Исследование физико-химических и микробиологических показателей традиционного монгольского сыра

МРНТИ 65.63.39                             

Традиционный монгольский сыр по классификации относится к группе свежих кисломолочных сыров, вырабатываемых путем термокислотной коагуляции молока. Производство монгольского сыра включает пастеризацию молока, свертывание молока, формование сырной массы и прессование сыра под действием внешних нагрузок.

По сравнению с другими видами сыра в производстве монгольского сыра отсутствуют такие этапы, как обработка сгустков, посолка сыра, созревания сыра и в нем не происходит микробиологический процесс, поэтому он не подлежит к длительному хранению. Однако монгольский сыр является одним из важных продуктов в рационе питания населения монголии и богатым источником казеина и биологически ценных сывороточных белков.

Развитие сыродельной промышленности на современном этапе ориентируется на создании технологий сыров с использованием микроорганизмов-пробиотиков и расщепления бел-ков и углеводов с целью создания соединений с биоактивными свойствами, таких как антиоксиданты и ингибиторы ACE.

Основным направлением развития технологии производства функциональных молочных продуктов является замена «жесткого» воздействия термомеханического эффекта та- кими методами, как биотехнологии и нанотехнологии, и сделать ее технологией, тормозящей биохимические и микробиологические изменения, влияющие на качество и безопасность продукции (Л. Дамдинсурэн).

Для повышения биологической ценности, качества и безопасности традиционного монгольского сыра перспективным считается использование биологически активных полезных микроорганизмов. Для этого необходимо в первую очередь проводить оценку качества и определять показатели безопасности монгольского сыра.

Исходя из вышеизложенного, была определена цель настоящей работы – оценка качества и гигиенические показатели традиционного монгольского сыра, реализуемого на рынке города Улан-Батора, а также определить физико-химические показатели и состав микроорганизмов.

Основным методом выработки монгольского сыра является «термокислотная коаугяция», при котором молоко пастеризуют при высокой температуре и добавляют кисломолочный продукт “тараг” или кислую молочную сыворотку для разделения белков.

Термокислотная коагуляция молочных белков, основанная на совместном действии высокой температуры и повышенной кислот- ности, обеспечивает использование не менее 90% белка исходного сырья.

В начале термокислотной коагуляции при температуре выше 70оС осаждаются β-лактоглобулин и α-лактоальбумин, денатури-рованый β-лактоглобулин взаимодействует с κазеиновыми мицеллаами и ускорение коагуляции обусловлено повышением температуры и внесением кислотообразующего компонента. Наряду с этим изоэлектрическая точка мицелл казеина изменяется.

Осаждение казеина под действием термокислотного способа можно разделить на три стадии. Так как:

• 1 .Нарушается структура ККФК-а или отщепляется фосфат кальция и взаимодействует с молочной кислотой с образованием лактата кальция.

• 2 .На следующей стадии теряются буферные свойства молока.

• 3 . При понижении кислотности молока изоэлектрическая точка казеина изменяется от рН 4,6 до рН 5,2, казеин преврашается в параказеин. В процессе свертывания молока ппроисходит гелеобразование.

[ККФК] + СНзСН(ОН) СООН ---► [Казеин ] ° + Са3(РО4)2 + (С3Н5О3)2Са.

молочная кислота                      фосфат кальция лактат кальция

В международной практике сыр, выработанный из молока термокислотной коагуляции, относится к группу кисломолочного и свежего сыра. В эту группу кроме монгольского сыра входят Бразильский минас, Латино-Американский белый сыр, итальянская рикотта, русская зелень, адыгейский сыр и более 100 наименований сыров других видов.

Молочные белки усваиваются организмом человека на 96-98%, а монгольский сыр является основным источником кальция, фосфора и незаменимых аминокислот, поскольку содержит сывороточные белки вместе с казеином. Сывороточные белки составляют 18-20% от общей массы белков молока и имеют множество преимуществ, таких как снижение уровня холестерина в крови, поддержание иммунитета организма и синтеза организмом антиоксиданта глутатиона.

Белки сыров термокислотной коагуляции не разлагаются микроорганизмами в процессе обработки и хранения, поэтому содержание растворимых белков очень низкое. Сгусток, который образуется в производстве сыров при высокой температуре этим способом, по своим свойствам имеет низкую влагоудерживающую способность и плотную сгустку с низким содержанием влаги.

После изучения микрофлоры сыра было установлено, что микрофлора монгольского сыра состоит из различных видов микроорганизмов, но количество колониеобразующих клеток молочнокислых бактерий не превышает 103, и установлено, что (палочковидные бактерии не обнаружены) это виды энтерококков (Л. Дамдинсурен, Л. Мунхбат, 2000).

В свежем и длительно хранившемся сыре обнаруживались немолочнокислые микроорганизмы, такие как гнилостные бактерии, кишечная палочка и спорообразующяя палочка, причем преобладали гнилостные микроорганизмы, а количество клеток достигало 104 кое/г, в образце 7-дневной давности и 103 кое/г в выборке двухмесячной давности [3].

В 2015 году исследователь из Внутренней Монголии Ван Вэньфан обнаружил, что при использовании низина, натамицина, сорбата калия и лизоцима в процессе хранения традиционного монгольского сыра срок его хранения можно продлить до 15 дней [4]. Из традиционного монгольского сыра (бяслаг) были выделены 15 штаммов и доминировали L. delbrueckii ssp. lactis и L. lactis spp. lactis (Ч. Цэнд-Аюуш, автореферат 2022г).

Материалы и методы исследований

В качестве объекта исследования был выбран традиционный монгольский сыр, который приозведён на Центральном и Хангайском регионах. Образцы для исследования были собраны на продовольственных рынках и в торговых центрах из города Уланбатора всего 18 образцов сыра, которые хранились при -18°C до анализа. Характеристики образцов представлены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики образцов сыра (n=18)

Номер образцов	Количество образцов	Срок хранения до отбора проб, сутки	Место производства
MC-1	3	6	Тув аймак, Батсумбэр сум
MC-2	3	12	Сэлэнгэ аймак
MC-3	3	13	Тув аймак, Аргалант сум
MC-4	3	15	Булган аймак, Хишиг-Ундур сум
MC-5	3	7	Тув аймак, Эрдэнэ сум
MC-6	3	3	Тув аймак, Баянчандмань сум

Основные физико-химические показатели монгольского сыра определяли стандартными и общепринятыми в исследовательской практике методами.

Количество анаэробных и молочнокислых микроорганизмов в образце определяли методом предельных разведений на питательной среде и стандартным методом подсчета, структуру и состав микроорганизмов определяли методом анализа последовательности гена 16S рДНК.

Программное обеспечение SPSS Statistix 17.0 (ANOVA, Tukeys, Duncan, LSD test) использовалось для обработки результатов исследований и испытаний, стандартное отклонение выражалось как X±SD, а статистические различия рассматривались на уровне P<0,05.

Результаты и их обсуждение

Результаты исследования физико-химических показателей: влажность, жирность и со- держание белка в монгольских сырах, собранных из Центрального и Хангайского регионов Монголии, составили 49,48±3,7%, 22,79±3,8% и 23,55±3,6% соответственно, а титруемая кислотность, рН и степень созревания составляли 98,3±23,1°Т, 6,02±0,28 и 14,17±8,01°В.

В таблице 2 приведены сравнительные результаты наших образцов с показателями других свежих сыров в Монголии, Бразилии и России.

По сравнению с результатами исследований доктора Л. Дамдинсурена и Г. Гомбо, результаты наших исследований несколько отличаются. Это связано с тем, что исследователями собраны образцы для исследования методом случайной выборки и из образцов, полученных в домашных условиях, из-за различий в регионе, где были приготовлены образцы, окружающей среде и способе технологии обработки.

Таблица 2. Физико-химические показатели традиционного монгольского сыра

Название сыров	Влаги, %	Жир, %	Белок, %	Кислотность		Соли, %
				Титруемая, T	Активная, pH
Монгольский сыр: MC	49.48±3.70b	22.79±3.85b	23.55±3.62b	98.3±23.1a	6.02±0.28ab	-
Монгольский сыр: Л.Дамдинсурэн [1]	42.22a	29.00c	25.74bc	96.00a	5.65a	-
Монгольский сыр: Г.Гомбо[5]	46.8±3.90ab	23.3±2.90b	23.0±3.60b	91.0±3.5a	-	-
Минас свежий сыр [15]	64.74±1.69c	15.45±0.37a	11.22±0.27a	-	5.67±0.45a	-
Адыгейский свежий сыр[7]	60.00c	18.00a	19.00b	-	-	2.00

Примечание. Буквы а, б, в в таблице 2 обозначают разницу между показателями в соответствующем столбце (Р<0,05).

По сравнению с адыгейским сыром из России и свежим сыром Минас из Бразилии, монгольский свежий сыр имел более низкое содержание влаги, более высокое содержание жира и белка (P<0,05).

За счет пастеризации молока при высокой температуре (95±2°С) в производстве монгольских сыров способность к выделению сыворотки (синерезис) высока, тогда как при производстве сыров «Адыгейский» и «Минас» температура нагрева молока низкая при 65°С-70°С, влажность относительно высокая 60% и 64,74%. Однако статистической разницы между параметрами pH не было.

Результаты исследования состава микроорганизмов: среднее количество общих аэробных и молочнокислых бактерий в образцах монгольского сыра составило 6,86±0,56 log кое/г и 6,74±0,58 log кое/г.

Анализ последовательности гена 16S рДНК выявил всего 10 видов микробов, из ко- торых наиболее распространенными видами бактерий были Leuconostoc (38,15%), Bifidobacterium (16,72%), Lactobacillus (13,73%), Lactococcus (2,84%), а всего 78,42% -занимали. Кроме того, из рисунков 1 и 2 видно, что присутствует 11,93% бактерий рода Pseudomonas.

А. На уровне порядка

Б. На уровне видов

В. На уровне родов

Рисунок 1. Распределение видов микроорганизмов в традиционном монгольском свежем сыре.

ЭІПйоІик№івпі.хІсп<іипі

Рисунок 2. Таксономический состав традиционных микроорганизмов монгольского свежего сыра.

Заключение, выводы

По данным этого исследования видно, что состав и характеристики монгольского сыра близки к результатам предыдущих монгольских исследователей: влага - 49%, жир - 23%, белок - 24%, кислотность - 98°Т. Анализ последовательности гена 16S рДНК показал, что в монгольском сыре помимо Leuconostoc, Bifidobacterium, Lactobacillus и Lactococcus присутствуют бактерии рода Pseudomonas .