Размножение молочнокислых бактерий в молоке

Если ввести в стерилизованное молоко молочнокислые бактерии и выдерживать эту культуру при оптимальной для нее температуре, то вначале размножение бактерий пойдет по геометрической прогрессии, так как через каждый определенный промежуток времени количество клеток будет удваиваться. Через некоторое время, однако, по мере накопления кислоты, оказывающей угнетающее действие на эти клетки, их число будет увеличиваться все более замедленным темпом. Затем, по достижении максимума, они начнут постепенно вымирать, и число живых клеток будет все сокращаться и сокращаться.

В течение первых 6 часов, несмотря на усиленное размножение бактерий, кислотность в молоке не повышается. Такой период называется инкубационным. Причем, чем выше температура развития бактерий, тем его продолжительность короче.

Некоторые ученые дают неправильное толкование этому явлению. Они полагают, что в течение инкубационного периода размножение бактерий происходит без одновременно протекающего бродильного процесса. Между тем, отсутствие видимого накопления кислотности объясняется исключительно недостаточной чувствительностью методики определения (методом титрования). Допустить же, что размножение бактерий может происходить без одновременно протекающего энергетического процесса, каковым в данном случае является молочнокислое брожение, невозможно. Некоторые ученые, изучавшие параллельно процессы размножения молочных стрептококков и брожения, установили даже величину бродильной энергии в определенные промежутки времени. Активная молочнокислая палочка (Thermobacterium) в течение 1 часа вырабатывает количество молочной кислоты в 3 раза большее, чем исходный вес самих клеток.

Однако считать, что процессы размножения и брожения протекают всегда с одинаковой интенсивностью, было бы неправильно. При крайних температурах (точки минимума и максимума) наблюдаются отклонения. Установлено, что в этих случаях может иметь место нарастание кислотности (следовательно, брожение без одновременного деления клеток). Так, для болгарской палочки констатировано нарастание кислотности при температуре 6-10 градусов в течение продолжительного срока. Однако такое нарастание кислотности наблюдалось лишь в том случае, если в молоко вносилось значительное количество культуры — от 10 до 20%. Чем меньше вносилось культуры, тем меньшее наблюдалось нарастание кислотности.

Можно было бы думать, что здесь имеет место чисто ферментативный процесс. Однако, когда в опытах в молоко вводились антисептики (хлороформ, толуол), процесс кислотообразования прекращался. Объяснить это явление, скорее всего, можно тем, что при столь низкой температуре деление в клетке не происходит, но рост ее имеет место. Такое явление было констатировано как при температурах ниже точки минимума, так и при температурах выше точки максимума. Во втором случае этот процесс шел отчетливее, и, наряду с быстрым вымиранием клеток, имело место значительное нарастание кислотности. Клетки при этом получались сильно увеличенные в своих размерах и явно ненормальные – со вздутиями и т. п.

Указанные наблюдения объясняют известные факты нарастания кислотности в кисломолочных продуктах, сохраняемых при низких температурах. Исследования показали, что при длительном хранении молочной сыворотки с культурой молочных стрептококков кислотность в ней достигала очень высокой цифры, значительно превышавшей максимальную кислотность для этого вида. Таких количеств кислоты при своей жизни молочнокислые стрептококки накопить не могут, и в данном случае, несомненно, процесс носил чисто ферментативный характер, т. е. происходил без размножения бактерий