آرمان توسعه آپادانا
×

گروه بازرگانی آتاماد

استارتر ماست

1399/02/19
استارتر ماست

استارتر ماست و نحوه عملکردآن

ماست شناخته­ شده­ ترین محصول تخمیری توسط استارتر ماست و شیر و محبوب­ترین آن در سراسر جهان است. ماست در کشورهای اطراف مدیترانه، آسیا و اروپای مرکزی بیشترین مصرف را دارد. قوام ، طعم و عطر آن از یک منطقه به منطقه دیگر متفاوت است. در بعضی مناطق ماست به صورت یک مایع بسیار ویسکوز تولید می­شود، در حالی که در سایر کشورها به شکل ژل نرم ­تر است. ماست همچنین به صورت دسر یا به عنوان نوشیدنی به صورت یخ­ زده تولید می­ شود.  طعم و عطر ماست با سایر محصولات اسیدی­ شده متفاوت است و دارای مواد معطر فرار شامل مقادیر کمی اسید­استیک و استالدهید است. . ماست به طور معمول به شرح زیر طبقه­ بندی می ­شود:
  • ماست قالبی
  • ماست همزده
  • ماست نوشیدنی مثل دوغ
  • نوع منجمد
  • ماست تغلیظ شده مثل لبنه
 

باکتری ­های اسید لاکتیک مرسوم

باکتری­ های اسید لاکتیک گروه اصلی میکروارگانیسم ­ها هستند که برای چندین دهه برای تولید شیرهای تخمیر شده با موفقیت مورد استفاده قرار گرفتند. این میکروارگانیسم ها متعلق به جنس­ های لاکتوکوکوس، لوکونوستوک، پدیوکوکوس، استرپتوکوکس و لاکتوباسیلوس هستند و بر اساس مورفولوژی آن­ها به کوکسی­ ها و میله ­ای ­ها، و با توجه به رشد بهینه مورد نیاز آن­ها به استارتر کالچرهای مزوفیل و ترموفیل تقسیم می­ شوند که می­ توانند به ترتیب در دمای 20-30 درجه سلسیوس یا 37-45 درجه سلسیوس رشد کنند. اگرچه رویکرد مرسوم به ترکیب ارگانیسم­ ها در یک استارتر کالچر مبتنی بر دمای رشد مطلوب آن­ها است، اما رویکرد فعلی متفاوت است. بنابراین، در دسترس بودن استارتر کالچرهای لیوفیلیزه یا منجمد مستقیم  (DVS یا DVI) در بازار، فرصتی را برای تولید کننده­ های شیرهای تخمیر شده برای مخلوط کردن انواع مختلف باکتریایی فراهم­ کرده ­است. به عنوان مثال:
(الف) افزودن میکروارگانیسم ­های پروبیوتیک به ماست و سایر محصولات لبنی
(ب) اختلاط میکروارگانیسم ­های مزوفیلی در ماست برای تغییر ویژگی محصول
ج) استرپتوکوکس ترموفیلوس گاهی اوقات به استارتر کالچر خامه ترش اضافه می­ شود و ویسکوزیته محصول را افزایش می دهد. همین باکتری در طول تولید پنیر چدار با گونه­های لاکتوکوکوس مخلوط می­ شود.  

تخمیر

ماست با کالچرهای زنده و فعال لاکتو باسیلوس دلبروکی زیرگونه بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس تهیه می­ شود. استفاده از لاکتو باسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس برای تولید ماست دارای سابقه تاریخی است، به این دلیل که آنها غالباً از ماست طبیعی تولید شده توسط مردم بومی خاورمیانه جدا شده­ اند. با این حال، دلایل خوبی برای استفاده از این دو میکرو ارگانیسم وجود دارد. زیرا در هنگام رشد در شیر این دو باکتری به طور هم افزایی با هم تعامل دارند. سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) لازم می داند که این دو اسید لاکتیک باکتری خاص در محصولی که ماست نامیده شود، وجود داشته باشد. اگرچه ممکن است کالچرهای دیگری نیز به ماست اضافه شوند. در محیط شیر، لاکتوباسیلوس و استرپتوکوکوس با هم وجود دارند و در یک رابطه پایدار که به عنوان protocooperation نیز شناخته می­ شوند، تعامل سودمندی دارند. protocooperation که قبلاً به عنوان همزیستی بیوشیمیایی تعریف شده­ بود، شامل تبادل متابولیت ها و یا عوامل محرک است. بیشتر سویه­ های استرپتوکوکوس نیازهای غذایی کمتری دارند و از این رو در شیر ابتدا رشد می­ کنند. در حقیقت استارتر ماست در اولین رشد نمایی استرپتوکوکوس رشد می­ کند و هیچ رشدی از لاکتوباسیلوس مشاهده نمی ­شود. در فاز دوم، با شروع کاهش pH شیر، رشد استرپتوکوکوس (تحمل اسید کمتری) کند می­ شود و چندین فاکتور رشد مانند فرمات، پیروات، فولات، CO2 و حتی برخی  اسید­های چرب زنجیره بلند که رشد بولگاریکوس را تحریک میکند باعث رشد لاکتوباسیلوس (تحمل اسید بیشتر) به صورت نمایی می­شود. لاکتوباسیلوس، به نوبه خود، پروتئازهای دیواره سلولی و پپتیدازهای سیتوپلاسمی که کازئین را به پپتیدها هیدرولیز می­ کنند، متعاقباً به اسیدهای آمینه تقسیم می­ شود را آزاد می­ کند. از آنجا که سویه­ های استرپتوکوکوس فاقد پروتئازهای خارج سلولی هستند، رشد آنها به وسیله آمینو اسیدهای تولیدی توسط لاکتوباسیلوس به صورت نمایی برای فاز دوم تحریک می­ شود. در انتها رشد لاکتوباسیلوس در فاز سوم ادامه پیدا می­ کند.  

نتیجه کار استارتر ماست

نتیجه کاربردی هم افزایی این است که هر دو گونه به سرعت رشد می ­کنند و بطور فعال لاکتوز را به اسید لاکتیک متابولیزه می­ کنند تا تخمیر شیر به ماست طی 3 تا 4 ساعت انجام شود. یک گونه به تنهایی ممکن است 12 تا 16 ساعت طول بکشد تا همان سطح اسیدیته را تولید کند. میکرو کلنی­های هر دو گونه اسید لاکتیک کافی تولید کرده­ اند تا باعث شود پروتئین اطراف آن منقبض شده و فضای خالی ایجاد کند. علاوه بر این، متابولیت ­های آزاد شده توسط این دو گونه،  عطر و طعمی به ماست می­ دهند که کاملاً متفاوت از هر شیر تخمیر شده دیگری است. استالدهید در سطوح حداکثر 40 میلی گرم بر لیتر مهمترین عنصر پروفایل عطر و طعم است، و مسیر اصلی برای تولید آن توسط لاکتوباسیلوس دلبروکی و به میزان کم ، استرپتوکوکوس ترموفیلوس از طریق تبدیل ترئونین به گلایسین توسط ترئونین آلدولاز انجام می­ گیرد. برخی از سویه­ های این دو گونه استارتر ماست همچنین می ­توانند سطح قابل توجهی از مواد پلی ساکارید خارج سلولی مانند گلوکان­ ها یا پلیمرهای حاوی گلوکز، گالاکتوز و رامنوز را به عنوان قندهای سازنده تولید کنند. حضور این متابولیت ­ها به میزان قابل توجهی ویسکوزیته و جذایبت آن برای مصرف­ کننده را افزایش می­ دهد، اما عوامل مختلفی از جمله  مقدار، ترکیب و ساختار پلی­ ساکارید و اسیدیته شیر، همگی بر خاصیت محصول نهایی اثرگذار هستند. مکانیسم ­های دقیقی به وسیله پلی ساکاریدها از طریق استارتر کالچردنیسکو  خواص ماست های مختلف را متفاوت می کنند. در بعضی موارد، مواد به عنوان کپسول در اطراف سلول­ های باکتریایی باقی می­ مانند. انواع دیگر پلی ساکارید پل­هایی را بین سلول­ها و پروتئین اطراف تشکیل می دهد. علاوه بر این، برخی از پلی­ساکاریدها ممکن است در فاز سرم پراکنده شده و باعث ویسکوزیته شوند. بنابراین تعجبی آور نیست که لاکتو باسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوکوس ترموفیلوس به طور گسترده به عنوان استارتر ماست در سراسر جهان استفاده شود.
منابع: Tamime, A. Y. (Ed.). (2008). Fermented milks. John Wiley & Sons.gy consultant Ayr, UK. (n.d.). Hill, A. R., & Kethireddipalli, P. (2013). Dairy products: cheese and yogurt. In Biochemistry of foods (pp. 319-362). Academic Press. Bylund, G. (2003). Dairy processing handbook. Tetra Pak Processing Systems AB.