MICROBIOLOGIE.pdf

ACADEMIA DE ŞTIINŢE  A  MOLDOVEI INSTITUTUL  DE  MICROBIOLOGIE  ŞI  BIOTEHNOLOGIE Cu titlu de manuscris C.Z.U.: 60:579.864+579.864: 578.1+637.146.32:579.864

ŞVEŢ  SVETLANA

PARTICULARITĂŢILE  FIZIOLOGO-BIOCHIMICE  ŞI   BIOTEHNOLOGICE ALE TULPINILOR AUTOHTONE DE BACTERII  LACTICE  ŞI  ELABORAREA  TEHNOLOGIEI  DE   PRODUCERE A SMÎNTÎNII COMBINATE CU UTILIZAREA PROTEINEI DE SOIA SPECIALITATEA 03.00.23 – BIOTEHNOLOGIE Teză  de  doctor  în  biologie

Conducător  ştiinţific:

Valeriu RUDIC doctor   habilitat   în   biologie, profesor universitar, academician, Om emerit al Republicii Moldova

Autorul

Svetlana  Şveţ

CHIŞINĂU,  2012

©  Şveţ  Svetlana, 2012

2

CUPRINS ADNOTĂRI

6

LISTA ABREVIERILOR

9

INTRODUCERE

10

1.

BACTERIILE   LACTICE   ŞI   PROCEDEE   TEHNOLOGICE   DE  

19

OBŢINERE    A  SMÎNTÎNII COMBINATE CU PROTEINĂ DE SOIA 1.1. Bacteriile  lactice  şi  utilizarea  lor  în  industria  alimentară.

19

1.1.1.Caracteristicile morfologice,   culturale   şi   biochimice   ale   bacteriilor lactice din

20

genul Lactococcus. 1.1.2. Bacteriile lactice – producătoare  de  bacteriocine.

28

1.1.3. Variabilitatea  naturală  şi  de  pasaj.

30

1.1.4. Bacteriofagii bacteriilor lactice.

33

1.1.5. Surse  naturale  de  obţinere  a  culturilor  pure  de  bacterii   lactice   şi   utilizarea   lor   în  

34

industria laptelui. 1.1.6. Utilizarea   culturilor   pure   de   bacterii   lactice   în   compoziţia   culturilor   „starter”  

35

pentru industria laptelui 1.2. Produsele   lactate   combinate   şi   procedee   tehnologice   de   obţinere   a   smîntînii

36

combinate cu proteină de soia. 1.2.1. Valoarea  nutritivă  şi  eficacitatea  economică  a  produselor  lactate  combinate.

36

1.2.2. Culturi bacteriene utilizate la fabricarea produselor lactate combinate.

39

1.3.Tehnologii  de  obţinere  a  smîntînii combinate cu proteină de soia.

42

1.4. Concluzii la capitolul 1.

43

2.

PARTICULARITĂŢILE

BIOTEHNOLOGICE

ALE

FIZIOLOGO-BIOCHIMICE   TULPINILOR

DE

BACTERII

ŞI  

46

LACTICE

AUTOHTONE  DIN  SMÎNTÎNĂ  DE  FERMENTARE  SPONTANĂ 2.1. Obiecte de cercetare

46

2.2. Metodele de cercetare

46

2.3. Caracteristicile fiziologo-biochimice ale tulpinilor de bacterii lactice izolate din

53

smîntînă  de  fermentare  spontană 2.3.1. Obţinerea  culturilor  pure  de  bacterii  lactice.

55

2.3.2. Studierea   particularităţilor   fiziologo-biochimice   şi   biotehnologice   ale culturilor

57

de  bacterii  lactice  şi  identificarea  lor. 2.4. Caracteristicile  biotehnologice  ale  tulpinilor  de  bacterii  lactice  izolate  din  smîntînă  

3

65

de  fermentare  spontană. 2.4.1. Caracteristicile biotehnologice ale tulpinilor autohtone de bacterii lactice

65

manifestate  în  mediul  de  lapte  de  vacă. 2.4.2. Caracteristicile biotehnologice ale tulpinilor autohtone de bacterii lactice

74

manifestate  în  mediul  de  lapte  de  vacă  cu  adaos  de  extrac t proteic de soia. 2.5. Proprietăţile  antimicrobiene  ale  tulpinilor autohtone de bacterii lactice.

78

2.6. Combinaţii     de   tulpini   autohtone   de   bacterii   lactice   mezofile   selectate   pentru  

81

aplicare   în   compoziţia   culturii   „starter”   destinată   fabricării   smîntînii combinate cu proteină  de  soia. 2.6.1. Alcătuirea   combinaţiei   de   tulpini   de   bacterii   lactice   pentru   obţinerea   maielei  

81

bacteriene  destinate  fabricării  smîntînii combinate. 2.6.2. Proprietăţile   antimicrobiene   ale combinaţiei   de   bacterii   lactice   selectate   cu  

86

proprietăţi  tehnologice  valoroase. 2.6.3. Studierea   stabilităţii   activităţii   acidifiante   coagulante   şi   aromatizante   a  

88

combinaţiei  de  tulpini  pentru  cultura  „starter”  destinată  fabricării  smîntînii combinate. 2.7. Concluzii la capitolul 2. 3.

90

ELABORAREA TEHNOLOGIEI DE FABRICARE A SMÎNTÎNII

91

COMBINATE CU  PROTEINĂ  DE  SOIA 3.1. Optimizarea  compoziţiei   mediului   nutritiv  de  cultivare  a  bacteriilor   lactice  pentru  

91

sporirea biomasei. 3.2. Procedeu  de  obţinere  a  culturii   „starter”  pentru   fabricarea   smîntînii combinate cu

96

proteină  de  soia. 3.3. Tehnologia de fabricare a smîntînii combinate cu   proteină   de   soia   cu   aplicarea  

100

culturii  „starter”  compusă  din  tulpini  autohotne  de  bacterii  lactice. 3.3.1. Compunerea   reţetelor   de   preparare   şi   fabricarea   loturilor   experimentale   de  

100

smîntînă  combinată cu  proteină  de  soia. 3.3.2. Încercarea   în   producere   a   tehnologiei   de   fabricare   a   smîntînii combinate

112

elaborate. 3.3.3. Determinarea   termenului   de   valabilitate   a   smîntînii   combinate   cu   proteină   de   soia. 3.4. Stabilirea normativelor tehnice privind  calitatea  şi   fabricarea  smîntînii combinate

117 118

şi  elaborarea  Standardului  de  Firmă  şi  a  Instrucţiunilor  Tehnologice  de  producere. 3.5. Concluzii la capitolul 3.

121

CONCLUZII  GENERALE  ŞI  RECOMANDĂRI

122

4

BIBLIOGRAFIE

126

ANEXE

143

Anexa  1:  Paşapoarte  şi  adeverinţe  de  depozitare  în  CNMN  AŞM

144

Anexa 2: Brevet   de   invenţie.   MD   190   Z,   C12N 1/20 Procedeu   de   obţinere   a   maielei  

165

bacteriene pentru produse lactate combinate. Cererea   depusă   2009.10.1,   BOPI   nr.4/2010. Anexa 3: Diploma Expoziţia   Internaţională   Specializată „INFOINVENT”   2011

171

Medalia de bronz „Procedeu  de  obţinere  a   maielei  bacteriene  pentru  produsele   lactate   acide combinate”. Anexa 4: Act de implementare a rezultatelor nr.  1  eliberat  de  SRL  „Agromix-77”  la  31  

172

mai 2010. Anexa 5:  Standardul  Firmei  „Produs  combinat  de  smîntînă  cu  soia”.

173

Anexa  6:  Instrucţiunea  Tehnologică  „Produs  combinat  de  smîntînă  cu  soia”.

204

Anexa  7:  Aviz  de  la  Agenţia  Veterinară.

246

Anexa  8:  Aviz  de  la  Ministerul  Sănătăţii.

247

Anexa 9: Aviz de la Ministerul  Agriculturii  şi  Industriei  Alimentare.

248

Anexa 10: Diplomă   pentru   locul   III   la   conferinţa   internaţională   „Медикобиологические  и  социальные  проблемы современного  человека”. Anexa 11: Certificat de participare la   conferinţă   ştiinţifico-practică   „Качество   и   безопасность.   Стандарты   и   тенденции   развития   современного   химического   анализа  веществ  и  материалов”. DECLARAŢIA  PRIVIND  ASUMAREA  RĂSPUNDERII

249

CV-ul AUTORULUI

252

5

250

251

ADNOTARE Şveţ   Svetlana   „Particularităţile   fiziologo-biochimice   şi   biotehnologice   ale   tulpinilor   autohtone   de  bacte rii  lactice  şi  elaborarea  tehnologiei   de  producere a s mîntînii combinate cu utilizarea proteinei de soia”.   Teză   de   doctor   în   biologie,   Chişinău,   2012.   Teza   constă   din   introducere, 3 capitole, concluzii   şi   recomandări,   bibliografia din 202 titluri, 11 anexe, 125 pagini  conţinut  de  bază,  35 tabele, 15 figuri.  Rezultatele  au  fost  expuse  în  31  publicaţii. Cuvinte cheie: bacterii lactice, tulpini autohtone, culturi starter, extract proteic de soia, smîntîna combinată. Domeniul de studiu: 03.00.23 – Biotehnologie. Scopul: aprecierea   tulpinilor  autohtone  de  bacterii   lactice  din  punct  de   vedere  a   utilizării   lor   în   industria  laptelui  şi  elaborarea  tehnologiei  de  fabricare  a  smîntînii  combinate  cu  proteină  de  soia. Obiective: izolarea din produse lactate autohtone de fermentare spontană  a tulpinilor de bacterii lactice mezofile, studierea  proprietăţilor   lor, identificarea şi  selectarea  tulpinilor  cu  caracteristici   tehnologice valoroase pentru fabricarea produselor   lactate  combinate;;  optimizarea  condiţiilor  de   cultivare   a  bacteriilor   lactice;;  obţinerea  culturii   starter pentru fabricarea smîntînii combinate cu proteină  de  soia;;  elaborarea  tehnologiei  de  obţinere  a  smîntînii combinate  cu  proteină  de  soia. Noutatea   şi   originalitatea   ştiinţifică.   Au   fost   izolate   din   smîntînă   de   fermentare   spontană   tulpini noi de bacterii lactice, care au fost evaluate din punct de vedere al   utilităţii   lor   pentru   industria laptelui.   În   premieră   a   fost   elaborată   tehnologia   de fabricare a unui produs nou cu proprietăţi  dietetice  şi  nutritive  importante  – smîntîna combinată  cu  proteină  de  soia.   Proble ma  ştiinţifică soluţionată constă  în  determinarea caracteristicilor fiziologo-biochimice ale tulpinilor autohtone de bacterii lactice   şi   stabilirea   posibilităţii   valorificării   lor în   calitate   de   cultură starter pentru fabricarea produselor lactate combinate;;   demonstararea   posibilităţii   combinării   laptelui cu   extractul   proteic   de   soia,   fermentarea   dirijată   a   acestui   amestec   prin   aplicarea culturilor de tulpini autohtone de bacterii lactice pentru obţinerea   produselor lactate combinate  cu  calitate  şi  valoare  nutritivă  analogic  produselor  lactate  tradiţionale. Semnificaţia   teoretică constă   în   stabilirea   posibilităţii   valorificării   tulpinilor   autohtone   în   calitate de culturi starter pentru fabricarea produselor lactate fermentate. Lucrarea  demonstrează   posibilitatea  de  înlocuire  parţială  a  materiei  prime  de  origine  animală  cu materie primă  de  origine   vegetală, fermentarea   dirijată   a   acestui   amestec prin aplicarea culturilor autohtone de bacterii lactice şi   obţinerea   produselor   lactate   combinate   cu   calitate   şi   valoare   nutritivă   analogic   produselor  lactate  tradiţionale. Valoarea   aplicativă: Se propun spre valorificare 7 tulpini de bacterii lactice autohtone cu proprietăţi   biotehnologice   importante   pentru   industria   laptelui.   Mediul   nutritiv   elaborat   pentru   cultivarea bacteriilor lactice poate fi utilizat la producerea culturilor starter. Cultura şi  tehnologia   elaborată  poate  fi  utilizată  la  fabricarea  smîntînii combinate cu  proteină  de  soia. Implementarea  rezultatelor  ştiinţifice: 7 tulpini de bacterii lactice sunt  deponate   în  CNMN  ca   tulpini  cu  caracteristici  biotehnologice   importante  pentru   industria   laptelui   şi   utilizate   în   cultură   starter pentru smîntîna   combinată.   Tehnologia   şi   DTN   elaborate au fost utilizate la fabricarea smîntînii  combinate  cu  proteină  de  soia  la  întreprinderea SRL  „Agromix-77”.      

6

РЕЗЮМЕ Швец   Светлана   „Физиолого-биохимические   и   биотехнологические   особенности   местных   штаммов  лактобактерий  и  разработка  технологии  производства  комбинированной  сметаны  с   использованием   соевого   белка”.   Диссертация   доктора   биологических   наук,   Кишинёв,   2012   г.   Диссертация  состоит  из  введения,  3-х  глав,  выводов  и  рекомендаций,  библиографии,  содержащей  202 наименования, 11 приложений,  125 страниц  основного  текста,  35  таблиц  и  15 рисунков.  Результаты   исследований  представлены  в  31  публикации. Ключевые  слова: молочнокислые  бактерии,  местные  штаммы,  культуры  стартер,  соевый  белковый   экстракт,  комбинированная  сметана. Область  исследования: 03.00.23 – Биотехнология. Цель: оценка   местных   штаммов   молочнокислых   бактерий   с   точки   зрения   их   использования   в   молочной   промышленности   и   разработка   технологии   производства   комбинированной   сметаны   с   соевым  белком. Задачи: выделение   из   самоквасной   молочной   продукции   штаммов   молочнокислых   бактерий, изучение  их  свойств,  идентификация  и  отбор  по  ценным  для  молочной  промышленности  свойствам;;   оптимизация   условий   культивирования   молочнокислых   бактерий;;   получение   многоштаммовой   культуры  лактобактерий  для  производства  молочных  комбинированных  с  соевым  белком  продуктов;;   разработка  технологии  получения  комбинированной  сметаны  с  соевым  белком. Научная  новизна  и  оригинальность. Из  сметаны  были  выделены  новые  штаммы  молочнокислых   бактерий, определены  их  свойства и оценены  технологически.  Впервые  была  разработана  технология   получения  нового  продукта – сметана  комбинированная  с  соевым  белком. Научная   задача, решаемая   в   диссертации,   предлагает   определить   физиолого-биохимические   свойства   местных   штаммов   молочнокислых   бактерий   и   выявление   ценных   свойств   стартерных   культур   для   производства   комбинированных   молочных   продуктов;;   показать   возможность   комбинирования  коровьего  молока  с  соевым  экстрактом  и  проведения  ферментирования  полученной   смеси   с   использованием   местных   культур   молочнокислых   бактерий   для   получения   комбинированных   молочных   продуктов   с   ценными   пищевыми   свойствами, аналогичными   традиционным  продуктам. Теоретическое   значение состоит   в   установлении   возможности   освоения   местных   штаммов   в   качестве   культур   стартер   для   производства   молочных   продуктов,   возможности   частичного   замещения   молока   соевым   белковым   экстрактом,   сквашивание   культурой   местных   штаммов   лактобактерий   и   получение   комбинированных   молочных   продуктов, аналогичных   традиционным   молочным  продуктам. Прикладное   значение:   предлагаются   7   местных   штаммов   лактобактерий   с   ценными   биотехнологическими  свойствами  для  молочной  промышленности.  Разработанная  питательная  среда   для   накопления   биомассы   культуры   может   быть   использована при   производстве   культур   стартер.   Разработанная   культура   и   технология   может   быть   использована   для   производства   «комбинированной сметаны с  соевым  белком».   Внедрение   научных   результатов:   7   штаммов   молочнокислых   бактерий   с   ценными   биотехнологическими   свойствами   для   молочной   промышленности   депонированы в   НКНМ.   Разработанная   технология   и   НТД   были   использованы на   предприятии   ООО   «Agromix-77» в   производстве  комбинированной  сметаны  с  соевым  белком.

7

ABSTRACT Shvets Svetlana „Physiological-biochemical and biotechnological fe atures of local strains of lactic acid bacteria and working out of technology of production of combined sour cream us ing of soy protein”.   Thesis   of   doctor   degree   in   biology,   Chisinau,   2012.   The   thesis   consists   of   introduction,   3 chapters, conclusions and recommendations, bibliography, containing 202 references, 11 anexes, 125 pages of the base text, 35 tables and 15 figures. The results are presented in 31 publications. Keywords: Lactic acid bacteria, local strains, “starter” cultures, soy extract, combined sour cream. Field of study: 03.00.23 – Biotechnology. The aim: Assesses of local strains lactic acid bacteria from the point of view of their us ing in dairy industry and working out of technology of production of sour cream combined with soya protein Objectives: allocation from spontaneous fermentation dairy production strains lactic acid bacteria, studying of their properties, identification and selection on caracteristics valuable using in dairy industry; optimization of conditions of cultivation of lactic acid bacteria; obtaining multistrains culture of lactic acid bacteria for manufacturing of dairy products combined with soya protein; working out of technology of obtaining of sour cream combined with soya protein. Scientific novelty and originality: a new strains of lactic acid bacteria had been allocated from sour cream, their properties was certain and estimated technologically. Sour cream combined with soya protein - a new product was developed for the first time. Scientific problem solved in the dissertation, suggests to define phyziological-biochemical properties of local strains of lactic acid bacteria and revealing of valuable properties starter cultures for manufacturing of combined dairy products; to show possibility of a combination of the cow milk with a soya extract and carrying out fermentation to the received mix with use of local cultures of lactic acid bacteria for obtaining of the combined dairy products with valuable food properties similar to traditional products. Theoretic significance: the starter for manufacture of dairy products, possibilities of partial replacement of milk a soya protein extract, fermentation of local strains of lactic acid bacteria and obtaining of combined dairy products similar traditional dairy products. Application value : offers 7 local strains of lactic acid bacteria with valuable biotechnological properties for the dairy industry. Medium for biomass accumulation of culture elaborated can be used in the production of starter cultures. Culture and technology elaborated can be used for the production of "sour cream mixed with soy protein extract". Scientific results implementation: the 7 strains of lactic acid bacteria with valuable biotechnological properties for the dairy industry is deposit in the NCNM. The developed technology and the reference document has been used at the company "Agromix-77" enterprise in manufacture of the sour cream combined with soya protein.

8

LISTA ABREVIERILOR AA – Aminoacid ADN - Acidul dezoxiribonucleic CMU - Colecţia  de  Microorganisme  din  Ucraina CNMN – Colecţia  Naţională  de  Microorganisme  Nepatogene DTN – Documentaţia  Tehnico Normativă G+C – Conţinutul  de  guanină  şi  citozină f.m.g. – Fracţia  masică  de  grăsime E/N – Raportul dintre  suma  aminoacizilor  esenţiali la suma aminoacizilor  neesenţiali E/T – Raportul dintre  suma  aminoacizilor  esenţiali  la  azot  total IT – Instrucţiunea  Tehnologică IŞPHTA – Institutul  Ştiinţifico-Practic  de  Horticultură  şi  Tehnologii  Alimentare KD – Maia   bacteriană   compusă   din   tulpini   de   Lactococcus lactis ssp.cremoris şi   Lactococcus lactis ssp. diacetylactis OMS - Organizaţia  Mondială a  Sănătăţii SF – Standardul Firmei SM SR ISO – Standard   Moldovean,   Standard   Rusesc,   Organizaţia   Internaţională   de   Standardizare S/T – Raportul sumei aminoacizilori serici la azotul total SUD – Substanţa  Uscată  Degresată RC – Reacţia  reducere  şi  coagulare UFC – Unităţi  formatoare  de  colonii

9

INTRODUCERE Actualitatea  şi  i mportanţa  problemei abordate Industria   produselor   lactate   reprezintă   unul   din   sectoarele strategice ale Republicii Moldova  şi  este  foarte  importantă  pentru  nutriţia  populaţiei.   Utilizarea   raţională  şi  eficientă  a  resurselor  de   materie  primă  este  o  problemă  strategică  a   ramurilor de prelucrare a producţiei   agricole,   care   devin   tot   mai dependente   de   tendinţele   de   dezvoltare mondială.   Se   simt   schimbările   provocate   de   fenomenul   globalizării:   se   schimbă   pieţele  de  consum  şi  modelele sociale  de  nutriţie  ale oamenilor. O  direcţie   importantă  a noilor concepţii de creare a produselor alimentare este elaborarea alimentelor,   ce   manifestă   acţiune   fiziologică   benefică   asupra   organismului uman, bazate pe combinarea materiilor prime de origine animală  cu  cele  de  origine  vegetală. Atît   din   considerente   dietetice,   cît   şi   din   cauza   insuficienţei   de   materie   primă   calitativă   (laptele),   în   multe   ţări   se   produc   produse   lactate   fermentate combinate cu proteină de soia [6], deoarece proteina de   soia  după  spectrul  de  aminoacizi  este  cu   mult   mai  apropiată  de  proteinele   laptelui  decît  alte  proteine  vegetale  [108, p. 73; 110, p. 87-90]. Produsele   lactate   combinate   sînt   produsele,   în   care   componentele   de   provenienţă   lactică   sunt înlocuite  parţial  (max.  50  %)  cu  componente  nelactice  [76, p. 24-26]. Proteină  de  soia   înlocuind  o  parte  din  proteină laptelui reduce cantitatea de colesterol din produsul lactat, ce are un impact pozitiv asupra organismului uman prevenind afecţiunile   sistemului cardiovascular şi  totodată  normalizînd  activitatea  motorică  a  tractului  digestiv  [132, p. 120-121]. În  afară  de  aceasta soia  conţine  lecitină  şi  colină,  care  sînt  de  neînlocuit  în  alimentarea   omului,  vitaminele  grupului  B  şi  E,  macro- şi  microelemente,  nu  conţine  lactoză.   Produsele   lactate   acide   combinate   fac   parte   din   produsele   dietetice.   Proprietăţile   dietetice   ale acestor produse se   manifestă   în   primul   rînd   prin   aceea,   că   îmbunătăţesc   metabolismul,   iar datorită   calităţilor   sale   gustative   şi   compoziţiei   chimice   reuşite,   stimulează   secreţia   sucului   gastric.  Prezenţa  în  componenţa  lor  a microorganismelor,  capabile  de  a  se  acomoda  în  intestine  şi   de a inhiba   microflora   de   putrefacţie,   duce la împiedicarea proceselor de putrefacţie   şi   suspendează  formarea  produselor  toxice  de  descompunere a  proteinelor,  care  nimeresc  în  sîngele   omului.  Valoarea  dietetică  a  produselor  acidolactice  combinate  se  determină  după  compoziţia  lor   chimică.  Toate  părţile  de  bază  ale  compoziţiei   – grăsimile, proteinele, lipidele se  digerează   uşor   în   tubul  digestiv  şi  se  asimilează  bine de organismul omului [58, p. 12-20; 87, p. 113-115; 104, p. 110; 105, p. 22-26; 135, p. 170-177].

10

În   condiţiile   de   insuficienţă   a   materiei   prime   de   origine   animală   – laptele,   includerea   în   compoziţia  produselor   lactate  a   ingredientelor  de  origine   vegetală  crează   un  potenţial  economic   semnificativ [88, p. 40-41]. Crearea produselor lactate   combinate,   în   care   o   parte   de   lapte   este   înlocuită   cu   extract   proteic  de  soia,  în  practica  universală  rezolvă concomitent  două  probleme:  lărgirea  bazei  materiei   prime, datorită   reînnoirii   rapide   a   materiei   prime   vegetale   şi   lărgirea   sortimentului   produselor alimentare   şi   dietetice   cu   valoare   nutritivă   înaltă.   Aceste   probleme   sunt   actuale   şi   pentru   Republica  Moldova,   în  condiţiile  de   insuficienţă  a   materiei  prime,   calităţii   instabile  şi  preţurilor înalte   ale   produselor   lactate,   existenţa   capacităţilor   libere   neutilizate   la   întreprinderile   de   prelucrare  a   laptelui,  a  carenţei  proteinelor   în  alimentaţia  populaţiei  [16; 25, p. 154; 26, p. 3-24; 31, p. 26-32; 32, p. 34; 34, p. 19-21]. Proteina de  soia  se  utilizează  în  formă  de  extract proteic lichid de soia, care  se  mai  numeşte   „lapte de soia” extras din boabele de soia, conform SM 184 [15]. Laptele  de   vacă  şi   laptele  de   soia  posedă  o  structură   înaltă  de  compatibilitate,  ceea  ce  este   foarte important pentru procesul tehnologic de producere a produselor lactate combinate [20; 48, p. 8-10; 60, p. 30-31; 79, p. 11-15; 105, p. 22-26; 138]. Hidroliza   şi   fermentarea   proteinelor   şi   glucidelor   soiei   se   deosebeşte   însă   întrucîtva   prin parcurgerea  reacţiilor  biochimice  şi  produsele  intermediare  de  fermentaţie  [107, p. 98-100]. Cu  toate  că  punctele   izoelectrice   ale  cazeinei   laptelui  (pH  4,6-4,7)  şi  a   globulinei  din  soia   (pH 4,0-5,0)   sînt   relativ   aproape   şi   formarea   gelului   în   amestecul   de   lapte   şi   soia are loc concomitent,  în  amestec  totuşi  se  unesc  două  substraturi,  care au deosebiri din punct de vedere a proprietăţilor   fizico-chimice. De aceea   un   moment   important   la  obţinerea  coagulului  produsului   lactat  combinat  are  aplicarea  agentului  de   fermentare,   care  trebuie   să  asigure  acest  proces   şi  să   contribuie   la   obţinerea   unui   produs   finit   corespunzător   analogic   produsului   lactat   [107, p. 98100]. În   prezent   se   produc   mai   multe   produse   lactate   combinate   cu   proteină de   soia.   În   acelaşi timp   încă   nu   este   suficient elucidată problema   privind   eficacitatea   utilizării   diferitor   culturi bacteriene   în   procesul   de   fermentare   a   amestecului   de   lapte   şi   extract   proteic   de   soia   pentru   a   obţine  aceste  produse  combinate [114, p. 42-43]. În   Moldova   nu   există   brevete   privind   obţinerea   produselor   lactate   combinate   cu   soia   şi   elaborarea culturilor „starter” pentru aceste produse. În   plan   mondial   elaborarea   tehnologiilor   de   fabricare   a   produselor   lactate   fermentate   obţinute  din  amestec  din   lapte  de   vacă   şi  din  extract  proteic  de  soia,  cît  şi  a  culturilor   „starter” pentru  acestea  se  află   în   fază  de  cercetare  şi  dezvoltare   intensă,  ceea  ce   ne  dovedesc  publicaţiile   11

şi   brevetele   din   ultimii   ani   din   diferite   ţări [69; 143, p. 217-236].   În   sortiment   mai   larg   sunt   prezentate   iaurturile   combinate   şi   brînzeturile   (moi,   tari,   proaspete)   combinate   şi   culturile „starter” utilizate   la   obţinerea   acestor   produse.   Smîntîna combinată   cu   soia   se   propune   în   sortiment   foarte  restrîns. Smîntîna prezintă   unul  din  cele   mai  populare  produse   lactate  acide  din   ţara   noastră,   datorită   calităţii   gustative   şi   valorii   biologice   şi   energetice înalte   [9, p. 111-120]. Procesul tehnologic de producere a smîntînii este   mai   complicat   în   comparaţie   cu   alte   produse   acide, de aceea apar mai multe probleme de dirijare  a  calităţii.  Calitatea  smîntînii depinde de un şir  de   factori   tehnologici,   la  care  se  referă  proprietăţile   materiei  prime  şi  ale   culturii  bacteriene   utilizate,   condiţiile   de   realizare   a   procesului   tehnologic   de   fabricare   şi   păstrare   a   produsului.   Cultură   bacteriană   are   o   importanţă   primordială   la   formarea   calităţii   smîntînii, deoarece determină   intensitatea  proceselor   microbiologice  şi  biochimice,  care  au   loc   în  timpul   fermentării   amestecului   lactat   cu   conţinut   sporit   de   lipide,   maturizării   şi   păstrării   produsului.   Din   aceste   considerente   specialiştii  din  domeniul   laptelui  acordă  o  deosebită  atenţie  selectării  culturilor  de   bacterii lactice pentru fabricarea smîntînii [22, p. 35]. La fabricarea produselor lactate combinate pentru fermentarea amestecului lacto-vegetal se propun  mai  multe  compoziţii  de  culturi  bacteriene.  Pentru obţinerea  produselor  lactate  combinate   cu  soia  se  elaborează  şi  se  utilizează  culturi   „starter” speciale,  în  baza  combinaţiilor  de  tulpini  de   bacterii   lactice  din  diferite  specii,  cu  proprietăţi  ce  asigură  procesul  de   fermentare  a   laptelui  de   soia  şi  a  amestecului de extract proteic de soia cu  lapte  de  vacă,  de  formare  a  coagulului  necesar,   de  obţinere  a  produselor   lactate  combinate  cu  soia de  calitate   înaltă.   Este  preferenţială utilizarea culturilor   bacteriene   în   baza   combinaţiilor   policomponente, în   majoritatea cazurilor din Streptococcus thermophilus; Lactobacillus acidophilus; Lactobacillus bulgaricus;;   mai   puţin   se   propun culturi bacteriene compuse din Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis, Lactococcus lactis ssp. cremoris şi  streptococi  şi  lactobacili  termofili;;   nu se propun culturi bacteriene compuse numai din streptococi mezofili: Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis, Lactococcus lactis ssp. lactis cremoris – cultură  bacteriană  tradiţional  utilizată  la  fermentarea  smîntînii în  Moldova. La  obţinerea  smîntînii combinate se   utilizează  culturi  ce  prezintă  combinaţii  compuse  din   tulpini de bacterii lactice din una sau mai multe specii de lactococi mezofili, termofil i   şi   lactobacili   termofili.   Nu   se   cunosc   culturi   noi   special   destinate   pentru   obţinerea   smîntînii combinate,  compuse  din   tulpini  de   lactococi   mezofili,  de   tipul  cărora  este  compusă   cultura care se  utilizează  la  fabricarea  smîntînii tradiţionale. Calitatea produsului   lactat   obţinut   în   mare   măsură   depinde   de   calitatea   culturilor   selecţionate  utilizate  şi  de  intensitatea  activităţii  lor  biochimice. 12

Deoarece  calitatea  culturilor  este  determinantă   la   fabricarea produselor lactate fermentate, este foarte important  de  a  cunoaşte  cum  se  dezvoltă  bacteriile  lactice  în  extractul  proteic  de  soia.   Unii   autori   afirmă,   că   ingredientele   vegetale   în   amestecul   lactat   stimulează   creşterea   şi   dezvoltarea microorganismelor lactice [88, p. 40-41]. De aceea  a  apărut  necesitatea  de  a  studia  dezvoltarea  şi  comportarea  tulpinilor  autohtone  de bacterii   lactice   din   diferite   specii,   izolate   din   probe   de   produse   lactate   naţionale   de   fermentare   spontană  în  mediu  de  lapte  de  vacă  amestecat  cu  extract  proteic  de  soia. Reieşind   din   cele   expuse, scopul   cercetărilor   constă   în aprecirea tulpinilor autohtone de bacterii  lactice  din  punct  de  vedere  a  utilizării  lor  în  industria  laptelui  şi  elaborarea  tehnologiei  de   fabricare  a  smîntînii  combinate  cu  proteină  de  soia. Obiectivele  cercetărilor: -izolarea   din   produse   lactate   autohtone   de   fermentare   spontană   a   tulpinilor   de   bacterii   lactice   mezofile,  studierea  proprietăţilor   lor,   identificarea şi  selectarea  tulpinilor  cu  caracteristici   tehnologice valoroase pentru fabricarea produselor lactate combinate; -optimizarea  condiţiilor  de  cultivare  a  bacteriilor  lactice;;   -obţinerea  culturii  „starter” pentru  fabricarea  smîntînii  combinate  cu  proteină  de  soia;; - elaborarea  tehnologiei  de  obţinere  a  smîntînii  combinate  cu  proteină  de  soia. Noutatea  şi  originalitatea  ştiinţifică Au fost izolate din probe de smîntînă  de   fermentare  spontană  prelevate din diferite regiuni ale Republicii Moldova tulpini noi de bacterii lactice, au fost determinate caracteristicile morfologice   şi   fiziologo-biochimice   ale   lor   şi   au   fost   evaluate capacităţile biotehnologice de fermentare  a  laptelui  şi  a  extractului  proteic  de  soia [17, p. 127-135]. Pentru   prima   dată   a   fost   creată   o combinaţie   de   tulpini   autohtone   de   bacterii lactice mezofile cu  potenţial  biologic   natural, ce se caracterizează  prin  activitate   înaltă de fermentare a amestecului  compus  din   materie  primă  de  origine  animală – laptele   şi materie  primă  de  origine   vegetală  – extractul proteic de soia [14, p. 90-96]. Prin   includerea   în   mediul   uzual  pentru  cultivarea  bacteriilor   lactice a extractului proteic de soia hidrolizat a   fost   optimizat   mediul   de   cultivare   a   bacteriilor   lactice   mezofile   şi   a fost elaborată   pentru   prima   dată   tehnologia   de   cultivare   a   culturii   multicomponente   de   tulpini   de   bacterii lactice mezofile, care permite producerea   industrială   a   culturilor   „starter” pentru fabricarea produselor lactate combinate. În   premieră   a   fost   elaborată   tehnologia   de   prelucrare   a   amestecului   compus din lapte şi extract proteic de soia pentru obţinerea   unui   produs   nou   cu   proprietăţi   dietetice   şi   nutritive   importante – smîntîna combinată  cu  proteină  de  soia [133, p. 23-26]. 13

Au fost   obţinute   date   originale   privind   spectrul   şi   conţinutul   de   aminoacizi   în   smîntîna combinată  cu  proteină de soia [134, p. 43-48; 135, p. 170-177]. Problema   ştiinţifică importantă soluţionată constă   în   determinarea   caracteristicilor   fiziologo-biochimice   ale   tulpinilor   autohtone   de   bacterii   lactice   şi   stabilirea   posibilităţii   valorificării   lor   în   calitate   de   cultură   “starter” pentru fabricarea produselor lactate combinate; demonstrarea  posibilităţii  combinării   laptelui   cu  extractul  proteic  de   soia,   fermentarea  dirijată  a   acestui   amestec  prin  aplicarea  culturilor  de  tulpini  autohtone  de  bacterii   lactice  pentru  obţinerea   produselor   lactate   combinate   cu   calitate   şi   valoare   nutritivă   analogic   produselor   lactate   tradiţionale. Importanţa   teoretică constă   în   stabilirea   posibilităţii   valorificării   tulpinilor   autohtone   cu   potenţial   biologic   natural   în   calitate   de   culturi   “starter” pentru fabricarea produselor lactate fermentate. Lucrarea demonstrează  posibilitatea  de   înlocuire  parţială  a   materiei  prime  de  origine   animală   – laptele   cu   materia   primă   de   origine   vegetală   – extractul proteic de soia, fermentarea dirijată   a   acestui   amestec   prin   aplicarea   culturilor   de   tulpini   auto htone de bacterii lactice identificate  şi  selectate  din   microflora   spontană  a  produselor   lactate  acide   naţionale  şi  obţinerea   produselor   lactate   combinate   cu   calitate   şi   valoare   nutritivă   analogic   produselor   lactate   tradiţionale. Valoarea  aplicativă  a  lucrării: Se propun spre valorificare 7 tulpini de bacterii lactice autohtone (L.lactis ssp.lactis – CNMN-LB-18, CNMN-LB-19, CNMN-LB-20, L.lactis ssp.cremoris – CNMN-LB-21, CNMNLB-22, L.lactis ssp.lactis biovar diacetylactis – CNMN-LB-23, CNMN-LB-24) cu proprietăţi   biotehnologice importante pentru industria laptelui,   care   au   demonstrat   activitate   intensivă   de   acidifiere  a   laptelui,  particularitate   importantă  pentru  aplicare   în   microflora  culturilor  bacteriene   destinate  fabricării  produselor  lactate  fermentate. Mediul nutritiv elaborat pentru cultivarea  culturii   multicomponente  alcătuite  din  tulpinile   autohtone  selectate,  permite  accelerarea  creşterii  şi  sporirea  concentraţiei  celulelor   în  biomasă   şi   totodată  adaptarea  prealabilă  a  culturii  la  mediul  de  soia. Combinaţia  de  tulpini  de  bacterii   lactice  creată  şi   tehnologia  de  prelucrare  a  amestecului   de  lapte  de  vacă  cu  extract  proteic  de  soia  permite  obţinerea  produsului  nou  „smîntînă  combinată   cu proteină de   soia”   cu   caracteristici   senzoriale, fizico-chimice, microbiologice   şi   de   inofensivitate  corespunzătoare  cerinţelor  pentru   smîntîna tradiţională  din  lapte.   Aprobarea  rezultatelor  lucrării. Rezultatele  cercetărilor  au   fost  comunicate  şi  discutate   la   Conferinţa   internaţională   ştiinţifico-practică   «Пищевые   технологии-2005»   (Одесса,   2005);;   Conferinţa   Internaţională   „Микробиологические   биотехнологии”   (Odesa,   2006);;   Conferinţa   14

Internaţională   «Мікробні   біотехнології»   (Одесса,   2006);;   ІІІ-a Conferinţă Internaţională   a   tinerilor   cercetători   şcoala-conferinţa   «Актуальные   аспекты   современной   микробиологии»   (Москва,   2007);;   Conferinţa   internaţională   ştiinţifico-practică   «Перспективные   нано- и   биотехнологии   в   производстве   продуктов   функционального   назначения»   (Краснодар,   2007); Conferinţa  Internaţională  a  tinerilor  cercetători, ediţiile IV-VI (Chişinău,  2006-2008); IV Молодежная   школа-конференция   с   международным   участием   «Актуальные   аспекты   современной   микробиологии»   (Харьков,   2008);;   Conferinţa   internaţională   a tinerilor cercetători   şi   studenţilor   «Медико-биологический   и   социальные   проблемы   современного   человека»   (Тирасполь,   2007-2008);;   VІ   Conferinţă internaţională   «Современное   состояние   и   перспективы   развития   микробиологии   и   биотехнологии»   (Минск,   2008);;   ІV-a Conferinţă internaţională   a   aspiranţilor   şi   studenţilor   «Молодь   и   поступ   біології»   (Львов,   2008);;   Conferinţa  ştiinţifică  naţională  cu  participare  internaţională  consacrată  celei  de-a  50  aniversări  de   la   fondarea   Secţiei   de   Microbiologie   „Probleme   actuale   ale   microbiologiei   şi   biotehnologiei”   (Chişinău,  2009);;  ІV-a Conferinţă internaţională  a  tinerilor  cercetători   «Біологія:  від  молекули   до   біосфери»   (Харьков,   2009);;   ХІІ-a Congres al   societăţii   microbiologilor   din   Ucraina   in   numele S. N.   Vinogradscogo   (Ужгород,   2009);; VІІІ-a Conferinţă   internaţională   ştiinţificopractică   «Инновационные   технологии   в   пищевой   промышленности»   (Минск,   2009);;   conferinţa   ştiinţifico-practică   «Качество   и   безопасность.   Стандарты   и   тенденции   развития   современного   химического   анализа   веществ   и   материалов»   (Одесса,   2010);;   Conferinţa   Ştiinţifică   Internaţională   „Biotehnologia   Microbiologică   – domeniu   scientointensiv   al   ştiinţei   contemporane”  (Chişinău,  2011);;  Expoziţia  Internaţională  Specializată  Food&Drinks    (Chişinău,   2007-2010) Sumarul compartimentelor tezei Capitolul 1. „Bacteriile   lactice   şi   procedee   tehnologice   de   obţinere     a   smîntînii combinate cu proteină de soia”   prezintă   o   analiză   a   publicaţiilor   ştiinţifice   de   ultimă   oră   la   tema  de  cercetare,  care  reflectă  următoarele  aspecte:   izolarea,  identificarea  şi  selectarea  tulpinilor   de bacterii lactice autohtone,   studierea   proprietăţilor   lor   morfologice,   fiziologo-biochimice, tehnologice   şi   microbiologice;;   utilizarea   culturilor   pure   de   bacterii   lactice   în   compoziţia   culturilor „starter” pentru industria laptelui, studierea tehnologiei   de   obţinere   a   smîntînii combinate cu proteină  de soia. Capitolul 2. „Particularităţile fiziologo-biochimice   şi   biotehnologice ale tulpinilor de bacte rii   lactice   autohtone   din   smîntînă   de   fermentare   spontană”. În acest capitol sînt   caracterizate obiectele de studiu a lucrării,   metodele microbiologice de izolare, identificare, selectare   şi   clasificare   a   microorganismelor   studiate;;   metodele de   determinare   proprietăţilor   15

tehnologice a tulpinilor   studiate,   metodele   de   alcătuire a   combinaţiei   de   tulpini   de   bacterii   lactice,  proprietăţile antimicrobiene ale tulpinilor autohtone, optimizarea mediului nutritiv pentru acumularea biomasei culturii, prepararea   lotului  experimetal  de  smîntînă  combinată,   metode  de   determinare a conţinutului  de  aminoacizi  în  smîntînă  combinată. Utilizarea metodelor  descrise  în   acest   capitol   a   permis   obţinerea   unor   rezultate   adecvate   şi   reproductibile,   care   elucidează   valoarea  fundamentală  a  cercetărilor  şi  subliniează  aspectul  lor  aplicativ.   Conţine rezultatele cercetărilor   privind izolarea, identificarea   şi selectarea tulpinilor autohtone de bacterii lactice mezofile; schema  creării  culturilor  multiple  mixte  de  bacterii  lactice   mezofile  şi  producerea  culturii  pentru  fabricarea  smîntînii combinate. Procesul   de   izolare   în   cultură   pură   a   microorganismelor   lactice a fost orientat spre obţinerea  tulpinilor  de   lactococi   mezofili   din  specia   Lactococcus lactis, din culturile heterogene prelevate  din  smîntînă  de  fermentare  spontană  din  diferite  regiuni  ale  Republicii  Moldova. În   procesul   de   cercetare   şi   de   determinare a caracterelor morfo-culturale   şi   fiziologobiochimice  au   fost   identificate  şi  selectate   32 tulpini de bacterii lactice ale speciei Lactococcus lactis.  Aceste  tulpini  în  mediu  agarizat  pe  bază  de  lapte  hidrolizat  prezintă  colonii  de  suprafaţă  în   formă  de  picături  cu   margini  regulate  şi   netede,  de  profunzime   – lenticulare, culoare alb-cremă;;   aspectul  microscopic  al  frotiului  prezintă  celule  în  formă  de  coci  şi  diplococi  separaţi  sau  uniţi  în   lanţuri   scurte   de   4-6   segmente,   mai   rar,   uniţi   în   lanţuri   lungi   de 12-18 segmente. Culturile se colorează  după  Gram  pozitiv, nu produc CO 2 din  glucoză,  nu  produc  catalază, rezistă  la  încălzire   la  temperatura  de  60  °C  timp  de    30  min. şi  nu  rezistă  la  65  °C,  cresc  în  mediu  cu  NaCl  2  %  şi  4   %,  cresc  în  mediu  cu  albastru  de metilen  0,1  %,  cresc  în  mediu  cu  bilă  de  20  %  şi  40  %,  cresc  în   mediu  alcalin  cu  pH  9,2  şi  nu  cresc  la  pH  9,6.  Proprietatea  de  a  produce  amoniac  din  arginină  se   manifestă  la  ¾  din  tulpini.  Proprietatea  de  a  fermenta  citraţii  şi  de  a  forma  substanţe  aromat ice se manifestă   numai   la   cîteva   tulpini.   Toate   tulpinile   fermentează   lactoza, glucoza, galactoza, salicina,   levuloza;;   nu   fermentează   xiloza,   amidonul,   zaharoza,   rafinoza,   ramnoza,   sorbita,   glicerină,   arabinoza.   O   parte   din   tulpini   fermentează   maltoza,   dextrina   şi   manoza.   În   cadrul   speciei   se  diferenţiază  3  subspecii:  17  tulpini   manifestă  proprietăţi   specifice  pentru   Lactococcus lactis ssp. lactis, 8 tulpini – pentru subspecia Lactococcus lactis ssp. cremoris, 6 tulpini pentru subspecia Lactococcus lactis ssp. lactis biovar diacetylactis. În   rezultatul   testărilor   tehnologice   în   final   au   fost   selectate   12   tulpini   de   bacterii   lactice,   care  au   manifestat  proprietăţi   morfologice,  senzoriale,  biochimice  şi   microbiologice   în  ansamblu   corespunzătoare   cerinţelor   tehnologice   pentru   culturi   destinate   fabricării   produselor   lactate   fermentate. Din acestea, 10 tulpini (5 de L.lastis ssp.lactis; 2 de L.lastis ssp.lactis biovar diacetylactis; 3 de L.lastis ssp.cremoris), sînt   perspective   pentru   utilizare   în   culturi   destina te 16

fabricării  smîntînii. În  cercetările  ulterioare  s-a  stabilit,  că  tulpinile  de  bacterii  lactice  selectate  îşi   păstrează   activitatea   tehnologică caracteristică   şi   manifestă   capacităţi   de   acidifiere,   coagulare, aromogeneză   şi   sinereză   nu   numai   în   mediul   de lapte,   dar   şi   în   mediul   compus   din   lapte   cu   extract proteic de soia. Combinaţiile  au   fost  alcătuite  prin  asocierea   treptată  a  2-3  tulpini   în  cadrul  subspeciilor   şi   studierea   compatibilităţii   lor   pe   parcursul   cultivării   în   comun   în   mediu   de   lapte   degresat   steril, urmărind   nivelul  activităţii  acidifiante  şi  coagulante.  Apoi   grupele  de  subspecii  au   fost   unite   în   cultură  mixtă  multiplă.   În   continuare   cultura   mixtă   de   bacterii   lactice   a   fost   încercată   din   punct   de   vedere   al   activităţii  tehnologice   în  două  substarturi:  de   lapte   integral  pasteurizat  şi   lapte   integral  cu   adaos   de   50   %   de   extract   proteic   de   soia   pasteurizate,   asemănător   condiţiilor   de   producere.   S-a constatat,  că  cultura  creată  posedă  activitatea  intensivă  de  acidifiere  şi  coagulare  atît  a  laptelui cît   şi   a   amestecului   de   lapte   cu   extract   proteic   de   soia,   ceea   ce   este   important   pentru   fabricarea   produselor lactate combinate. La   etapă   următoare   s-au   studiat   proprietăţile   antimicrobiene   ale   culturii   create   şi   s-a constatat,   că   potenţialul   antagonist   al   compoziţiei   poate   fi   apreciat   ca   mediu,   ceea   ce   permite   inhibarea   dezvoltării   infecţiilor   intestinale.   Prin   efectuarea   pasajelor   repetate   s-a demonstrat stabilitatea   tehnologică   a   culturii,   la   care   păstrarea   proprietăţilor   este   garantată   pe   parcursul   a   minimum  trei  generaţii. Capitolul 3 „Elaborarea tehnologiei de fabricare a smîntînii combinate cu  proteină  de   soia” cuprinde   rezultatele  cercetărilor  efectuate de optimizare a mediului de cultivare a culturii multicomponente de bacterii lactice mezofile prin  includerea  în  mediul  uzual  (laptele)  a  50  %  de   extract proteic de soia hidrolizat. Mediul elaborat permite accelerarea  creşterii  şi   multiplicării  şi   concomitent adaptarea   prealabilă   a   culturii   în   mediu   de   soia,   ceea   ce   este   important   pentru   producerea industrială  a  culturilor  „starter” pentru fabricarea produselor lactate combinate. În   continuare   a   fost   preparat   un lot   experimental   de   cultură   „starter” destinat   fabricării   smîntînii combinate   şi   studiate   caracteristicile   tehnologice   iar în   baza   acestor   cercetări   a   fost   obţinut  un brevet  de  invenţie. În  cadrul  elaborărilor  tehnologice  privind  obţinerea  smîntînii combinate  cu  proteină  de  soia   au fost  alcătuite  reţete  de  preparare  şi  elaborată  schema  tehnologică  de  fabricare. Au fost produse loturi experimentale  de  smîntînă  combinată  cu  proteină de soia de 5 sortimente în  dependenţă  de   conţinutul   de   grăsimi   şi   raportul   de   amestec   a   laptelui   cu   extact   proteic   de   soia. Rezultatul investigaţiilor   a   arătat,   că   caracteristicile   fizico-chimice   şi   microbiologice   ale   smîntînii combinate sunt asemănătoare cu ale smîntînii tradiţionale   din   lapte.   Produsul   obţinut   a   fost   17

apreciat   după   spectrul   şi   conţinutul   de   aminoacizi.   S-a constatat,   că   în   smîntîna combinată   proteinele   vegetale   şi   proteinele   lactice   se   combină   destul   de   reuşit,   îmbogăţind   şi   sporind   valoarea nutritivă   a   produsului   după   spectrul   şi   conţinutul   de   aminoacizi,   conţinutul   cărora   acoperă  necesitatea  zilnică  a  organismului  uman.   În  continuare  tehnologia  de   fabricare  a  smîntînii combinate  a   fost   încercată   în  condiţii  de   producere la întreprinderea SRL   „Agromix- 77”.   Mostre   de   loturi   experimentale   au   fost   testate   privind caracteristicile senzoriale, fizico-chimice  şi  microbiologice.   În  rezultatul cercetărilor  efectuate  au fost stabilite normativele tehnice privind  calitatea   şi   fabricarea smîntînii combinate   în   rezultatul   cărora   a   fost   elaborat   Standardul   de   Firmă   şi   Instrucţiunea   Tehnologică   de   producere.   Standardul   de   Firmă   şi   Instrucţiunea   Tehnologică   au fost   aprobate   şi   avizate   de   către   Ministerul   Sănătăţii   a l   Republicii   Moldova   Centrul   Naţional   Ştiinţifico-Practic   de   Medicină   Preventivă,   Direcţia   Generală   Medicină   Veterinară   cu   Inspectoratul   Veterinar   de   Stat   al   Republicii   Moldova   şi   Ministerul   Agriculturii   şi   Industriei   Alimentare al Republicii Moldova.

18

BACTERIILE  LACTICE  ŞI  PROCEDEE  TEHNOLOGICE  DE  OBŢINERE  A  

1.

SMÎNTÎNII COMBINATE CU PROTEINĂ DE SOIA 1.1

Bacteriile  lactice  şi  utilizarea  lor  în  industria  alimentară

Bacteriile   lactice   prezintă   o   grupă   specifică   de   microorganisme,   care   condiţionează   fermentarea   acidolactică   – descompunerea glucidelor (hidrocarburilor) pînă   la   acidul   lactic.   Pe   lîngă  produsul  de  bază – acidul lactic,  se  formează  şi  produse  secundare  – acidul acetic, bioxidul de  carbon,  substanţe  aromatice,  alcoolul  etilic  etc.   Primele   cercetări   ştiinţifice   ale   acestor   organisme   au   fost   efectuate   de   către   L. Pasteur, rezultatele   cărora   au   fost   publicate   în   1857.   De   atunci   bacteriile   lactice   prezintă   un   obiect   de   atenţie  deosebită  din  partea  specialiştilor  în  domeniu.   Bacteriile lactice   cuprind   o   largă   varietate   de   genuri,   incluzînd   un   număr   considerabil   de   specii. Bacteriile   lactice   cu   celule   în   formă   de   coci   reprezintă   familia   Streptococcaceae, iar     în   formă  de  bacili  familia  Lactobacillaceae [1, p. 173-187]. Familia Streptococcaceae, conform  ultimei  ediţii  a  determinatorului  Bergey̕s (1997) [86, p. 538, 541-550] face parte din grupa cocilor gram pozitivi   şi   cuprinde trei genuri Lactococcus, Leuconostoc şi Streptococcus. Genul Lactococcus cuprinde 5 specii, din care reprezentantul tipic este Lactococcus lactis, ce cuprinde subspeciile: Lactococcus lactis ssp.lactis cu   biovarianta   producătoare   de   aromă   Lactococcus lactis ssp.lactis biovar diacetylactis şi  Lactococcus lactis ssp. cremoris. Bacteriile lactice din genul Lactococcus sînt  numite  lactococi  [1, p. 173-187; 118, p. 127-134; 172, p. 171177]. În  baza  utilizării  bacteriilor lactice s-au  creat  şi  se  dezvoltă  ramuri  importante  ale  industriei   produselor   alimentare.   Bacteriile   lactice   joacă   un   rol   important   în   panificaţie, conservarea legumelor   şi   fructelor,   conservarea   hranei   pentru   animale,   conservarea   peştelui   şi   la   prepararea   unor produse din carne. Un  rol  deosebit   îl   au  bacteriile   lactice   în   industria   laptelui   la   fabricarea  produselor   lactate   fermentate (lapte acru, iaurturi,   brînzeturi,   etc.)   [24, p. 3-43; 66, p.290-341; 118, p. 127-134; 158, p. 59-63; 139, p. 227-236]. Bacteriile   lactice   realizează   în   lapte   un   şir   de   procese   metabolice esenţiale   [116, p. 230232; 199, p. 32-35]: Glicoliza – transformarea zahărului   lactic, lactoza, în  acid   lactic.   Acest  proces  provoacă scăderea   pH-ului laptelui ce duce la flocularea proteinei şi   formarea coagulului, ceea   ce   stă   la   baza  obţinerii produselor lactate fermentate; 19

Proteoliza – descompunerea proteinelor   laptelui   în   polipeptide,   peptone,   peptide   şi   aminoacizi.  Procesul  de  proteoliză  sporeşte  valoarea  nutritivă  a  laptelui. Lipoliza – transformarea acizilor   graşi   ai   grăsimii   lactice   în   cetoacizi,   cetone   şi   eteri   compuşi.  Unele  din  aceste  substanţe  condiţionează  gustul  şi  mirosul  produsului. Din  cele  mai  vechi  timpuri  laptele  fermentat  cu  cultură  spontană  era  folosit  ca  maia  cu  care   se   însămînţa   laptele   crud   pentru   a   obţine   fermentaţia   dorită.   Dar   asemenea   procedee   făceau   posibilă   şi   multiplicarea unor microorganisme nedorite, care determinau diferite defecte organoleptice   produselor   sau   puteau   fi   dăunătoare   sănătăţii   consumatorilor. Aceste practici au fost utilizate pînă   la  sfîrşitul   secolului  XIX,  cînd  au   fost  obţinute  culturi  de  bacterii   selecţionate.   Acestea  reprezintă  tulpini  de anumite  specii  de  bacterii   lactice,   levuri   sau   mucegaiuri,   izolate   în   stare   pură   din   microfora   spontană   din   lapte   şi   produse   lactate,   întreţinute   şi   multiplicate   în   laborator. La nivel industrial aceste  culturi  se   realizează   în   cantităţi   mari  şi  poartă  de numirea de culturi „starter” [2, p. 71-78; 140, p. 1423-1429]. Prin  folosirea  culturilor  selecţionate  pure  în  procesul  de  fabricare  a  produselor  lactate  acide se   obţine   un   efect   dublu   – tehnologic   şi   igienic.   Efectul   tehnologic   constă   în   faptul   că   prin   concentraţia   optimă   a   microorganismelor   specifice   în   lapte   se   obţine   aciditatea   şi   aroma   dorită   pentru   fiecare   produs   în   parte. Efectul   igienic   se   manifestă   prin   crearea   unei   dominaţii a microflorei   favorabile   faţă   de   contaminanţii   rezistenţi   din   lapte   şi   de contaminanţii   apăruţi   în   procesul de fabricare a produsului [9, p. 111-120; 147, p. 404-407; 170, p. 1114-1122]. Deci, microorganismele   lactice   au   un   rol   important   în   fabricarea   produselor   lactate   fermentate, prin   activitatea   lor   vitală   se   asigură   desfăşurarea   proceselor   biochimice   în   direcţia   dorită,   obţinîndu-se   proprietăţile   specifice   fiecărui   produs.   În   scopul   dirijării   proceselor   biochimice   şi   obţinerii   produselor   lactate   cu   proprietăţi   organoleptice   superioare,   în   tehnologia   laptelui se folosesc culturi  pure  de  bacterii  lactice  special  selecţionate. 1.1.1 Caracteristicile   morfologice,   culturale   şi   biochimice   ale   bacteriilor   lactice din genul Lactococcus Conform determinatorului Bergey̕s [86, p. 541-550], lactococii  prezintă  celule  sferice  sau   ovale cu dimensiunile 0,5 - 1,2 x 0,5 - 1,5  mkm,  care  se  amplasează  în  pereche  sau  în  lanţuri,  nu   formează   spori   şi   capsule   imobile,   reacţia   la   coloraţia   după   Gram   este   pozitivă. Sînt   anaerobi   facultativi şi   prezintă   cultură mezofilă cu   temperatura   optimă   de   creştere   de   30   °C,   se   pot   dezvolta şi   la   10   °C,   nu   se   dezvoltă   la   45   °C;;   fermentează   hidrocarburile   formînd,   în   principal   L(+) – acid lactic. Lactococii sînt  catalazo- şi  oxidazonegativi.

20

În   anul   1985,   Schleifer   şi   colaboratori   au   definit   genul   Lactococcus, format prin reorganizarea

genurilor

Streptococcus

şi   Lactobacillus,

cu

reconsiderarea

speciilor:

Streptococcus lactis, Streptococcus raffinolactis, Lactobacillus hordniae şi   Lactobacillus xylosus. Ulterior, pentru a nu creea confuzii generale de aspectul microscopic  diferit  (bastonaşe)   al  ultimilor  două  specii,  acestea  au  fost  din  nou  incluse  în  genul  Lactobacillus,  deşi  s-a constatat, că  singura  diferenţă  biochimică  între  Lactococcus lactis ssp.lactis şi  Lactobacillus xylosus constă   în  faptul,  că  ultima  are abilitatea de a metaboliza xiloza [8, p.27-30; 21, p. 3-75; 24, p. 3-43]. Criterii   principale   care   au   stat   la   baza   reclasificării   sunt:   structura   peretelui   celular,   compoziţia  în  acizi  graşi  şi  menaquinone. Membrii genului Lactococcus sunt bacterii lactice Gram-pozitive, de forma coccus sau forme derivate  de  la  acestea,  putînd  prezenta  celule  ovoidale,  în  funcţie  de  condiţiile  de  cultivare.   Celulele,  care  de  obicei  sunt  asociate  în  perechi  sau  lanţuri  scurte,  au  dia metre de 0,5 – 1,5   µm  şi   nu  prezintă  mobilitate. Caracterizaţi   prin   auxotrofie   severă   faţă   de   unii   aminoacizi   şi   vitamine,   lactococii   au   capacitatea  de  a  se  dezvolta   în  domeniul  de  temperatură  10   – 45  °C,  cu  optim   la  temperaturi  de   25 – 30  °C.  Nu  au  capacitatea  să  crească  în  prezenţa  de  0,5  %  NaC l.  Aceste  proprietăţi  sunt  utile   în  diferenţierea  speciilor   genului  Lactococcus de cele ale genului Streptococcus şi   în  special  de   Streptococcus thermophillus [8, p.27-30; 9, p. 111-120; 21, p. 3-75]. Dintre   factorii   de   creştere   importanţi   pentru   dezvoltarea   şi   activitatea   fiziologică   a   lactococilor  cei   mai   importanţi  sunt  aminoacizi   izoleucina, valina, leucina, histidina, metionina, arginina, prolina, glutamat, serina şi   treonina,   şi   vitaminele   biotina,   piridoxalul,   acidul   folic,   riboflavină,   niacina,   tiamina   şi   acidul   pantotenic.   În   plus,   unele   microelemente   sunt   esenţiale,   alături  de   glucoză,  pentru  dezvoltarea  optimă   în   medii   definite.  În   lapte,   în   timpul  de   generaţie   este de 60 – 70   minute,   şi   de   numai   35   – 40   de   minute   sintetice   cu   compoziţie   optimizată   din   punct  de  vedere  nutriţional. Alte   caracteristici   prin   care   lactococii   se   diferenţiază   de   alte   bacterii   lactice   sunt   pH- ul optim  de  acţiune  şi  tipul  de  acid  lactic  format,  avînd  în  vedere  capacitatea  lor  de  a  forma  cantităţi   importante de acid lactic. Astfel,   comparativ   cu   alte   bacterii   lactice,   lactococii   nu   produc   decît   izomerul L al acidului lactic. Speciile   cu   importanţă   practică   sunt   Lactococcus lactis ssp.lactis şi   cremoris. Aceste bacterii   componente   ale   culturilor   „starter”   mezofile   se   caracter izează   prin   potenţialul   lor   de   a   produce   acid   lactic.   Au   capacitatea   de   a   fermenta   concentraţii de   lactoză   sub   0,5   %   şi   prezintă   acidotoleranţă   redusă   (încep   sa   fie   inhibate   la   pH