Аннотация

В настоящее время физико-химические характеристики ряженок промышленного, фермерского и домашнего производства изучены недостаточно, и имеющиеся данные носят фрагментарный характер. Цель данной работы – сравнить эффективность методов расширенного контроля процесса сбраживания, а также сопоставить качество ряженки, реализуемой в розничной сети, и ряженковых продуктов, полученных в лабораторных условиях.
Объектами исследования являлись кисломолочные ряженковые продукты, полученные из местного ультрапастеризованного молока и закваски «Vita» для ряженки, и образцы ряженки промышленного производства. Молоко подогревали, вносили закваску и сквашивали при 37 °С до постоянных значений титруемой кислотности. Применялись распространенные в заводской практике физико-химические методы исследований.
Сквашивание привело к понижению температуры замерзания до –0,691 °С и рН до 4,48; возрастанию титруемой кислотности до 89,0 °Т и удельной электропроводности до 7,23 мСм/см. Динамика изменения всех показателей при культивировании смеси включала интервалы времени отсутствия заметных изменений значений (первые 3–4 ч), их последующий резкий рост или снижение, а также медленное изменение этих значений до завершения ферментации. Изготовленные в лабораторных условиях ряженковые продукты обладали сопоставимыми значениями температуры замерзания, титруемой кислотности, удельной электропроводности и рН с образцами ряженок промышленного производства. Динамика изменения значений кислотностей в процессе сбраживания подобна данным других авторов.
В ходе проведенного исследования определен расширенный набор физико-химических показателей ультрапастеризованного молока и образцов ряженок, изготовленных на промышленных предприятиях и в лабораторных условиях (кисломолочный ряженковый продукт). Установлены линейные зависимости между температурой замерзания, кислотностями и удельной электропроводностью в процессе культивирования молочной смеси. Это позволит заводским лабораториям использовать различные методики измерений для контроля качества с одинаковой эффективностью.

Ключевые слова

Закваска, ряженка, температура замерзания, титруемая кислотность, активная кислотность, удельная электропроводность, активность воды

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Hutkins R, Goh YJ. Streptococcus | Streptococcus thermophilus. In: Batt CA, Tortorello ML, editors. Encyclopedia of Food Microbiology (Second Edition). Amsterdam: Elsevier; 2014. pp. 554–559. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384730-0.00325-6
2. Головач О. С., Бабицкая М. А., Жабанос Н. К., Пыжик И. П., Коркина М. В. и др. Оценка реологических характеристик и уровня синтеза экзополисахаридов (ЭПС) консорциумами Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus при различных температурных режимах ферментации молока. Актуальные вопросы переработки мясного и молочного сырья. 2020. № 14. С. 58–67. https://doi.org/10.47612/2220-8755-2019-14-58-67
3. Брызгалова А. С. Оценка влияния разных концентраций соли в среде при различных температурных режимах на заквасочную культуру Streptococcus thermophilus. Шаг в науку. 2020. № 2. С. 12–16. https://elibrary.ru/XHDVHY
4. Zhang SS, Xu ZS, Qin LH, Kong J. Low-sugar yogurt making by the co-cultivation of Lactobacillus plantarum WCFS1 with yogurt starter cultures. Journal of Dairy Science. 2020;103(4):3045–3054. https://doi.org/10.3168/jds.2019-17347
5. Zhao JC, Mu YL, Gu XY, Xu XN, Guo TT, et al. Site-directed mutation of β-galactosidase from Streptococcus thermophilus for galactooligosaccharide-enriched yogurt making. Journal of Dairy Science. 2022;105(2):940–949. https://doi.org/10.3168/jds.2021-20905
6. Zarzecka U, Chajęcka-Wierzchowska W, Zadernowska A. Microorganisms from starter and protective cultures – Occurrence of antibiotic resistance and conjugal transfer of tet genes in vitro and during food fermentation. LWT. 2022;153:112490. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112490
7. Степанова А. П., Ловцова Л. Б., Семенова Е. И., Бибарсова А. А., Золкина Н.Г. Скрининговые исследования культурально-морфологических признаков и физиолого-биологических свойств коллекционных штаммов молочнокислых бактерий. Вестник всероссийского научно-исследовательского института жиров. 2020. № 1–2. С. 83–87. https://doi.org/10.25812/VNIIG.2020.43.29.007
8. Urshev Z, Ninova-Nikolova N, Ishlimova D, Pashova-Baltova K, Michaylova M, et al. Selection and characterization of naturally occurring high acidification rate Streptococcus thermophilus strains. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2014;28(5):899–903. https://doi.org/10.1080/13102818.2014.966233
9. Soomro AH, Masud T. Selection of yoghurt starter culture from indigenous isolates of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus on the basis of technological properties. Annals of Microbiology. 2008;58:67–71. https://doi.org/10.1007/BF03179447
10. Zacarchenco PB, Massaguer-Roig S. Properties of Streptococcus thermophilus fermented milk containing variable concentrations of Bifidobacterium longum and Lactobacillus acidophilus. Brazilian Journal of Microbiology. 2006;37(3):338–344. https://doi.org/10.1590/S1517-83822006000300025
11. Ban Q, Liu Z, Yu C, Sun X, Jiang Y, et al. Physiochemical, rheological, microstructural, and antioxidant properties of yogurt using monk fruit extract as a sweetener. Journal of Dairy Science. 2020;103(11):10006–10014. https://doi.org/10.3168/jds.2020-18703
12. Кияшко Н. В., Берсенева С. А., Белов А. Н., Белова Г. А., Гусарчук М. А. Растительные добавки как компонент кисломолочного продукта функционального назначения. Вестник КрасГАУ. 2021. № 4. С. 140–147. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-4-140-147
13. Власова Ж. А., Аккацева С. В. Биотехнология производства обезжиренного йогурта с использованием лактобактерий селекции горского ГАУ. Известия Горского ГАУ. 2021. Т. 58. № 1. С. 107–110. https://elibrary.ru/OIMCTE
14. Popović N, Brdarić E, Đokić J, Dinić M, Veljović K, et al. Yogurt produced by novel natural starter cultures improves gut epithelial barrier in vitro. Microorganisms. 2020;8(10):1586. https://doi.org/10.3390/microorganisms8101586
15. Yu P, Li N, Geng M, Liu Z, Liu X, et al. Short communication: Lactose utilization of Streptococcus thermophilus and correlations with β-galactosidase and urease. Journal of Dairy Science. 2020;103(1):166–171. https://doi.org/10.3168/jds.2019-17009
16. Li D, Zheng Y, Kwok L, Zhang W, Sun T. Metabolic footprinting revealed key biochemical changes in a brown fermented milk product using Streptococcus thermophilus. Journal of Dairy Science. 2020;103(3):2128–2138. https://doi.org/10.3168/jds.2019-16881
17. Shi Z, Fan X, Zhang T, Zeng X, Tu M, et al. The quality and flavor profile of fermented milk produced by Streptococcus thermophilus ABT-T is influenced by the pfs gene in the quorum sensing system. Food Chemistry: X. 2024;23:101653. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101653
18. Han M, Wu Y, Guo X, Jiang L, Wang X, et al. Milk fermentation by monocultures or co-cultures of Streptococcus thermophilus strains. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2022;10:1097013. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1097013
19. Грязнова М. В., Буракова И. Ю., Смирнова Ю. Д., Нестерова Е. Ю., Родионова Н. С. и др. Динамика изменения бактериального состава молочной основы в процессе ферментации. Техника и технология пищевых производств. 2023. Т. 53. № 3. С. 554–564. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-3-2456
20. Зимняков В. М., Гаврюшина И. В. Заквасочная культура – технологический инструмент высококачественных молочных продуктов. Инновационная техника и технология. 2014. № 4. С. 8–12. https://elibrary.ru/TKIWSR
21. Amapu TY, Dapiya HS, Ajisefinni OD, Gusse DD, Dashen MM, et al. Growth kinetics of Streptococcus salivarious subsp. Thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus starter cultures during fermentation of acha (digitaria exilis, stapf) based milk. Science World Journal, 2024;19(2):560–564. https://doi.org/10.4314/swj.v19i2.36
22. Ng KS, Chang YC, Chen YP, Lo YH, Wang SY, et al. Characterization of exopolysaccharide-producing lactic acid bacteria from Taiwanese ropy fermented milk and their application in low-fat fermented milk. Animal Bioscience. 2022;35(2):281–289. https://doi.org/10.5713/ab.21.0251
23. Белкова М. Д. Новое слово в российской биотехнологии – заквасочные культуры AiBi® Golden Time для молочной отрасли. Молочная Промышленность. 2016. № 3. С. 68. [Belkova MD. A new word in the Russian biotechnology – starter cultures AiBi® Golden Time for the dairy sector. Dairy Industry. 2016;(3):68. (In Russ.)] https://elibrary.ru/VMBQVD
24. Hu JS, Huang YY, Kuang JH, Yu JJ, Zhou QY, et al. Streptococcus thermophiles DMST-H2 promotes recovery in mice with antibiotic-associated diarrhea. Microorganisms. 2020;8(11):1650. https://doi.org/10.3390/microorganisms8111650
25. Sumi K, Osada K, Ashida K, Nakazato K. Lactobacillus-fermented milk enhances postprandial muscle protein synthesis in Sprague-Dawley rats. Journal of Functional Foods. 2020;66:103789. https://doi.org/10.1016/j.jff.2020.103789
26. Han M, Liao W, Wu S, Gong X, Bai C. Use of Streptococcus thermophilus for the in situ production of γ-aminobutyric acid-enriched fermented milk. Journal of Dairy Science. 2020;103(1):98–105. https://doi.org/10.3168/jds.2019-16856
27. Khanal SN, Lucey JA. Evaluation of the yield, molar mass of exopolysaccharides, and rheological properties of gels formed during fermentation of milk by Streptococcus thermophilus strains St-143 and ST-10255y. Journal of Dairy Science. 2017;100(9):6906–6917. https://doi.org/10.3168/jds.2017-12835
28. Степанова А. П., Ловцова Л. Б., Семенова Е. Ф., Бибарсова А. А., Золкина Н. Г. Определение оптимального соотношения штаммов и биологически активных веществ в консорциуме молочнокислых бактерий для создания лечебнокосметического наружного средства. Вестник всероссийского научно-исследовательского института жиров. 2021. № 1–2. С. 52–56. https://doi.org/10.25812/VNIIG.2021.20.86.009
29. Yao C, Li J, E J, Wang R, Zhang Q, et al. The symbiosis among, and the storage stabilities of, starter lactic acid bacterial strains in biofilms. LWT. 2022;155:112896. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112896
30. Aiello A, Pepe E, de Luca L, Pizzolongo F, Romano R. Preliminary study on kinetics of pyroglutamic acid formation in fermented milk. International Dairy Journal. 2022;126:105233. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2021.105233
31. Vieira CP, da Costa MP, de Melo Silva VL, Delgado KF, da Silva Frasão B, et al. Interactive effect of physicochemical and microbial variables on bioactive amines content during storage of probiotic fermented milk. LWT. 2021;138:110700. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110700
32. Yamamoto E, Watanabe R, Ichimura T, Ishida T, Kimura K. Effect of lactose hydrolysis on the milk-fermenting properties of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus 2038 and Streptococcus thermophilus 1131. Journal of Dairy Science. 2021;104(2):1454–1464. https://doi.org/10.3168/jds.2020-19244
33. Li SN, Tang SH, Ren R, Gong JX, Chen YM. Metabolomic profile of milk fermented with Streptococcus thermophilus cocultured with Bifidobacterium animalis ssp. lactis, Lactiplantibacillus plantarum, or both during storage. Journal of Dairy Science. 2021;104(8):8493–8505. https://doi.org/10.3168/jds.2021-20270
34. Wu T, Guo S, Liu K, Yang Y, Wang J, et al. Comparison of volatile metabolic profiles in fermented milk of Streptococcus thermophilus during the postripening period at different incubation temperatures. Journal of Dairy Science. 2023;106(4):2303–2313. https://doi.org/10.3168/jds.2022-22331
35. Olvera-Rosales LB, Pérez-Escalante E, Castañeda-Ovando A, Contreras-López E, Cruz-Guerrero AE, et al. ACE-inhibitory activity of whey proteins fractions derived of fermentation by Lacticaseibacillus rhamnosus GG and Streptococcus thermophilus SY-102. Foods. 2023;12(12):2416. https://doi.org/10.3390/foods12122416
36. Xiao T, Yan A, Huang JD, Jorgensen EM, Shah NP. Comparative peptidomic and metatranscriptomic analyses reveal improved gamma-amino butyric acid production machinery in Levilactobacillus brevis strain NPS-QW 145 cocultured with Streptococcus thermophilus strain ASCC1275 during milk fermentation. Applied and Environmental Microbiology. 2020;87(1):e01985-20. https://doi.org/10.1128/AEM.01985-20
37. Reshetnik EI, Gribanova SL, Derzhapolskaya YuI, Li C, Liu L, et al. Fermented buttermilk drinks fortified by plant raw materials. Foods and Raw Materials. 2025;13(2):211–218. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2025-2-637
38. Albay Z, Çelebi M, Şimşek B. Physicochemical, rheological, and microbiological properties of honey-fortified probiotic drinkable yogurt. Foods and Raw Materials. 2025;13(2):320–329. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2025-2-641
39. Martinović A, Cocuzzi R, Arioli S, Mora D. Streptococcus thermophilus: To survive, or not to survive the gastrointestinal tract, that is the question! Nutrients. 2020;12(8):2175. https://doi.org/10.3390/nu12082175
40. Chi X, Yang Q, Su Y, Xi Y, Wang W, et al. Effect of prebiotics on rheological properties and flavor characteristics of Streptococcus thermophilus fermented milk. Current Research in Food Science. 2024;9:100839. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2024.100839
41. Гревцова С. А., Рехвиашвили Э. И., Айлярова М. К., Кабулова М. Ю., Солдатова И. Э. Биотехнология производства бездрожжевого хлеба с использованием местного штамма Streptococcus thermophilus селекции горского ГАУ и дикорастущего в РСО-Алания хмеля. Инновации и продовольственная безопасность. 2020. № 4. С. 28–34. https://doi.org/10.31677/2072-6724-2020-30-4-28-34
42. Попова Е. В., Давыдова О. К. Использование культуры Streptococcus thermophilus для определения остаточных количеств ингибирующих веществ в молоке. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 5. С. 170–174. https://elibrary.ru/XJLXOT
43. Бабунова В. С. Чувствительность метода определения ингибирующих веществ с использованием тест-культуры Streptococcus thermophilus В19 и индикатора резазурина к антибиотикам из групп аминогликозидов и линкозамидов. Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2020. № 2. С. 176–182. https://doi.org/10.36871/vet.san.hyg.ecol.202002009
44. Осипова И. С. Чувствительность метода определения ингибирующих веществ с использованием тест-культуры Streptococcus thermophilus В19 и индикатора резазурина к антибиотикам из групп хинолонов и хлорамфениколов. Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2020. № 2. С. 170–175. https://doi.org/10.36871/vet.san.hyg.ecol.202002008
45. Попов П. А. Чувствительность метода определения ингибирующих веществ с использованием тест-культуры Streptococcus thermophilus В19 и индикатора резазурина к β-лактамным антибиотикам. Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2020. № 2. С. 65–70. https://doi.org/10.31563/1684-7628-2020-54-2-65-70
46. Нургалиева А. Р. Исследование качества кисломолочных продуктов. Вестник Российского университета кооперации. 2014. № 4. 130–132. https://elibrary.ru/TVSSIF
47. Boko С, Adje Y, Atindogbe G, Hounmanou YMG, Dossa F, et al. Evaluation of the production technologies and the microbial and physico-chemical qualities of curdled milk produced in Benin. Journal of Applied Biosciences. 2016;104:10019–10033. https://doi.org/10.4314/jab.v104i1.12
48. Yam BAZ, Khomeiri M, Mahounak AS, Jafari SM. Hygienic quality of camel milk and fermented camel milk (Chal) in Golestan Province, Iran. Journal of Microbiology Research. 2014;4(2):98–103.
49. Чигасов А. И. Особенности использования системы менеджмента качества в контроле производства функциональных молочных продуктов. Вестник КрасГАУ. 2021. № 7. С. 178–184. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-7-178-184
50. Подорожняя И. В., Ветохин С. С. Анализ некоторых физико-химических показателей питьевого молока после введения новых требований к его кислотности. Труды БГТУ. № 4. Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2016. № 4. С. 182–187. https://elibrary.ru/WHMPQH
51. Podorozhnyaya IV, Vetokhin SS. Investigation of freezing point of some Belarusian dairy products. Industrial Technology and Engineering. 2015:(4):86–90. https://elibrary.ru/HANGPK
52. Ветохин С. С., Подорожняя И. В., Ненартович И. В. Инертные наполнители при измерении активности воды. Труды БГТУ. № 4. Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2013. № 4. 72–74. https://elibrary.ru/ENGPXB
53. Тихомирова Н. А., Зверев Д. С. Экспертиза качества кисломолочных напитков. Актуальные вопросы индустрии напитков. 2019. № 3. С. 208–213. https://doi.org/10.21323/978-5-6043128-4-1-2019-3-208-213
54. Шалевская В. Н., Лавицкий В. П. Разработка комбинированной ряженки с разной массовой долей жира и изучение ее свойств. Вестник Донского государственного аграрного университета 2017. № 1–1. С. 130–136. https://elibrary.ru/YINFMH
55. Лещенко Е. Ф. Оценка органолептических свойст ряженки разных производителей. Вестник молодежной науки Алтайского государственного аграрного университета. 2016. № 2. С. 58–60. https://elibrary.ru/NPFSFB
56. Зимняков В. М., Гаврюшина И. В. Заквасочная культура – технологический инструмент высококачественных молочных продуктов. Инновационная техника и технология. 2014. № 4. С. 8–12. https://elibrary.ru/TKIWSR
57. Moiseenko KV, Glazunova OA, Savinova OS, Ajibade BO, Ijabadeniyi OA, et al. Analytical Characterization of the widely consumed commercialized fermented beverages from russia (kefir and ryazhenka) and south africa (amasi and mahewu): Potential functional properties and profiles of volatile organic compounds. Foods. 2021;10(12):3082. https://doi.org/10.3390/foods10123082
58. Кондратьева А. В., Ярмаркин Д. А., Прохасько Л. С., Асенова Б. К., Залилов Р. В. Новые технологии обработки молочной продукции (на примере молока коровьего питьевого). Молодой ученый. 2013. № 10. С.146–149. https://elibrary.ru/POLATV
59. Янковская В. С., Дунченко Н. И., Михайлова К. В. Разработка структурированных молочных продуктов с учетом данных о рекламациях и методологии квалиметрии рисков. Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 1. С. 2–12. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-1-2-12
60. Labuza TP, Kaanane A, Chen JY. Effect of temperature on the moisture sorption isotherms and water activity shift of two dehydrated foods. Journal of Food Science. 1985;50(2):385–392. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1985.tb13409.x
61. Gabriel AA. Estimation of water activity from pH and °Brix values of some food products. Food Chemistry. 2008;108(3):1106–1113. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.11.077
62. Li Y, Wang Y, Li B, Hou B, Hung W, et al. Streptococcus thermophilus JM905–Strain carbon source utilization and its fermented milk metabolic profile at different fermentation stages. Foods. 2023;12(19):3690. https://doi.org/10.3390/foods12193690
63. Zhao X, Ge Y, Yu X, Liu C, Li H, et al. Fermentation characteristics of fermented milk with Streptococcus thermophilus CICC 6063 and Lactobacillus helveticus CICC 6064 and volatile compound dynamic profiles during fermentation and storage. Molecules. 2024;29(6):1257. https://doi.org/10.3390/molecules29061257
64. Li D, Peng J, Kwok L, Zhang W, Sun T. Metabolomic analysis of Streptococcus thermophilus S10-fermented milk. LWT. 2022;161:113368. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113368
65. Valenzuela JA, Vázquez L, Rodríguez J, Flórez AB, Vasek OM, et al. phenotypic, technological, safety, and genomic profiles of gamma-aminobutyric acid-producing Lactococcus lactis and Streptococcus thermophilus strains isolated from cow’s milk. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25(4):2328. https://doi.org/10.3390/ijms25042328
66. Wang K, Ma C. Effect of Streptococcus thermophilus extract on Lactiplantibacillus plantarum acidification and propagation in milk fermentation. International Journal of Dairy Technology. 2024;77(3):784–791. https://doi.org/10.1111/1471-0307.13109