استارتر کالچر
استارترهای صنعت غذایی یا همان استارتر کالچرها، میکروارگانیسمهایی هستند که به عنوان تلقیح کننده برای تولید غذاهای تخمیر شده عمل میکنند. تولید پنیر، ماست، شیر تخمیر شده، ژامبون و سوسیس از جمله کاربردهای استارترها در صنایع غذایی هستند. استارتر کالچرها به صورت تجاری به شکل مایع، منجمد یا لیوفیلیزه در دسترس هستند. تغییراتی که استارتر کالچرها ممکن است در محصول نهایی ایجاد کنند عبارت هستند از: افزایش ماندگاری، بهبود ارزش غذایی، بهبود کیفیت طعم و بافت ماده غذایی، و افزایش ارزش اقتصادی. اگرچه بسیاری از غذاهای تخمیر شده را میتوان بدون استارتر تهیه کرد، با افزودن استارتر میتوان اطمینان حاصل کرد که محصولات، طی زمانبندی دلخواه با کیفیت مورد نظر تولید میشوند. استارتر یک آمادهسازی میکروبی حاوی یک یا چند میکروارگانیسم است که آنزیمهای مختلفی مانند لاکتاز، پروتئازها، پپتیداز و لیپازها را برای تسهیل و کنترل سرعت فرایند تخمیر تولید میکنند.
ویژگیهای استارتر کالچر
استارتر کالچر ایدهآل دارای ویژگیهای زیر است:
- لاکتیک اسید پایا و قوی تولید میکند.
- در صورت ترکیب با افزودنیهای آلی مناسب، به سرعت رشد میکند.
- به سرعت با یک محیط متغیر انطباق مییابد.
- هنگام تولید و انبار کردن استحکام کافی نشان میدهد.
- اسیدی می شود و توانایی استفاده از لاکتوز را دارد.
- دارای صفات ژنتیکی پایدار است.
انواع استارتر کالچر
استارتر کالچرها بر اساس ویژگیهای مختلف مانند سویه، حالت، دمای رشد، طعم تولید شده و محصولات نهایی تولید شده به دستههای مختلفی طبقه بندی میشوند.
سویه
- کالچر تک سویه: از یک نوع کالچر خالص مانند لاکتوکوکس لاکتیس تشکیل شده است و در تولید ماست کاربرد دارد.
- کالچر چند سویه: این کالچر از سویههایی از میکروبهای مشابه مانند L.lactis و L. lactis subsp تشکیل شده و این سویهها دارای ویژگیها و رفتارهای مورد انتظار بوده و در تولید پنیر استفاده میشوند.
- کالچر مخلوط: این کالچر ترکیبی از بیش از دو نوع سویه متعلق به گونههای غیر مرتبط است و برای تولید پنیر استفاده میشود. میکروارگانیسمهای مورد استفاده در این کشت عبارتند از Lactococcus lactis subsp Lactococcus lactis subsp cremoris، و باکتری های اسید لاکتیک Leuconostoc spp. در مقابل حمله باکتریها و تغییرات دما و pH بسیار مقاوم هستند و به کار خود ادامه میدهند.
حالت
استارترها بر حسب حالت جامد، مایع، گاز در سه دسته گروهبندی میشوند.
- کالچر مایع
استارتر کالچر مایع با استفاده از یکی از دو محیط مایع مختلف، یعنی شیر بدون چربی یا شیر تورنسل و شیر خشک بدون چربی تهیه میشود. جایگزین مناسبی برای کالچر منجمد است اما ماندگاری پایینی دارد و باید طی حداکثر 5 روز استفاده شود.
- کالچر پودری
این نوع استارتر با لیوفیلیزه کردن یا اسپری کردن کالچرهای مایع و خشک کردن آنها تولید میشوند. کالچرهای پودری را میتوان تا 6 ماه در دمای 5 درجه سانتی گراد و تا 1 سال در دمای منفی 20 درجه سانتی گراد نگهداری کرد و حاوی سلولهای میکروبی در واحد جرم بیشتری نسبت به استارترهای مایع هستند.
- کالچر منجمد
در این کالچرها باکتریها در سرما (منفی 20 تا منفی 40 درجه سانتیگراد) لیوفیلیز میشوند تا فعالیت حیاتی آنها محدود شود. استاتر منجمد شده در دمای منفی 45 درجه سانتی گراد را میتوان برای حدود سه ماه و تا حدود یک سال در نیتروژن مایع در دمای منفی 196 درجه سانتی گراد نگهداری کرد. در حال حاضر، استارتر کالچرهای تجاری معمولاً به صورت کنسانتره منجمد هستند. تحت این شرایط، کالچرها برای مدت زمان طولانی کیفیت خود را حفظ میکنند و استارتر را میتوان مستقیماً بدون واسطه به شیر تلقیح کرد.
دمای رشد
موجودات زنده می توانند سلول های خود را در دماهای مختلف تکثیر کنند. بر اساس دما، استارتر کالچرها به دستههای زیر تقسیم میشوند:
- کالچر مزوفیل
رشد میکروبها در این کالچر بین دماهای 22 تا 40 درجه سانتیگراد انجام میشود و دمای مطلوب 30 درجه سانتیگراد است. این کالچر شامل میکروارگانیسمهایی مانند لاکتوکوکی است.
- کالچر ترموفیلیک
این استارتر کالچرهای دارای محدوده دمایی رشد 32 تا 45 درجه سانتیگراد هستند و دمای ایده آل برای رشد 40 درجه سانتیگراد است. این کالچر حاوی میکروبهایی مانند استرپتوکوکوس ترموفیلوس، لاکتوباسیلوس پلانتاروم و لاکتوباسیلوس دلبروکی زیر گونه بولگاریکوس است. برای محصولاتی مانند ماست و پنیر موزارلا مناسب هستند.
طعم تولید شده
میکروارگانیسم در استارتر کالچر انواع مختلفی از طعمها مانند دی استیل، استالدئید و استوئین را تولید میکند. بر اساس ایجاد طعم، استارترها به انواع زیر دسته بندی میشوند.
- نوع L
این استارتر کالچرها دربردارنده گونههای Leuconostoc هستندکه معمولاً به عنوان یک استارتر کالچر برای تخمیر محصولاتی مانند پنیر استفاده میشوند.
- نوع D
این استارتر کالچر حاوی میکروبهای لاکتوکوکوس است. سویه دی استیلاکتیس هم به عنوان اسید (اسید لاکتیک) و هم به عنوان تولید کننده طعم (دی استیل یا پیش ساز آن α-استولاکتات) عمل میکند. این استارتر کالچر بیشتر در تخمیر محصولات لبنی مانند پنیر استفاده میشود.
- نوع LD
مخلوطی از هر دو نوع میکروارگانیسمهای L و D است. از آن در تولید پنیر گودا استفاده میشود.
- نوع O
حاوی میکروارگانیسم تولید کننده طعم نیست. این نوع میکروارگانیسم برای افزایش رنگ محصولات تخمیری استفاده میشود و همچنین آنتیبیوتیکهایی مانند باکتریوسین تولید میکند. مثال: لاکتوکوکوس لاکتیس. کرموریس در تولید محصولات گوشتی مانند سوسیس و پنیر دلمه ترجیح داده میشود.
محصول نهایی
میکروارگانیسمها قادرند گلوکز را به اسید لاکتیک، دی اکسید کربن، اتانول و اسید استیک تجزیه کنند. استارتر کالچرها بر اساس مصرف گلوکز به دو گروه تقسیم میشوند.
- کالچر هوموفرمنتیو
محصول نهایی این استارتر، اسید لاکتیک است. میکروبهای موجود در این کالچر لاکتوباسیلوس دلبروکی و استرپتوکوکوس فکالیس هستند. در تولید لبنیات مانند کشک و کره به کار میرود.
- کالچر هتروفرمنتیو
این استارتر گلوکز را به اسید لاکتیک، دی اکسید کربن، اتانول و اسید استیک تخمیر میکند.
بر اساس نوع کاربرد
- استارتر کالچر ماست
استارتر کالچرهای مناسب تولید ماست، لاکتوباسیلوس بولگاریکوس و استرپتوکوک ترموفیلوس هستند. نقش عملکردی استارتر کالچرها تخمیر لاکتوز (قند شیر) برای تولید اسید لاکتیک است. افزایش اسید لاکتیک باعث کاهش pH و لخته شدن شیر یا تشکیل ژل نرمی میشود که مشخصه ماست است.
- استارتر کالچر پنیر
استارتر کالچرهای پنیر عمدتاً از باکتریهای اسید لاکتیک تشکیل شدهاند. در تولید پنیر، نقش اولیه استارتر، تولید اسید لاکتیک از لاکتوز با سرعت قابل پیش بینی و کنترل شده است. این کاهش در pH است که بر تعدادی از جنبههای فرآیند تولید پنیر و در نهایت بافت و کیفیت پنیر تأثیر میگذارد.
