برای قرنها، ماست بخشی جداییناپذیر از رژیم روزانه بوده و به عنوان دومین میان وعده محبوب کودکان در جهان شناخته شده است.
یک ویژگی مهم برای تعیین میزان استقبال مصرفکننده مربوط به خواص بافتی ماست، مانند گرانروی، نرمی و سازگاری، و مقاومت در برابر فشار است که امروزه با برخی از مزایای سلامتی مرتبط است.
از جمله روشهای بهبود کیفیت ماست افزایش ماده خشک شیر افزودن چربی، پروتئین، و قند مانند سوکروز و فروکتوز، و یا افزودن استابیلایزر (پکتین، نشاسته، آلژینات و ژلاتین) است. با این حال، این روشها تقاضای مصرفکنندگان مبنی بر محصولات با حداقل مواد افزودنی را تا حد ممکن برآورده نمیکند. اگزوپلیساکارید (EPS) تولید شده توسط باکتریهای اسید لاکتیک که GRAS (به طور کلی بیخطر) هستند، منبع مهمی از گزینههای طبیعی است. اخیراً، اگزوپلیساکاریدهای تولید شده توسط باکتریهای اسید لاکتیک به دلیل کاربرد بالقوه آنها به عنوان قوامدهنده، بهبود دهنده بافت، و مواد امولسیفایر، به میزان زیادی در صنایع لبنی تخمیری مورد توجه قرار گرفتهاند. طبق نتایج به دست آمده ویژگیهای حسی مانند احساس دهانی، براقیت، برش تمیز، کشدار شدن، و بافت خامهای در ماست میتوانند با اگزوپلیساکارید تولید شده توسط استارتر کالچرهای ماست بهبود یابند. علاوه بر این، استارتر کالچرهای ماست تولید کننده اگزوپلیساکارید ممکن است میزان آباندازی را کاهش دهد. آباندازی یا سینرزیس با بازآراییهای گسترده شبکه ژل مرتبط است و به عنوان یک نقص عمده در ماست در نظر گرفته میشود. در حال حاضر، کشورهای شمال اروپا، اروپای شرقی، و آسیا به فراوانی از اگزوپلیساکاریدها در تولید محصولات لبنی تخمیری استفاده میکنند. در اگزوپلیساکاریدهای باکتریهای اسید لاکتیک تنوع زیادی دیده میشود که نوع سویههای باکتریهای اسید لاکتیک، شرایط و ترکیبات کشت از عوامل موثر در این میزان از تنوع هستند.
استارتر کالچرهای ماست معمولا به نسبت کوکسی – میلهای 1:1 مخلوطی از باکتریهای استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس هستند. این ارگانیسمها در یک رابطه همزیستی دوگانه رشد میکنند و در نتیجه این رابطه همزیستی، اسیدی شدن به سرعت اتفاق میافتد. از آنجا که استرپتوکوکوس ترموفیلوس فعالیت پروتئولیتیک ضعیفی دارد، رشد آن توسط اسیدهای آمینه آزاد و پپتیدهای کوچکی که باکتریهای میلهای از کازئین آزاد میکنند، تحریک میشود. تولید اسید فرمیک و دیاکسیدکربن توسط کوکسیها، رشد لاکتوباسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس را افزایش میدهد.
بسته به نوع و فعالیت استارتر کالچر، ویژگیهای مشخصی در مورد طعم، بافت و عطر در محصولات ایجاد میشود که به غیر از اسید لاکتیک، سایر متابولیتها مانند دیاکسیدکربن، استیک اسید، دی استیل، استالدهید، اگزوپلیساکاریدهای با وزن مولکولی بالا در آن دخیل هستند. پلیساکاریدهای خارج سلولی با وزن مولکولی بالا که توسط باکتریهای اسید لاکتیک تولید میشوند، هم اکنون در صنعت ماست مورد استفاده قرار میگیرند و با افزایش ویسکوزیته ماست مستقل از محتوای چربی، جایگزین استابیلایزرها و عوامل ژلساز در بهبود بافت محصول شدهاند.
خصوصیات فیزیکی ماست همزده تا حدود زیادی وابسته به انتخاب استارترکالچر است لذا، جهت بهبود ثبات فیزیکی محصول تخمیری انتخاب سویههایی با تولید بالاتر اگزوپلیساکارید بسیار مهم است. تولید ماده پلیساکارید تحت تأثیر انتخاب دمای انکوباسیون است. دمای پایین انکوباسیون، تولید پلیساکاریدهای طنابی شکل را افزایش میدهد. مواد پلیساکاریدی تولید شده توسط باکتریهای اسید لاکتیک عمدتا از گلوکز، گالاکتوز، و رامنوز تشکیل شده است. با این حال، مواد پلیساکارید جداگانه میتوانند متفاوت باشند.
علیرغم اینکه در زمینه جداسازی و توصیف ترکیب اگزوپلیساکارید تولید شده توسط سویههای مختلف باکتریهای اسید لاکتیک مطالعات زیادی انجام شده است، اما عملکرد اگزوپلیساکارید در شیر تخمیری هنوز کاملاً مشخص نیست. به نظر میرسد که عامل مهم در خواص رئولوژیکی نوع، بار، و جرم مولکولی اگزوپلیساکارید است. مقدار اگزوپلیساکارید صرفا با خصوصیات ویسکوزیته در ارتباط است. میکروگرافهای به دست آمده توسط دستگاه میکروسکوپ الکترونیکی معمولی (SEM) نشان داده شده است که اثرات اگزوپلیساکارید بر روی بافت ماست ناشی از پیوستگی احتمالی به ماتریکس کازئین است و اتصالات بین پلیساکاریدها و رشتههای کازئین مسئول افزایش مقادیر ویسکوزیته ماست هستند.
امروزه تحقیقات در مورد شیرهای تخمیری عمدتاً بر روی باکتریهای اسید لاکتیک متمرکز بوده و بر جنبههایی از زیست شناسی مولکولی، ژنتیک و محصولات غذایی مهندسی شده ژنتیکی مربوط به کیفیت محصول تاکید دارند. علاوه بر این، مکانیسم تولید کنترلشده اگزوپلیساکاریدها از باکتریهای اسید لاکتیک به عنوان تغلیظکنندههای طبیعی و بهبوددهنده ویژگیهای بافت ماست هنوز در دست بررسی است.
