1-okten-3-ol, 2-nonanol i inne.

Kultury wykorzystywane do produkcji maślanki, kwaśnej śmietanki

i innych artykułów tego typu powinny odznaczać się zdolnością silnego
zakwaszania środowiska oraz tworzenia komponentów aromatu. W tym
celu wykorzystywane są najczęściej bakterie fermentujące cytryniany, tj.
Leuc. mesenteroides subsp. cremoris lub Lc. lactis subsp. lactis var. diacety-
lactis w kompozycji z Lc. lactis subsp. lactis lub Lc. lactis subsp. cremoris.
Diacetyl, główny składnik lotny tych produktów, może ulegać redukcji
do acetoiny przy udziale reduktazy diacetylu, dlatego ważne jest, aby do
procesu fermentacji stosować szczepy o niskiej aktywności tego enzymu.
Podczas fermentacji często tworzy się również aldehyd octowy, który jest

Streszczenie
Kultury mieszane mikroorganizmów używane były przez dziesiątki
lat do otrzymywania żywności tradycyjnej, a na skalę przemysłową
zastępowano je monokulturami, które gwarantowały bardziej wy-
równaną jakość otrzymywanego produktu oraz umożliwiały lepszą
kontrolę procesu. Wiele produktów nadal jednak zawdzięcza swoje
walory smakowo-zapachowe fermentacji prowadzonej przez kultury
mieszane mikroorganizmów. Artykuł prezentuje wykorzystanie kultur
mieszanych w produkcji różnych artykułów pochodzenia zwierzęce-
go (sery, jogurty, kiełbasy fermentowane), roślinnego (chleb żytni,
kiszonki) oraz napojów fermentowanych (piwo, wino).

Summary
For centurie mixed cultures of differented microorganisms were
used for traditional food production, in the industry they were
replaced by monocultures that guaranteed more even quality
of products and provided better control of the process. However
unique characteristics of many products still depends on fermen-
tation that is carried out by mixed cultures. In this article the use
of different mixed cultures of microorganisms in technology of
food products of animal (cheeses, yogurts, fermented sausages)
and vegetable origin (rye bread, silages) as well as fermented
beverages is presented.

Słowa kluczowe
kultury mieszane, fermentacja spontaniczna, wyroby mleczarskie,
kiełbasy fermentowane, kiszonki

Key words
mixed cultures, spontaneous fermentation, dairy products, fer-
mented sausages, silages

Kultury mieszane

i ich wykorzystanie w przemyśle spożywczym

laboratorium przemysłowe | temat numeru

Laboratorium |

8-9

/2006

42

odpowiedzialny za charakterystyczny aromat „zielonego jabłka” lub jogurtu.
Składnik ten może być metabolizowany przez szczepy z rodzaju Leucono-
stoc do etanolu, co znacznie poprawia cechy sensoryczne napojów.

Jogurt jest produkowany z użyciem kultury mieszanej Streptococcus.

thermophilus i Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus, rosnącej w koope-
racji i powodującej szybkie ukwaszenie mleka. Obecność szczepów
Lactobacillus stymuluje wzrost paciorkowców Streptococcus, odzna-
czających się słabszymi właściwościami proteolitycznymi, ponieważ
laseczki mlekowe uwalniają aminokwasy i peptydy z kazeiny. W zamian
paciorkowce wspomagają wzrost laseczek, m.in. poprzez usuwanie ze
środowiska tlenu, obniżenie pH i syntezę kwasu mrówkowego oraz
pirogronowego. Jogurt może zawierać również inne gatunki bakterii,
np. Lb. acidophilus, Bifidobacterium sp. lub inne kultury zwiększa-
jące wartość odżywczą napoju. Idealny smak i aromat jogurtu jest
głównie wynikiem zbalansowanej kwasowości oraz stężenia aldehydu
octowego, które uzyskuje się poprzez odpowiedni dobór kultur,
właściwy stosunek pałeczek do paciorkowców oraz kontrolę procesu
fermentacji. Głównym źródłem acetaldehydu jest przemiana treoniny,
katalizowana przez aldolazę treoninową pochodzącą z Lb. delbrueckii
subsp. bulgaricus. Inne pałeczki, tj. Lb. Acidophilus, odznaczają się
wysoką aktywnością dehydrogenazy alkoholowej, przekształcającej
aldehyd octowy w etanol, dlatego napoje uzyskiwane z ich udziałem
nie mają typowego aromatu jogurtu. Oprócz związków lotnych kultury
starterowe jogurtu syntezują również egzopolisacharydy, które nadają
napojowi ważne właściwości fizyczne, tj. odpowiednią konsystencję,
gęstość i stabilność żelu (podatność na synerezę).

Kefir jest również napojem fermentowanym, o aromacie słabszym

od jogurtu, zawierającym niemal równe ilości kwasu mlekowego i eta-
nolu. Do jego produkcji używa się tzw. „ziaren kefirowych”, które
zawierają w polisacharydowej matrycy komórki drożdży i bakterii.
Wśród drożdży najczęściej spotyka się szczepy Saccharomyces kefir,
Torula spp. i Candida kefir, natomiast w grupie bakterii występują:
Lb. kefir, przedstawiciele rodzaju Leuconostoc, Lactobacillus i innych
rodzajów. Ziarna kefirowe wymagają dużej troski, ponieważ stosunkowo
łatwo mogą ulec zakażeniu bakteriami z grupy coli, ziarniakami lub
laseczkami przetrwalnikującymi.

Konserwowanie mięsa poprzez fermentację z wykorzystaniem na-

turalnej mikroflory, na którą składały się głównie bakterie fermentacji

mlekowej, było praktykowane od tysięcy lat. Podczas II wojny światowej
po raz pierwszy użyto czystej kultury starterowej do fermentacji kiełbas,
skracając czas dojrzewania i uzyskując produkt o polepszonej jakości
i aromacie. W latach 60. XX wieku rozpoczęto szczepienie mięsa miesza-
niną bakterii Micrococcus M53 oraz Lb. plantarum. Tego typu kombi-
nacja szczepów zapobiegała ewentualnym wadom kiełbas, występującym
podczas fermentacji monokulturą pałeczek mlekowych. Dodatkowy efekt
synergistyczny obu gatunków mikroorganizmów prowadził do uzyskania
bardzo korzystnego koloru, aromatu i tekstury wędlin oraz zwiększał
oddziaływanie konserwujące. Obecnie jako starterów używa się zarówno
monokultur, jak i kultur mieszanych bakterii Lb. curvatus, Lb. sake,
Pediococcus acidilactici oraz P. pentosaceus. Do niektórych specjalnych
gatunków wędlin do składu starterów wprowadzane są bakterie z rodzaju
Staphylococcus oraz drożdże Debaryomyces. Dzięki enzymatycznej
przemianie tłuszczów i protein mikroorganizmy te przyczyniają się do
swoistego aromatu, charakterystycznego dla suszonych kiełbas.

Wykorzystanie kultur mieszanych

w przetwórstwie produktów roślinnych

Pieczywo żytnie charakteryzuje się unikatowym aromatem, wydłużo-
nym okresem przydatności do spożycia oraz korzystnymi właściwo-
ściami technologicznymi. Uzyskuje się je poprzez fermentację ciasta,
prowadzoną na „zakwasie” zawierającym metabolicznie aktywną
mieszankę różnych mikroorganizmów. Czynniki wpływające na skład
mikroflory zakwasu można podzielić na dwie grupy: endogenne – zde-
terminowane przez komponenty chemiczne i mikrobiologiczne ciasta
– oraz egzogenne – do których należy m.in. temperatura i natlenienie
procesu. W praktyce najsilniejszy efekt wywierają parametry procesu,
tj. objętość ciasta, ilość i skład kultury starterowej, liczba etapów
propagacji oraz czas fermentacji. Piekarski zakwas (żurek) powstaje po
zmieszaniu mąki żytniej z wodą i spontanicznej fermentacji mlekowo-
-alkoholowej, a jego dominującą mikroflorą są bakterie fermentacji
mlekowej Lactobacillus plantarum, Lb. brevis, Lb. fermentum oraz
w mniejszym stopniu drożdże z rodzajów Saccharomyces i Candida.
Drobnoustroje występujące w żurku tworzą specyficzny układ oparty
na protokooperacji. Homo- i heterofermentatywne bakterie fermentacji
mlekowej produkują kwas mlekowy, który stymuluje rozwój drożdży,
ogranicza powstawanie mikroflory gnilnej oraz powoduje polepszenie

43

temat numeru | laboratorium przemysłowe

Laboratorium |

8-9

/2006

43

jakości ciasta. Ponadto szczepy heterofermentatywne wytwarzają kwas
octowy, diacetyl i acetoinę, których obecność we właściwych wzajem-
nych proporcjach wpływa dodatnio na smak i zapach pieczywa.

W przetwórstwie surowców roślinnych proces fermentacji sponta-

nicznej wykorzystuje się również przy produkcji kiszonek, głównie
kiszonej kapusty i ogórków oraz różnych pasz.

Proces kiszenia kapusty rozpoczynany jest przez bakterie z grupy coli

oraz heterofermentatywne bakterie kwasu mlekowego Leuconostoc me-
senteroides. Rozwojowi tych bakterii towarzyszy obniżenie pH oraz silne
gazowanie i spienianie zakiszanej masy kapusty. Jest to okres tzw. burz-
liwej fermentacji, trwający około 2-3 dni. W wyniku heterofermentacji
cukrów tworzone są kwasy organiczne (mlekowy, octowy, bursztynowy,
mrówkowy) oraz duże ilości gazów (CO

2

i H

2

). Towarzyszy temu szybkie

obniżenie pH oraz usunięcie ze środowiska tlenu, co zabezpiecza przed
rozwojem niepożądanej mikroflory tlenowej oraz ogranicza aktywność
rodzimych enzymów kapusty. Przy pH ok. 4,0 zostaje całkowicie zahamo-
wany rozwój bakterii gnilnych oraz z grupy coli. W następnym okresie,
do około 10-16 dnia fermentacji, obserwuje się szybki rozwój bakterii
heterofermentatywnych Lb. brevis i homofermentatywnych Lb. planta-
rum, a także bakterii z rodzaju Pediococcus. Podstawowymi parametrami
decydującymi o rozwoju mikroflory spontanicznej są temperatura
i stężenie NaCl. Za optymalne uważa się stężenie soli równe 2,5% oraz
temperaturę 18°C. W niektórych przypadkach, aby uzyskać kiszonkę
bardziej jednorodną, stosuje się dodatek kultur starterowych, których
celem jest wytworzenie jak największej ilości kwasów i zahamowanie
rozwoju mikroflory niepożądanej. Jako kultury starterowe wykorzystuje
się zwykle różne szczepy bakterii fermentacji mlekowej.

W przeciwieństwie do kiszonej kapusty w procesie produkcji ogórków

kiszonych nie obserwuje się dominacji przedstawicieli rodzaju Leucono-
stoc. Właściwą mikroflorę podczas kiszenia ogórków stanowią natomiast
pałeczki mlekowe Lb. plantarum i Lb. brevis oraz bakterie z rodzaju
Pediococcus. Przy stosunkowo wysokim stężeniu soli (ponad 8%) bakterie
Leuconostoc w ogóle nie uczestniczą w procesie fermentacji, a przeważają
homofermentatywne bakterie Lb. plantarum. W początkowym okresie
fermentacji występuje duża różnorodność zarówno bakterii, jak i drożdży,
które dominują na powierzchni świeżych warzyw. Po kilku dniach następuje
wyraźne obniżenie pH i pozostają jedynie mikroorganizmy odporne na
tego typu warunki. W zasadzie po 10-14 dniach fermentacji w roztworze
stwierdza się już tylko bakterie fermentacji mlekowej i niektóre szczepy
drożdży – drobnoustroje kończące proces kiszenia ogórków. Funkcja
mikroorganizmów podczas fermentacji warzyw polega głównie na nada-
waniu produktom specyficznego, kwaśnego smaku, zmianie struktury,
tworzeniu związków aromatu, zwiększeniu strawności masy roślinnej oraz
zawartości witamin (głównie B

2

i PP), eliminacji niepożądanych substancji

znajdujących się w surowcach roślinnych, a także ochronie przed rozwojem
niepożądanej mikroflory (biokonserwacja).

Kultury mieszane mikroorganizmów są również powszechnie

wykorzystywane przy wytwarzaniu tradycyjnego pożywienia regional-
nego mieszkańców Chin, Japonii, Korei, Indonezji i innych krajów.
W procesie otrzymywania tego rodzaju żywności oprócz bakterii
mlekowych stosowane są także drożdże z rodzajów Saccharomyces
i Candida oraz grzyby strzępkowe, głównie z rodzaju Aspergillus,
Penicillium i Rhizopus. Najbardziej znanym produktem uzyskiwanym
w ten sposób na skalę przemysłową jest sos sojowy. Podczas zacierania
namoczonego ziarna sojowego w wyniku współdziałania drożdży
(Saccharomyces rouxii), grzybów strzępkowych (Aspergillus oryzae,
A. soyae) i bakterii kwasu mlekowego z rodzaju Lactobacillus powstają
liczne substancje aromatyczne, odpowiedzialne za oryginalne cechy
sensoryczne produktu.

Kultury mieszane w produkcji

napojów fermentowanych

Współczesne winiarstwo, browarnictwo i gorzelnictwo opiera się głównie
na monokulturach, jednak nadal w wielu rejonach świata kultywuje
się tradycje produkcji napojów alkoholowych przy użyciu mikroflory
autochtonicznej. Przykładem jest pochodzący z zachodniej części Arabii
Saudyjskiej słodko-kwaśny napój o nazwie „sobia”, otrzymywany w wy-
niku spontanicznej fermentacji pszenicy i słodu, przyprawiany m.in.
kardamonem i cynamonem. Napój ten powstaje pod wpływem działania
wielu szczepów bakterii kwasu mlekowego (Lb. cellobiosus, Lb. buchneri,
Lb. brevis, Pediococcus pentosaceus), bakterii z grupy coli (Klebsiella
pneumoniae, Enterobacter aerogenes, E. sakazakii, E. cloacae i Serratia
liquefaciens), drożdży (Saccharomyces cerevisiae, Candida tropicalis,
Candida ciferrii, C. guilliermondii, C. lipolytica, Kloeckera japonica
i Rhodotorula rubra) oraz pleśni – głównie z rodzaju Penicillium.

W Afryce Południowej tradycyjne napoje alkoholowe (pito, buru-

kutu, sekete i agadagidi) są otrzymywane z bogatych w węglowodany
produktów rolniczych. Powstają na skutek ich spontanicznej fermen-
tacji z udziałem drożdży (Saccharomyces cerevisiae, Candida tropi-
calis, Kloeckera apiculata, Kluyveromyces africanus) i bakterii kwasu
mlekowego. Pito to złotobrązowy napój niskoalkoholowy (2-3% obj.),
wytwarzany z jęczmienia o smaku zmieniającym się od nieznacznie
słodkiego do bardzo kwaśnego.

W Belgii ważną częścią tradycji są piwa otrzymywane w wyniku fer-

mentacji spontanicznej (Lambic, Gueuze, Kriek), o wyraźnie kwaśnym
smaku. Surowcami do produkcji piwa typu Lambic są: namoczony
słód jęczmienny, pszenica, chmiel starzony o obniżonej goryczy i kry-
stalicznie czysta woda. Fermentacja brzeczki odbywa się w beczkach
dębowych z udziałem naturalnej mikroflory środowiskowej. Podczas
fermentacji, która trwa od 6 do 24 miesięcy, wzrasta i obumiera wiele
różnych szczepów drobnoustrojów. W pierwszym etapie dominują
bakterie z rodziny Enterobacteriaceae i drożdże Kloeckera, które
rozkładają glukozę do etanolu, dwutlenku węgla i różnych kwasów. Na-
stępnie dofermentowują piwo różne szczepy z rodzaju Saccharomyces,
m.in. S. cerevisiae, S. bayanus, S. uvarum i inne. W końcowym etapie
fermentacji przeważają bakterie mlekowe i octowe (dokwaszenie) oraz
drożdże z rodzaju Brettanomyces, tworząc duże ilości estrów, nadają
produktowi gotowemu specyficzny, niepowtarzalny aromat. Dojrzewa-
nie piwa w butelkach jest wyjątkowo długie i trwa około 3 lat.

W tradycyjnej technologii winiarskiej proces fermentacji polega

na wykorzystaniu naturalnej mikroflory występującej na owocach,
narzędziach oraz w wytwórni win. Podczas rozdrabniania owoców
i tłoczenia mikroorganizmy przedostają się do moszczu i w sprzyjają-
cych warunkach rozpoczynają fermentację.

Skład jakościowy i ilościowy mikroflory fermentujących moszczów

uzależniony jest głównie od następujących czynników: regionu zbioru
owoców, stopnia ich dojrzałości, warunków środowiskowych, procedu-
ry produkcyjnej, typu otrzymywanego napoju, początkowego stężenia
komórek, temperatury, pH, stężenia SO

2

oraz innych parametrów.

Stężenie macierzystej populacji drożdży w świeżym moszczu gronowym

mieści się w granicach 10

3

–10

6

jtk/cm

3

. Ilość komórek S. cerevisiae jest

zwykle bardzo niska. W początkowym okresie dominują w tym środowisku
szczepy dzikie (Kloeckera apiculata, Hanseniaspora guillermondii), które
stanowią najczęściej od 50 do 75% udziału wszystkich drożdży, oraz De-
baryomyces hansenii, Candida stellata i C. pulcherrima. Wzrost przedsta-
wicieli rodzajów Zygosaccharomyces, Pichia, Hansenula i Kluyveromyces
jest znacznie słabszy. Szczepy dzikie mogą osiągać w fermentowanych
zacierach i moszczach końcowe stężenie 10

6

-10

9

jtk/cm

3

. Tak wysoka

zawartość komórek w sposób znaczący wpływa na kompozycję i jakość

laboratorium przemysłowe | temat numeru

Laboratorium |

8-9

/2006

44

tworzonego napoju alkoholowego. Praktyczne znaczenie drożdży dzikich
jest wynikiem ich fizjologicznych i metabolicznych właściwości.

Zarówno liczba różnych szczepów, jak i ich trwałość podczas fermen-

tacji jest również uzależniona od początkowej temperatury moszczu
oraz temperatury panującej w trakcie fermentacji. Dotychczasowe
badania wykazały, że niektóre gatunki drożdży dzikich charakteryzują
się lepszym wzrostem w niższej temperaturze, ponieważ mogą zwiększać
swoją tolerancję na alkohol.

Przyjmuje się, że po dwóch dobach intensywnej działalności drożdży

dzikich ich zawartość zaczyna gwałtownie maleć, w przeciwieństwie
do szczepów z rodzaju Saccharomyces, które sukcesywnie przejmują
proces fermentacji. Mikroorganizmy tego rodzaju również nie stanowią
jednolitej grupy. Badania PCR-RFLP, RAPD oraz analiza wrażliwości
na toksyny killerowe wykazały duże zróżnicowanie w obrębie gatunku
Saccharomyces cerevisiae. Poszczególne szczepy różnią się charakte-
rystyką genotypową oraz biochemiczną, a ich udział istotnie zmienia
się w trakcie całego procesu fermentacji.

Niektóre rodzaje cydrów (napojów winopodobnych produkowanych

z jabłek) otrzymywane są w wyniku specyficznego rodzaju fermentacji
mlekowo-jabłkowej. Oprócz drożdży dzikich, należących głównie do
gatunków Kloeckera apiculata i Saccharomyces cerevisiae, ważną rolę
odgrywają w tym przypadku bakterie fermentacji mlekowej z rodzajów
Leuconostoc, Lactobacillus oraz Pediococcus, zarówno homo-, jak
i heterofermentatywne. W czasie wzrostu bakterie metabolizują m.in.
kwas jabłkowy, tworząc kwas mlekowy oraz dwutlenek węgla.

Fermentacja mlekowo-jabłkowa następuje zwykle po zakończeniu fer-

mentacji alkoholowej i doprowadza do obniżenia kwasowości, modyfika-
cji smaku i zapachu oraz zwiększenia stabilności mikrobiologicznej wina.
Konwersja kwasu dikarboksylowego (jabłkowego) do monokarboksylowe-
go (mlekowego), a także wydzielanie CO

2

obniża kwasowość wina oraz

zwiększa pH. Zjawisko to jest bardzo korzystne, szczególnie w regionach
o chłodnym klimacie, gdzie winogrona (lub inne owoce) charakteryzują
się wysoką kwasowością ogólną (kwas winowy + jabłkowy). W krajach
o cieplejszym klimacie zwraca się głównie uwagę na pozytywny wpływ

fermentacji mlekowo-jabłkowej na cechy sensoryczne napoju. Podczas
produkcji win musujących zgodnie z „metodą szampańską” fermentacja
mlekowo-jabłkowa odpowiedzialna jest za orzechowo-drożdżowy aromat,
przyczynia się także do poprawy stabilności wina podczas dojrzewania
w butelkach. Trzeba jednakże pamiętać, że niekontrolowany proces
odkwaszania mikrobiologicznego poprzez przemianę kwasu jabłkowego
w kwas mlekowy może doprowadzić do poważnych wad wina (pełnego
zepsucia) z uwagi na silne odkwaszenie.

Podsumowanie

Kultury mieszane mikroorganizmów wykorzystywane były przez dziesiątki lat
do otrzymywania żywności tradycyjnej, a na skalę przemysłową zastępowano
je monokulturami, które gwarantowały bardziej wyrównaną jakość otrzymy-
wanego produktu oraz umożliwiały lepszą kontrolę procesu. Obecnie nowe
technologie uwzględniają stosowanie mieszanych kultur drobnoustrojów
w wielu gałęziach przemysłu spożywczego. Kultury mieszane pozwalają uzy-
skać produkty o nowych i unikatowych właściwościach. Trend ten poszerza-
ny jest o szczepy modyfikowane genetycznie, specjalnie zaprojektowane do
tego rodzaju współdziałania między gatunkami. Złożoność interakcji podczas
koegzystencji dwóch lub kilku, czasami bardzo odległych systematycznie
organizmów powoduje, że przed wdrożeniem nowej technologii wymagane
są intensywne i zakrojone na szeroką skalę prace, aby zoptymalizować proces
i otrzymywać produkt o jednolitej i wysokiej jakości.

‰

Piśmiennictwo
1.

Erkkila S.: Bioprotective and probiotic meat starter cultures for the fermentation

of dry sausages. Praca doktorska, Uniwersytet w Helsinkach 2001.

2.

Libudzisz Z., Kowal K.: Mikrobiologia techniczna – tom II. Wydawnictwo Politech-

niki Łódzkiej, Łódź 2000.

3.

Marth E.H., Steele J.L.: Applied dairy microbiology. Marcel Dekker Inc., Basel,

Switzerland 2001.

4. Meroth C.B., Walter J., Hertel C., Brandt M.J., Hammes W.P.: Monitoring the

bacterial population dynamics in sourdough fermentation processes by using PCR-
-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis. „Appl. Environ. Microbiol.”, 2003, 69
(1), 475-482.

5.

Nazli B.: Researches on the ripening of Turkish fermented sausage using a local

starter culture combination. „Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences”,
1998, 22, 393-397.

6.

Satora P.: Aspekty mikrobiologiczne otrzymywania spirytusów śliwkowych w rejonie

Łącka. Praca doktorska, Akademia Rolnicza, Kraków 2004.

7.

Satora P., Tuszyński T.: Mikrobiologiczne aspekty produkcji win. „Laboratorium

– Przegląd Ogólnopolski”, 2004, 5, 28-32.

45

temat numeru | laboratorium przemysłowe

Laboratorium |

8-9

/2006

45