Молочний гриб

Молочний гриб

Молочний гриб (інші назви — тибетський гриб, а також кефірний гриб), являє собою колонію різноманітних одноклітинних організмів, що живуть у симбіозі.

Загальні відомості

Молочний гриб виглядає як скупчення кульок білого кольору діаметром 5- 6 мм; наприкінці періоду розвитку його діаметр сягає 50-60 мм. Це один з різновидів адаптованої до вирощування у домашніх умовах зооглеї. До складу такої зооглеї входять бактерії родів Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus та Leuconostoc, а також гриби родів Saccharomyces (дріжджі), Candida, Kloeckera.

Склад і вирощування

Кефірний гриб має у своєму складі кілька різних мікроорганізмів, у тому числі оцтовокислі бактерії, молочнокислі бактерії (лактобактерії) та молочні дріжджі.

Кефірні зерна, що ініціюють ферментацію, спочатку створюються автоагрегаціями Lactobacillus kefiranofaciens і Kazachstania turicensis, які виробляють біоплівку та викликають зчеплення поверхонь, утворюючи тривимірну мікроколонію.[1][2][3] Така біоплівка — це матриця гетерополісахаридів, званих кефіраном, яка складається з рівних пропорцій глюкози та галактози.[4] Ця біоплівка нагадує дрібні зерна цвітної капусти, колір яких варіюється від білого до кремово-жовтого. У цих зернах можна знайти складну та дуже різноманітну симбіотичну спільноту, яка може включати оцтовокислі бактерії (такі як A. aceti та A. rasens), дріжджі (такі як Candida kefyr та S. cerevisiae) та ряд видів Lactobacillus, такі як L. parakefiri, L. kefiranofaciens (і subsp. kefirgranum [5]), L. kefiri [6] тощо [4] Хоча деякі мікроби переважають, види Lactobacillus завжди присутні.[7] Мікробна флора може відрізнятися між партіями кефіру через такі фактори, як кефірні зерна, що підіймаються на поверхню молока під час ферментації, або утворення сирної маси навколо зерен, а також різну температуру.[8] Крім того, склад українського кефіру відрізняється від тибетського кефіру, ірландського кефіру, тайванського кефіру та турецького напою бродіння на кефірі.[4] В останні роки поширилося використання ліофілізованих заквасок через те, що вони забезпечують стабільні результати ферментації, оскільки види мікробів відбираються в лабораторних умовах, а також ці закваски легше транспортувати.[9][10][11]

Під час ферментації відбувається зміна складу інгредієнтів. Лактоза, цукор, присутній у молоці, розщеплюється переважно до молочної кислоти (25%) молочнокислими бактеріями, що призводить до підкислення.[7] Пропіонові бактерії далі розщеплюють частину молочної кислоти до пропіонової кислоти (ці бактерії також здійснюють подібну ферментацію в швейцарському сирі). Інші речовини, які сприяють смаку кефіру, це піровиноградна кислота, оцтова кислота, діацетил і ацетоїн (обидва вони надають «маслянистий» смак), лимонна кислота, ацетальдегід і амінокислоти, ⁣ що утворюються в результаті розпаду білка. [12]

Отриманий з гриба кефір крім мікроорганізмів має у своєму складі продукти молочнокислого (молочна кислота) та спиртового (спирт) бродіння. Крім того, до складу кефіру входять вітаміни (А, каротиноїди, D, групи В — В1, В2, РР, В6, В12, фолієва кислота), мінерали та мікроелементи (кальцій, залізо, йод, цинк), ферменти[джерело?]. Легко засвоюються організмом і інші речовини, які входять до складу гриба — білки, полісахариди.

Знижений вміст лактози

Під час процесу ферментації бактерії та дріжджі розщеплюють лактозу на глюкозу та галактозу.[13] У результаті ферментації рівень лактози знижується на 20–30% порівняно з початковим вмістом лактози в молоці.[14] Одне дослідження показало, що коли люди з непереносністю лактози споживали таку саму кількість лактози в молоці, кефірі або йогурті, у двох останніх симптоми непереносності лактози значно зменшувалися протягом перших 8 годин після вживання.[15] Цей результат свідчить про те, що йогурт і кефір можуть бути придатними для людей з непереносністю лактози. Однак довгостроковий вплив споживання кефіру на непереносність лактози не вивчався. Було також показано, що кисломолочні продукти мають більш повільний час перетравлення, ніж молоко, що може додатково покращити перетравлення лактози.[16]

Виробництво кефіру

90 грамів кефірних зерен
Виробництво кефіру

Сучасний кефір виготовляється шляхом додавання кефірних зерен до молока, як правило, у співвідношенні 2–5% зерен до молока. Потім суміш поміщають у стійкий до корозії контейнер, наприклад у скляну банку, і зберігають бажано в темряві, щоб запобігти розпаду світлочутливих вітамінів. Через 12-24 годин ферментації при помірній температурі, ідеально 20–25 °C, [12] зерна відціджують від молока за допомогою приладдя, стійкого до корозії (з нержавіючої сталі або пластику), і зберігають для отримання наступної партії. Під час процесу ферментації зерна збільшуються і з часом розщеплюються, утворюючи нові одиниці.

Отриману ферментовану рідину можна пити, використовувати в рецептах або зберігати в герметичному контейнері на додатковий час для вторинної ферментації. Через кислотність напій не слід зберігати в реактивних металевих контейнерах, таких як алюміній, мідь або цинк, оскільки ці метали можуть з часом потрапити в кефір. Термін придатності без охолодження до тридцяти днів.[17]

Український спосіб дозволяє виробляти кефір в більших масштабах і використовує два кроки ферментації. Першим кроком є підготовка культур шляхом інокуляції молока 2–3% зерен, як описано вище. Потім зерна видаляють фільтруванням і 1–3% отриманої рідкої маточної культури додають у молоко та ферментують протягом 12–18 годин. [18]

Кефір можна приготувати з використанням ліофілізованих культур, які зазвичай доступні у формі порошку в магазинах здорової їжі. Частина отриманого кефіру може бути збережена для використання кілька разів для подальшої ферментації, але вона не утворює зерен.

На Тайвані дослідники змогли виготовити кефір у лабораторії за допомогою мікроорганізмів, виділених із кефірних зерен. Вони повідомляють, що отриманий кефірний напій мав хімічні властивості, схожі на домашній кефір. [19]

Види молока

Зерна кефіру сквашують молоко більшості ссавців і продовжуватимуть рости в такому молоці. Зазвичай використовується коров’яче, козяче та овече молоко, кожне з яких має різні органолептичні (смак, аромат і консистенція) та поживні якості. Традиційно використовували сире молоко.

Молочний цукор не важливий для синтезу полісахариду, з якого складаються зерна (кефірану), і гідролізат рису є підхожим альтернативним середовищем для розмноження зерен.[20] Крім того, кефірні зерна розмножуються під час ферментації соєвого молока, хоча вони при цьому і змінюють зовнішній вигляд і розмір через те, що їм доступні інші білки.[21]

Також існує різновид кефірних зерен, які розвиваються у солодкій воді, див. водний кефір (або морський рис), і можуть помітно відрізнятися від молочних як за зовнішнім виглядом, так і за мікробним складом.

Примітки

  1. ↑ Wang SY, Chen KN, Lo YM, Chiang ML, Chen HC, Liu JR, Chen MJ (December 2012). Investigation of microorganisms involved in biosynthesis of the kefir grain. Food Microbiology. 32 (2): 274—85. doi:10.1016/j.fm.2012.07.001. PMID 22986190.
  2. ↑ Wyder MT, Meile L, Teuber M (September 1999). Description of Saccharomyces turicensis sp. nov., a new species from kefyr. Systematic and Applied Microbiology. 22 (3): 420—5. doi:10.1016/S0723-2020(99)80051-4. PMID 10553294.
  3. ↑ Jong-Hwa Kim; Kiyoung Kim; Rungravee Kanjanasuntree; Wonyong Kim (2019). Kazachstania turicensis CAU Y1706 ameliorates atopic dermatitis by regulation of the gut–skin axis. Journal of Dairy Science. 102 (4): 2854—2862. doi:10.3168/jds.2018-15849. PMID 30738679.
  4. ↑ а б в Prado MR, Blandón LM, Vandenberghe LP, Rodrigues C, Castro GR, Thomaz-Soccol V, Soccol CR (30 жовтня 2015). Milk kefir: composition, microbial cultures, biological activities, and related products. Frontiers in Microbiology. 6: 1177. doi:10.3389/fmicb.2015.01177. PMC 4626640. PMID 26579086.Prado MR, Blandón LM, Vandenberghe LP, Rodrigues C, Castro GR, Thomaz-Soccol V, Soccol CR (30 October 2015). "Milk kefir: composition, microbial cultures, biological activities, and related products". Frontiers in Microbiology. 6: 1177. doi:10.3389/fmicb.2015.01177. PMC 4626640. PMID 26579086.
  5. ↑ Vancanneyt M, Mengaud J, Cleenwerck I, Vanhonacker K, Hoste B, Dawyndt P, Degivry MC, Ringuet D, Janssens D, Swings J (March 2004). Reclassification of Lactobacillus kefirgranum Takizawa et al. 1994 as Lactobacillus kefiranofaciens subsp. kefirgranum subsp. nov. and emended description of L. kefiranofaciens Fujisawa et al. 1988. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 54 (Pt 2): 551—556. doi:10.1099/ijs.0.02912-0. PMID 15023974. {{cite journal}}: Недійсний |displayauthors=6 (довідка)
  6. ↑ Federici F, Manna L, Rizzi E, Galantini E, Marini U (August 2018). Draft Genome Sequence of Lactobacillus kefiri SGL 13, a Potential Probiotic Strain Isolated from Kefir Grains. Microbiology Resource Announcements. 7 (4): e00937—18, e00937—18. doi:10.1128/MRA.00937-18. PMC 6256422. PMID 30533877.
  7. ↑ а б de Oliveira Leite AM, Miguel MA, Peixoto RS, Rosado AS, Silva JT, Paschoalin VM (October 2013). Microbiological, technological and therapeutic properties of kefir: a natural probiotic beverage. Brazilian Journal of Microbiology. 44 (2): 341—9. doi:10.1590/S1517-83822013000200001. PMC 3833126. PMID 24294220.
  8. ↑ Ninane, Veronique; Berben, Gilbert; Romne, Jean-Michel; Oger, Robert (2005). Variability of the microbial abundance of kefir grain starter cultivated in partially controlled conditions (PDF). Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement. 5 (3): 191—194. Архів оригіналу (PDF) за 16 лютого 2010.
  9. ↑ Kourkoutas Y, Kandylis P, Panas P, Dooley JS, Nigam P, Koutinas AA (September 2006). Evaluation of freeze-dried kefir coculture as starter in feta-type cheese production. Applied and Environmental Microbiology. 72 (9): 6124—35. Bibcode:2006ApEnM..72.6124K. doi:10.1128/AEM.03078-05. PMC 1563647. PMID 16957238.
  10. ↑ Mei J, Guo Q, Wu Y, Li Y (31 жовтня 2014). Microbial diversity of a Camembert-type cheese using freeze-dried Tibetan kefir coculture as starter culture by culture-dependent and culture-independent methods. PLOS ONE. 9 (10): e111648. Bibcode:2014PLoSO...9k1648M. doi:10.1371/journal.pone.0111648. PMC 4216126. PMID 25360757.
  11. ↑ Nikolaou A, Sgouros G, Mitropoulou G, Santarmaki V, Kourkoutas Y (January 2020). Freeze-Dried Immobilized Kefir Culture in Low Alcohol Winemaking. Foods. 9 (2): 115. doi:10.3390/foods9020115. PMC 7073665. PMID 31973003.
  12. ↑ а б Van Wyk, Jessy (2019). 12 – Kefir: The Champagne of Fermented Beverages. Fermented Beverages. 5: 473—527. doi:10.1016/B978-0-12-815271-3.00012-9. ISBN 978-0-12-815271-3.
  13. ↑ Rosa, Damiana D.; Dias, Manoela M. S.; Grześkowiak, Łukasz M.; Reis, Sandra A.; Conceição, Lisiane L.; Peluzio, Maria do Carmo G. (June 2017). Milk kefir: nutritional, microbiological and health benefits. Nutrition Research Reviews. 30 (1): 82—96. doi:10.1017/S0954422416000275. ISSN 0954-4224. PMID 28222814. Approximately 30 % of milk lactose is hydrolysed by the β-galactosidase enzyme, turning lactose into glucose and galactose.
  14. ↑ Irigoyen, A.; Arana, I.; Castiella, M.; Torre, P.; Ibáñez, F. C. (1 травня 2005). Microbiological, physicochemical, and sensory characteristics of kefir during storage. Food Chemistry. 90 (4): 613—620. doi:10.1016/j.foodchem.2004.04.021. ISSN 0308-8146. Lactose was consumed during the 24 h fermentation period, and lactose levels decreased by 20–25% with respect to the initial lactose levels present in the milk. Levels then held practically constant over the storage period. [28 days of storage at 5 ± 1 °C]
  15. ↑ Hertzler, Steven R.; Clancy, Shannon M. (1 травня 2003). Kefir improves lactose digestion and tolerance in adults with lactose maldigestion. Journal of the American Dietetic Association. 103 (5): 582—587. doi:10.1053/jada.2003.50111. ISSN 0002-8223. PMID 12728216. The breath hydrogen area under the curve (AUC) for milk (224±39 ppm · h) was significantly greater than for the plain yogurt (76±14 ppm · h, P<.001), the plain kefir (87±37 ppm · h, P<.001), and the flavored yogurt (76±14 ppm · h, P=.005). [...] The yogurts and kefirs all similarly reduced the perceived severity of flatulence by 54% to 71% relative to milk.
  16. ↑ Farnworth, Edward R. (2005). Kefir – a complex probiotic (PDF). Food Science and Technology Bulletin: Functional Foods. 2 (1): 1—17. doi:10.1616/1476-2137.13938. Архів оригіналу (PDF) за 29 жовтня 2013.
  17. ↑ Motaghi M, Mazaheri M, Moazami N, Farkhondeh A, Fooladi MH, Goltapeh EM (1997). Kefir production in Iran (PDF). World Journal of Microbiology & Biotechnology. 13 (5): 579—581. doi:10.1023/A:1018577728412. Архів оригіналу (PDF) за 1 грудня 2008.
  18. ↑ Fabrication of kefir. Архів оригіналу за 12 November 2013. Процитовано 12 листопада 2013.
  19. ↑ Chen TH, Wang SY, Chen KN, Liu JR, Chen MJ (July 2009). Microbiological and chemical properties of kefir manufactured by entrapped microorganisms isolated from kefir grains (PDF). Journal of Dairy Science. 92 (7): 3002—13. doi:10.3168/jds.2008-1669. PMID 19528577. Архів оригіналу (PDF) за 7 жовтня 2013. Процитовано 24 квітня 2023.
  20. ↑ Maeda H, Zhu X, Suzuki S, Suzuki K, Kitamura S (August 2004). Structural characterization and biological activities of an exopolysaccharide kefiran produced by Lactobacillus kefiranofaciens WT-2B(T). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 52 (17): 5533—8. doi:10.1021/jf049617g. PMID 15315396.
  21. ↑ Abraham AG, De Antoni GL (May 1999). Characterization of kefir grains grown in cows' milk and in soya milk. The Journal of Dairy Research. 66 (2): 327—33. doi:10.1017/S0022029999003490. PMID 10376251.

Див. також