Food Processing: Techniques and Technology Food Processing: Techniques and Technology Техника и технология пищевых производств 2074-9414 2313-1748 118994 10.21603/2074-9414-2026-1-2620 ZCHVVI ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ ORIGINAL ARTICLE ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ Studies on the Selection of Propionic Acid Bacteria for Rindless Semi-Hard Cheeses Исследования по подбору пропионовокислых бактерий для бескорковых полутвердых сыров https://orcid.org/0009-0001-4540-5314 Рогов Григорий Новомирович Rogov Grigory N. g.rogov@fncps.ru https://orcid.org/0009-0001-2590-7093 Смирнова Татьяна Сергеевна Smirnova Tatiana S. t.smirnova@fncps.ru https://orcid.org/0000-0003-0225-6870 Топникова Елена Васильевна Topnikova Elena V. Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking – Branch of V. M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems of RAS Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking – Branch of V.M. Gorbatov Federal Research Center for Food Systems Uglich Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия Углич Россия All-Russian Scientific Research Institute of Butter- and Cheesemaking Uglich Russian Federation 31 03 2026 31 03 2026 56 1 26 43 08 10 2025 13 01 2026 https://fptt.ru/en/issues/24227/24238/

Современные тенденции сыроделия требуют специализированного подхода к отечественным закваскам, адаптированным к специфическим параметрам производства сыра. Изучение и систематизация свойств коллекционных штаммов пропионовокислых бактерий позволит использовать их в конкретных технологических схемах производства и тем самым повысить стабильность и снизить риск образования брака. Цель исследования – выявить штаммы пропионовокислых бактерий из коллекции микроорганизмов ВНИИМС, обладающие промышленно значимыми свойствами и являющиеся перспективными для производства полутвердых сыров с низкой температурой второго нагревания. Исследовали 10 штаммов пропионовокислых бактерий. Газообразующую активность определяли с помощью градуированных сосудов Дунбара; антагонистическую активность основной и защитной заквасочной микробиоты к штаммам – методом лунок; развитие в модельных питательных средах с различным уровнем рН, концентрацией нитратов, лизоцима и соли определяли на спектрофотометре при длине волны 600 нм. В сырах стандартизованными методами оценивали динамику развития исследуемых бактерий и характерность формирования органолептических свойств. По результатам газообразующей активности отобрано 6 перспективных штаммов пропионовокислых бактерий, с которыми проводились исследования технологически значимых свойств и выработка сыров. Для активного газообразования исследованных штаммов требуются азотистые вещества в доступной форме. Активная кислотность ниже 5,6 ед. являлась критическим фактором их развития. Лизоцим в дозе 2,5 г/100 л не оказывал негативного влияния на развитие пропионовокислых бактерий, а нитраты при дозе 5–15 г/100 л в большинстве случаев снижали скорость развития отобранных штаммов. Защитные культуры Lacticaseibacillus rhamnosus, Lacticaseibacillus casei, Lacticaseibacillus paracasei оказывали избирательное антагонистическое действие на некоторые исследованные штаммы, а культуры Lactiplantibacillus plantarum ингибировали их развитие. Антагонизм к пропионовокислым бактериям основной заквасочной микробиоты – лактококков – носит штамм-специфический характер. Созревание сыра с рассматриваемыми бактериями при оптимальных температурных режимах в полимерных пакетах, подобранных по газопроницаемой способности, влияло на развитие рисунка в сырном матриксе, а использование концентрированного рассола при посолке способствовало уменьшению количества глазков в подкорковом слое. Отобраны перспективные штаммы пропионовокислых бактерий по способности к газообразованию и устойчивости к негативным факторам внешней среды, которые в совокупности с направленным использованием отдельных технологических приемов обеспечивают стабильность качества сыра.

Modern cheese-making trends require a specialized approach to domestic starter cultures adapted to specific cheese production parameters. Studying and systematizing the properties of collection strains of propionic acid bacteria will enable their use in specific technological schemes of production, thereby increasing stability and reducing the risk of defects. The aim of the study is to identify strains of propionic acid bacteria from the VNIIMS microorganism collection that possess industrially significant properties and are promising for the production of semi-hard cheeses with low-temperature second heating. Ten strains of propionic acid bacteria were investigated. Gas-forming activity was determined using graduated Dunbar vessels; antagonistic activity of the main and protective starter microbiotas against the strains was assessed by the well diffusion method; development in model nutrient media with varying pH levels, nitrate concentrations, lysozyme, and salt was measured spectrophotometrically at a wavelength of 600 nm. In cheeses, the dynamics of the development of the studied bacteria and the formation of organoleptic properties were evaluated using standardized methods. Based on gas-forming activity results, 6 promising strains of propionic acid bacteria were selected for further studies of technologically significant properties and cheese production trials. For active gas formation, the investigated strains require nitrogenous substances in an accessible form. Active acidity below 5.6 units was a critical factor for their development. Lysozyme at a dose of 2.5 g/100 L had no negative effect on the development of propionic acid bacteria, while nitrates at doses of 5–15 g/100 L reduced the growth rate of most selected strains in the majority of cases. Protective cultures Lacticaseibacillus rhamnosus, Lacticaseibacillus casei, Lacticaseibacillus paracasei exhibited selective antagonistic effects on some of the studied strains, while Lactiplantibacillus plantarum cultures inhibited their development. Antagonism toward propionic acid bacteria from the main starter microbiota – lactococci – is strain-specific. Cheese ripening with the studied bacteria under optimal temperature regimes in polymer packages selected for gas permeability influenced the development of the eye pattern in the cheese matrix, while the use of concentrated brine during salting contributed to reducing the number of eyes in the sub-cortical layer. Promising strains of propionic acid bacteria were selected based on their gas-forming ability and resistance to adverse environmental factors, which, in combination with targeted use of specific technological techniques, ensure cheese quality stability.

 Сыроделие пропионовокислые бактерии технологические факторы защитные культуры температура созревания лизоцим нитраты активная кислотность посолка Cheese production propionic acid bacteria technological factors protective cultures ripening temperature lysozyme nitrates active acidity salting Исследование выполнено за счет гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по приоритетным направлениям научно-технологического развития № 075-15-2024-483. The study was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation as a major research project in priority areas of scientific and technological development (Grant No. 075-15-2024-483).

Мордвинова В. А. Актуальные вопросы ассортиментной политики сыродельного предприятия. Сыроделие и маслоделие. 2021. № 5. С. 8–9. https://doi.org/10.31515/2073-4018-2021-5-8-9 Mordvinova VA. Actual questions of assortment policy of a cheese making enterprise. Cheese- and Buttermaking. 2021;(5):8–9. (In Russ.) https://doi.org/10.31515/2073-4018-2021-5-8-9 Сурай Н. М., Таточенко А. Л., Терехова А. А., Михалев А. П., Корнева Г. В. Регионы-лидеры сыроделия: создание собственных сырных брендов и их трансформация в бренды территорий. Сыроделие и маслоделие. 2024. № 1. С. 10–25. https://doi.org/10.21603/2073-4018-2024-1-2 Suray NM, Tatochenko AL, Terekhova AA, Mikhalev AP, Korneva GV. Cheese-making regions: From local cheese varieties to regional brands. Cheese- and Buttermaking. 2024;(1):10–25. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2073-4018-2024-1-2 Джафарова А. Потребление сыров в России сегодня – изменения в предпочтениях. Сыроделие и маслоделие. 2018. № 1. С. 8–9. https://elibrary.ru/YPAQWX Djafarova A. Consumption of cheese in Russia today – Changes in preferences. Cheese- and Buttermaking. 2018;(1):8–9. (In Russ.) https://elibrary.ru/YPAQWX МакСуини П. Л. Г., Фокс П. Ф., Коттер П. Д., Эверетт Д. У. Сыр. Научные основы и технологии. Том 2. Технологии основных групп сыров. СПб.: Профессия, 2019. С. 287–308. McSweeney PLG, Fox PF, Cotter PD, Everett DU. Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology. Vol. 2. General aspects. St. Petersburg: Professiya; 2019. pp. 287–308. (In Russ.) МакСуини П. Л. Г. Практические рекомендации сыроделам. СПб.: Профессия, 2011. С. 243–262. McSweeney PLG. Practical Recommendations for Cheesemakers. St. Petersburg: Professiya; 2011. pp. 243–262. (In Russ.) Рогов Г. Н. Упаковка бескорковых сыров: практические советы из многолетнего опыта. Сыроделие и маслоделие. 2023. № 2. С. 25–27. https://doi.org/10.31515/2073-4018-2023-2-25-27 Rogov GN. Packaging of rindless cheeses: Practical tips from many years of experience. Cheese- and Buttermaking. 2023;(2):25–27. (In Russ.) https://doi.org/10.31515/2073-4018-2023-2-25-27 Мордвинова В. А., Свириденко Г. М. Факторы, влияющие на качество сыров типа «Маасдам». Сыроделие и маслоделие. 2015. № 3. С. 28–30. https://elibrary.ru/TWRPKL Mordvinova VA, Sviridenko GM. The factors effecting quality of the cheese of the “Maasdam” type. Cheese- and Buttermaking. 2015;(3):28–30. (In Russ.) https://elibrary.ru/TWRPKL Fröhlich-Wyder M-T, Bachmann HP, Bisig W, Fritsch L, Fuchsmann P, et al. Cheeses with propionic acid fermentation. In: McSweeney PLH, Cotter PD, Everett DW, Govindasamy-Lucey R, editors. Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology; 2025. pp. 879–907. https://doi.org/10.1016/b978-0-443-15956-5.00025-7 Fröhlich-Wyder M-T, Bachmann HP, Bisig W, Fritsch L, Fuchsmann P, et al. Cheeses with propionic acid fermentation. In: McSweeney PLH, Cotter PD, Everett DW, Govindasamy-Lucey R, editors. Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology; 2025. pp. 879–907. https://doi.org/10.1016/b978-0-443-15956-5.00025-7 Давыдова Е. А., Заболоцкая Т. А. Влияние молочного сырья на формирование пороков в сырах, вырабатываемых с применением пропионовокислых бактерий. Переработка и управление качеством сельскохозяйственной продукции. 2017. № 1. С. 45–47. Davydova EA, Zabolotskaya TA. Effect of dairy raw materials on defects in cheese with propionic acid bacteria. Processing and quality Management of Agricultural Products. 2017;(1):45–47. (In Russ.) Myagkonosov DS, Smykov IT, Abramov DV, Delitskaya IN, Ovchinnikova EG. Influence of different milk-clotting enzymes on the process of producing semihard cheeses. Food systems. 2023;6(1):103–116. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-1-103-116 Myagkonosov DS, Smykov IT, Abramov DV, Delitskaya IN, Ovchinnikova EG. Influence of different milk-clotting enzymes on the process of producing semihard cheeses. Food systems. 2023;6(1):103–116. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-1-103-116 Мордвинова В. А., Делицкая И. Н., Мягконосов Д. С., Ильина С. Г., Муничева Т. Э. Молокосвертывающие ферментные препараты и органолептические показатели сыров. Сыроделие и маслоделие. 2023. № 2. С. 15–18. https://doi.org/10.31515/2073-4018-2023-2-15-18 Mordvinova VA, Delitskaya IN, Myagkonosov DS, Ilyina SG, Municheva TE. Milk-clotting enzyme preparations and organoleptic characteristics of cheeses. Cheese- and Buttermaking. 2023;(2):15–18. (In Russ.) https://doi.org/10.31515/2073-4018-2023-2-15-18 Thierry A, Deutsch S-M, Falentin H, Dalmasso M, Cousin FJ, et al. New insights into physiology and metabolism of Propionibacterium freudenreichii. International Jornal of Food Microbiology. 2011;149(1):19–27. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.04.026 Thierry A, Deutsch S-M, Falentin H, Dalmasso M, Cousin FJ, et al. New insights into physiology and metabolism of Propionibacterium freudenreichii. International Jornal of Food Microbiology. 2011;149(1):19–27. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.04.026 Орлова Т. Н., Функ И. А., Отт Е. Ф., Дорофеев Р. В. Пропионовокислые бактерии и их значение. Сыроделие и маслоделие. 2020. № 1. С. 28–29. https://doi.org/10.31515/2073-4018-2020-1-28-29 Orlova TN, Funk IA, Ott EF, Dorofeev RV. Propionic acid bacteria and their significance. Cheese- and Buttermaking. 2020;(1):28–29. (In Russ.) https://doi.org/10.31515/2073-4018-2020-1-28-29 Николаева Е. А. Созревание сыра «Швейцарский» в полимерной пленке. Сыроделие и маслоделие. 2007. № 3. С. 13–14. https://elibrary.ru/IALDCP Nikolaeva EA. Ripening of the “Swiss” cheese in the polimer film. Cheese- and Buttermaking. 2007;(3):13–14. (In Russ.) https://elibrary.ru/IALDCP Смирнова Т. С. Газообразующая активность пропионовокислых бактерий. Сборник трудов международной научно-практической конференции молодых учёных и специалистов отделения сельскохозяйственных наук Российской академии наук, 2024. С. 229–234. https://elibrary.ru/AEBKIK Smirnova TS. The gas-forming activity of propionic acid bacteria. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference of Young Scientists and Specialists, Department of Agricultural Sciences, Russian Academy of Sciences, 2024. pp. 229–234. (In Russ.) https://elibrary.ru/AEBKIK Кучеренко И. В., Кураева Е. В., Дуганова А. Ю. Газообразующая активность цитратсбраживающих лактококков. Молочная промышленность. 2024. № 3. С. 30–35. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2024-3-6 Kucherenko IV, Kuraeva EV, Duganova AYu. Gas-forming citrate-fermentation by lactococci. Dairy industry. 2024;(3):30–35. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/1019-8946-2024-3-6 Лепилкина О. В., Лепилкина О. Н., Логинова И. Н. Рисунок в сырах: причины образования и методы оценки. Пищевые системы. 2021. Т. 4. № 3. С. 180–189. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-3-180-189 Lepilkina OV, Lepilkina ON, Loginova IV. Eyes in cheese: Reasons for formation and methods of assessment. Food systems. 2021;4(3):180–189. (In Russ.) https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-3-180-189 Горина Т. А. Проблема позднего вспучивания сыров и пути ее решения. Cыроделие и маслоделие. 2019. № 1. С. 27–29. https://elibrary.ru/VVHHUE Gorina TA. The problem of late cheese blowing and the ways to solve it. Cheese- and Buttermaking. 2019;(1):27–29. (In Russ.) https://elibrary.ru/VVHHUE Богданова Л. Л., Ковалева В. В., Белокобылова А. Д. Исследование возможности использования лизоцима микробного происхождения при изготовлении сыров. Актуальные вопросы переработки мясного и молочного сырья. 2022. № 17. С. 220–225. Bahdanava LL, Kovaleva VV, Belokobylova AD. Study of the possibility of using lysozyme of microbial origin in the production of cheese. Analysis of the modern market for lysozyme drugs. Topical Issues of Processing of Meat and Milk Raw Materials. 2022;(17):220–225. (In Russ.) Сорокина Н. П., Бруцкая А. Л. Дополнительные культуры в сыроделии. Нужны всегда, иногда или никогда? Сыроделие и маслоделие. 2024. № 1. С. 40–46. https://elibrary.ru/VSPFEK Sorokina NP, Brutskaya AL. Additional crops in cheese making. Are you always, sometimes or never needed? Cheese- and Buttermaking. 2024;(1):40–46. (In Russ.) https://elibrary.ru/VSPFEK Свириденко Г. М., Сорокина Н. П. Использование защитных культур: теоретические аспекты. Молочная промышленность. 2018. № 7. С. 25–28. https://elibrary.ru/UVDFGE Sviridenko GM, Sorokina NP. Application of the protective cultures. Theoretical aspects. Dairy industry. 2018;(7):25–28. (In Russ.) https://elibrary.ru/UVDFGE Rezaei Z, Khanzadi S, Salari A. Biofilm formation and antagonistic activity of Lacticaseibacillus rhamnosus (PTCC1712) and Lactiplantibacillus plantarum (PTCC1745). AMB Express. 2021;(11):155. https://doi.org/10.1186/s13568-021-01320-7 Rezaei Z, Khanzadi S, Salari A. Biofilm formation and antagonistic activity of Lacticaseibacillus rhamnosus (PTCC1712) and Lactiplantibacillus plantarum (PTCC1745). AMB Express. 2021;(11):155. https://doi.org/10.1186/s13568-021-01320-7 Свириденко Г. М., Вахрушева Д. С., Мамыкин Д. С. Перспективы применения пропионовокислых бактерий в качестве дополнительных культур в технологии сыров пониженной жирности. Молочная промышленность. 2022. № 10. С. 36–39. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-10-36-39 Sviridenko GM, Vakhrusheva DS, Mamykin DS. Prospects for the use of propionic acid bacteria as adjunct cultures in the technology of low-fat cheeses. Dairy industry. 2022;(10):36–39. (In Russ.) https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-10-36-39 Свириденко Г. М., Мордвинова В. А., Вахрушева Д. С., Остроухова И. Л. Маститы: проблема безопасности, качества и сыропригодности молока сырого. Сыроделие и маслоделие. 2024. № 3. С. 58–63. https://doi.org/10.21603/2073-4018-2024-3-5 Sviridenko GM, Mordvinova VA, Vakhrusheva DS, Ostroukhova IL. Bovine mastitis: Safety and quality issues in cheese production. Cheese- and Buttermaking. 2024;(3):58–63. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2073-4018-2024-3-5 Логинов В. А., Линкевич Е. Т., Майоров А. А. Сезонность в производстве молока. Сыроделие и маслоделие. 2018. № 5. С. 34–36. https://elibrary.ru/YZJETR Loginov VA, Linkevich ET, Mayorov AA. Milk production and seasons. Cheese- and Buttermaking. 2018;(5):34–36. (In Russ.) https://elibrary.ru/YZJETR Новгородская Н. В. Факторы, определяющие сыропригодность молока. Актуальные вопросы переработки мясного и молочного сырья. 2017. № 12. С. 143–148. Novgorodska NV. Factors determining milk applicability to cheese making. Topical Issues of Processing of Meat and Milk Raw Materials. 2017;(12):143–148. (In Russ.) Topnikova EV, Mordvinova VA, Sviridenko GM, Danilova EN. Study of fatty acid composition of milk for cheese production. Food systems. 2019;2(4):34–37. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-4-34-37 Topnikova EV, Mordvinova VA, Sviridenko GM, Danilova EN. Study of fatty acid composition of milk for cheese production. Food systems. 2019;2(4):34–37. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2019-2-4-34-37 Auer J, Reited M, Senck S, Reiter A, Kastner J, et al. Investigation of opening eye deffects and effects of different ripening profiles on eye structure in semi-hard cheese using X-ray micro-computed tomography. Food Structure. 2021;28:100190. https://doi.org/10.1016/j.foostr.2021.100190 Auer J, Reited M, Senck S, Reiter A, Kastner J, et al. Investigation of opening eye deffects and effects of different ripening profiles on eye structure in semi-hard cheese using X-ray micro-computed tomography. Food Structure. 2021;28:100190. https://doi.org/10.1016/j.foostr.2021.100190 Bücher C, Burtscher J, Domig KJ. Propionic acid bacteria in the food industry: An update on essential traits and detection methods. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2021;20(5):4299–4323. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12804 Bücher C, Burtscher J, Domig KJ. Propionic acid bacteria in the food industry: An update on essential traits and detection methods. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2021;20(5):4299–4323. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12804 Vélez MA, Bergamini C, Wolf IV, Peralta GH, Perotti MC. Cheese ripening: An overview of technological strategies towards process acceleration. Food Chemistry, Function and Analysis. 2023;73:103–135. Vélez MA, Bergamini C, Wolf IV, Peralta GH, Perotti MC. Cheese ripening: An overview of technological strategies towards process acceleration. Food Chemistry, Function and Analysis. 2023;73:103–135.