д-р Золтан Уршев
Статията е публикувана в последния брой на сп. „Ветеринарна сбирка“, което е издание на Българската агенция по безопасност на храните и на Съюза на ветеринарните лекари в България.
д-р Золтан Уршев,
ръководител изследовател в „Ел Би Булгарикум“ ЕАД
Плесените са основен фактор, ограничаващ трайността на хранителните продукти. Борбата с тях включва използването на противоплесенни съставки в продуктите, което обаче нарушава техния естествен характер и често не се одобрява от потребителя. Съвременно решение на проблема предоставя използването на култури
млечнокисели бактерии с противоплесенни свойства (Ryan, 2008). Един добър пример за такова успешно приложение на млечнокисели култури са закваските за хляб.
Като предприятие, чиято основна дейност е разработването и производството на закваски за ферментирали млечни продукти, ЕлБи Булгарикум ЕАД (ЕлБи) е започнало да предлага на пазара закваски за хляб преди повече от 30 години. Първите закваски за хляб са се основавали на мезофилни млечнокисели бактерии, които са допринасяли за по-добрата структура и аромат на получения продукт. През 2010 година вниманието се насочва към включването в закваските за хляб на лактобацилни култури с противоплесенни свойства.
За разработването на закваски с противоплесенни свойства първата стъпка е подборът на подходящи лактобацилни култури. Тестовете предполагат установяването на потискане на развитието на плесени от родовете Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus и други, доколкото това са основните групи плесени, установяващи се при развалата на хляба и хлебните изделия. Един възможен методичен подход, който се прилага в лабораториите на ЕлБи, е накапването и развиването на лактобацилната култура на малки участъци от подходяща твърда хранителна среда, последвано от заливане на прорасналата култура с агарова среда, съдържаща спори на съотватната плесен и подходяща за нейното развитие. След култивиране при условия, подходящи за развитието на плесента, при наличие на инхибиторно въздействие над и около прорасналата лактобацилна култура се наблюдава „стерилна зона“, в която плесента не се развива (Фигура 1).
Първоначалните изследвания проведени в лабораториите на ЕлБи, проследяващи ефекта на множество култури от видовете Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, L. delbr. ssp. lactis and L. helveticus върху тест култури Penicillium and Aspergillus не дават очаквания резултат. Изследователите предполагат, че причината за това е, че тези лактобацилни видове са от групата на хомоферментативните млечнокисели бактерии, които продуцират като краен продукт от ферментацията си само млечна киселина. Опитите показват, че млечната киселина няма ефект върху тестваните плесени.
Преминаването към хетероферментативни видове млечнокисели бактерии, които освен млечна киселина продуцират и оцетна киселина, напълно променя картината на изследването, като отделните култури показват различна, но постоянна степен на потискане развитието на тест културите Penicillium and Aspergillus. Резултатите насочват към заключението, че оцетната киселина е много по-силен инхибитор на плесенните култури. Контролните опити с чиста млечна киселина или чиста оцетна киселина във физиологични концентрации обаче показват липса на инхибиторно въздействие върху плесените, което очертава много по-сложна картина на инхибиращото въздействие на лактобацилите. Инхибирането има комплексен характер и вероятно се основава на синергичното действие на оцетната и млечната киселина, както и на други, засега неопределени метаболити, продуцирани от лактобацилите. Показателно е и наблюдаваното разделение на хетероферментативните култури лактобацили по отношение на по-силното въздействие или върху тест културите Penicillium, или върху културите Aspergillus, но не и върху двете едновременно.
Прилагането на подбраните лактобацили в състава на закваски за хляб показва добри органолептични и структурни свойства на получения продукт. Тестовете по време на съхранение на продукта при естествени условия показват забавяне на появата на плесени с три дни в сравнение с контролната партида, произведена с конвенционална култура. Проведеното изследване става основа за осъвременяването на предлаганите от ЕлБи закваски за хляб.
За да могат да се изявят противоплесенните свойства на закваската, хлябът е необходимо да се приготви по метода на киселите теста, при който със закваската се приготвя кисело тесто с повишено водно съдържание, в което се натрупват активните метаболити на лактобацилите, след което то се влага в главното тесто. Този метод е много по-близък до традиционното приготвяне на хляб, когато за приготвяне на тестото се използва естествен квас, който съдържа както дрожди, така и млечнокисели бактерии (Urshev, 2024). Приносът на съвременната наука е включването в този процес на избрани лактобацилни култури, продуциращи противоплесенни метаболити. Полученият хляб от кисело тесто, приготвено с тази закваска, както от пшеничено, така и от ръжено брашно, се отличава с чудесен вкус, добре изразен приятен аромат и еластичност.
Поради особеностите на различните технологии за приготвяне на ферментирали млечни продукти и най-вече на сирена, ефективността на закваски, съдържащи противоплесенни култури млечнокисели бактерии, следва да се доказва при всеки конкретен случай (Garnier, 2017) . Ключов фактор за успеха на такива закваски е включването в технологията на етап, при който при подходящи условия да се натрупват в достатъчно количество необходимите метаболити. Важно е да се отбележи, както показва опитът с хлебните изделия, че прилагането на закваски с противоплесенни свойства забавя развитието на плесените, но не го предотвратява.
Едно поле за развитие в нашата страна на приложението на млечнокисели бактерии с противоплесенни свойства е влагането им при получаването на силажи. Млечнокиселите бактерии се използват при приготвянето на силажи за предотвратяване развитието на патогени (Okoye, 2023). Плесените са също сред групата на нежеланите микроорганизми в силажите, още повече, че сред тях има видове, продуциращи афлатоксини. Поради това селекцията на млечнокисели бактерии, подходящи за силажи и едновременно с това показващи противоплесенна активност е от особен интерес.
Литературни източници:
- Garnier, L., Valence, F., & Mounier, J. (2017). Diversity and control of spoilage fungi in dairy products: An update. Microorganisms, 5(3), 42.
- Okoye, C. O., Wang, Y., Gao, L., Wu, Y., Li, X., Sun, J., & Jiang, J. (2023). The performance of lactic acid bacteria in silage production: A review of modern biotechnology for silage improvement. Microbiological Research, 266, 127212.
- Ryan, L. A. M., Dal Bello, F., & Arendt, E. K. (2008). The use of sourdough fermented by antifungal LAB to reduce the amount of calcium propionate in bread. International Journal of Food Microbiology, 125(3), 274-278.
- Urshev, Z., Doynova, D., Prasev, I., Denkova-Kostova, R., Koleva, A., Denkova, Z., … & Kostov, G. (2024). identification of lactic acid bacteria strains isolated from Sourdoughs prepared with different flour types. Applied Sciences, 14(5), 2093.
