kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-3(19)-49kaz44-1945Research ArticleПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)FOOD ENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)МИКРОФЛОРА НАЦИОНАЛЬНЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВИДОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ЗАКВАСКИ ДЛЯ БАРАНИНЫMICROBIAL DIVERSITY OF TRADITIONAL FERMENTED DAIRY PRODUCTS: SPECIES CHARACTERIZATION AND BIOTECHNOLOGICAL PROSPECTS FOR LAMB FERMENTATIONhttps://orcid.org/0009-0009-1094-8579ШарапатоваМ. М.SharapatovaM.

Мадина Мадениетовна Шарапатова – докторант кафедры «Биотехнологии»

140000, Республика Казахстан, Павлодарская область. Павлодар, ул. Ломова 64

Madina Sharapatova – doctoral student of the Department of Biotechnology , Toraighyrov University of Pavlodar 

140000, Republic of Kazakhstan, Pavlodar, Lomova st.64

madina_szd@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7989-5270КапшакбаеваЗ. В.KapshakbayevaZ.

Зарина Владимировна Капшакбаева – PhD, ассоциированный профессор кафедры «Биотехнологии»

140000, Республика Казахстан, Павлодарская область. Павлодар, ул. Ломова 64

Zarina Kapshakbayeva – PhD, Associate Professor of the Department of Biotechnology

140000, Republic of Kazakhstan, Pavlodar, Lomova st.64

z.k.87@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4533-0188ИсаеваК. С.IssayevaK.

Куралай Сметхановна Исаева – кандидат технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Биотехнологии»

140000, Республика Казахстан, Павлодарская область. Павлодар, ул. Ломова 64

Kuralay Issayeva – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Biotechnology

140000, Republic of Kazakhstan, Pavlodar, Lomova st.64 

issayevakuralay@mail.ruТорайгыров университетКазахстанToraighyrov University of PavlodarKazakhstan20250311202503(19)436448Copyright © Шарапатова М.М., Капшакбаева З.В., Исаева К.С., 20252025Шарапатова М.М., Капшакбаева З.В., Исаева К.С.Sharapatova M., Kapshakbayeva Z., Issayeva K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/1945

Использование стартовых культур, обладающих активной метаболической деятельностью в процессе ферментации, представляет собой эффективный биотехнологический метод обработки мясных продуктов, обеспечивающий их безопасность, повышение микробиологической стабильности и продление сроков хранения. Особенно перспективным направлением является применение штаммов, выделенных из традиционных кисломолочных продуктов, способствующих сохранению аутентичного вкуса и улучшению органолептических характеристик ферментированной баранины. Разработка отечественных заквасок на основе таких штаммов имеет практическую значимость для расширения ассортимента национальной мясной продукции, снижения зависимости от импортных культур и соответствия требованиям современной пищевой промышленности и концепции функционального питания.Целью настоящего исследования является проведение сравнительного микробиологического анализа традиционного кисломолочного продукта курта, изготовленного по различным технологическим рецептам, а также оценка влияния времени выдержки на процессы ферментации и качественные характеристики баранины при использовании заквасок на основе выделенных бактерий.В работе проведено выделение и предварительная идентификация молочнокислых бактерий из трёх образцов традиционного казахского кисломолочного продукта – курта. В качестве заквасок использованы штаммы L. Casei и L. lactis., продемонстрировавшие высокую жизнеспособность и положительные органолептические характеристики после активации.Разработана технология ферментации баранины с применением закваски на основе микроорганизмов, выделенных из традиционного кисломолочного продукта курта. Образцы мяса выдерживали при температуре 4 °C с добавлением 5 % соли и 20 % закваски в течение 4, 8 и 12 часов. Результаты показали снижение pH, увеличение содержания влаги и жира, улучшение текстуры продукта и формирование мясомолочного аромата. Активность воды оставалась на безопасном уровне (Aw <0,90), что обеспечивало микробиологическую стабильность.В статье были применены теоретические и экспериментальные исследования. Экспериментальные исследования проводились на базе лаборатории физико-химического анализа пищевых продуктов им. профессора К. Ж. Амирханова в Университет имени Шакарима города Семей с использованием общепринятых, модифицированных и стандартных методов.Полученные данные подтверждают перспективность использования автохтонных молочнокислых культур из курта для производства национальных ферментированных мясных продуктов из баранины, способствуя улучшению их качества, безопасности и органолептических характеристик. В дальнейшем целесообразно направить усилия на оптимизацию технологии ферментации и расширение функциональных свойств готового продукта.

The use of starter cultures with active metabolic activity during fermentation represents an effective biotechnological method for processing meat products, ensuring their safety, enhancing microbiological stability, and extending shelf life. A particularly promising approach involves the application of strains isolated from traditional fermented dairy products, which contribute to preserving authentic flavor and improving the organoleptic characteristics of fermented lamb. The development of domestic starter cultures based on such strains is of practical importance for expanding the range of national meat products, reducing dependence on imported cultures, and aligning with the requirements of the modern food industry and the concept of functional nutrition.The aim of this study is to conduct a comparative microbiological analysis of the traditional fermented dairy product kurt, produced using different technological recipes, and to assess the influence of fermentation duration on the quality characteristics of lamb when using starter cultures based on isolated bacteria.In this work, lactic acid bacteria were isolated and preliminarily identified from three samples of the traditional Kazakh fermented dairy product kurt. Strains of Lactobacillus casei and Lactococcus lactis, which demonstrated high viability and favorable organoleptic properties upon activation, were used as starter cultures. A fermentation technology for lamb was developed using these microorganisms isolated from kurt.Meat samples were incubated at 4 °C with the addition of 5% salt and 20% starter culture for 4, 8, and 12 hours. The results indicated a decrease in pH, an increase in moisture and fat content, improvement in texture, and the formation of a meat-dairy aroma. Water activity remained at a microbiologically safe level (Aw < 0.90), ensuring product stability.Both theoretical and experimental research methods were employed in the study. Experimental work was conducted at the Laboratory of Physicochemical Analysis of Food Products named after Professor K. Z. Amirkhanov at Shakarim University, using conventional, modified, and standardized methodologies.The results confirm the potential of using autochthonous lactic acid cultures derived from kurt in the production of traditional fermented lamb products, contributing to improved quality, safety, and sensory characteristics. Future research should focus on optimizing the fermentation process and enhancing the functional properties of the final product.

куртферментацияорганолептические характеристикизаквасочные культурылактобактериибаранинааутентичные продуктымикробиологический анализkurtfermentationorganoleptic characteristicsstarter cultureslactic acid bacterialambauthentic productsmicrobiological analysisReferencesInternational Journal of Food Science and Technology / Integrating Tradition and Technology in National Food Production: A Global Perspective. – 2021. – Vol. 56, Issue 9, Р. 1247-1263.International Journal of Food Science and Technology / Integrating Tradition and Technology in National Food Production: A Global Perspective. – 2021. – Vol. 56, Issue 9, R. 1247-1263. (In English).Kochkorova F.A. Nutrional value of the national dairy product kurut and its place in the nutrition of adolescents of the Kyrgyz Republic / F.A. Kochkorova, G.S. Kitarova // Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. – 2021. – № 90(5). – Р. 87-95. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-5-87-95.Kochkorova F.A. Nutrional value of the national dairy product kurut and its place in the nutrition of adolescents of the Kyrgyz Republic / F.A. Kochkorova, G.S. Kitarova // Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. – 2021. – № 90(5). – R. 87-95. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2021-90-5-87-95. (In English).Ермолаева А.Н. Выделение и изучение промышленно-ценных штаммов микроорганизмов из кисломолочных продуктов // Биотехнология. Теория и практика. – 2012. – № 3.Ermolaeva A.N. Vydelenie i izuchenie promyshlenno- tsennykh shtammov mikroorganizmov iz kislomolochnykh produktov // Biotekhnologiya. Teoriya i praktika. – 2012. – № 3. (In Russian).Кургамбаева Г.С. Выделение и идентификация дрожжей рода Saccharomyces из кумыса различных регионов северного Казахстана // Биотехнология. Теория и практика. – 2014. – № 4.Kurgambaeva G.S. Vydelenie i identifikatsiya drozhzhei roda Saccharomyces iz kumysa razlichnykh regionov severnogo Kazakhstana // Biotekhnologiya. Teoriya i praktika. – 2014. – № 4. (In Russian).Pejkovski Z. Usage of starter cultures as inhibitors of microbiological hazards in fermented meat products. Knowledge / Z. Pejkovski, A. Silovska Nikolova // International Journal. – 2023. – № 58(3). – Р. 433-437. Retrieved from https://ikm.mk/ojs/index.php/kij/article/view/6129.Pejkovski Z. Usage of starter cultures as inhibitors of microbiological hazards in fermented meat products. Knowledge / Z. Pejkovski, A. Silovska Nikolova // International Journal. – 2023. – № 58(3). – R. 433-437. Retrieved from https://ikm.mk/ojs/index.php/kij/article/view/6129. (In English).Gänzle M.G. Lactic metabolism revisited: metabolism of lactic acid bacteria in food fermentations and food spoilage // Current Opinion in Food Science. – 2015. – Т. 2. – Р. 106-117.Gänzle M.G. Lactic metabolism revisited: metabolism of lactic acid bacteria in food fermentations and food spoilage // Current Opinion in Food Science. – 2015. – T. 2. – R. 106-117. (In English).García-Díez J. Use of Starter Cultures in Foods from Animal Origin to Improve Their Safety / J. García-Díez, C. Saraiva // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2021. – № 18(5). – Р. 2544. https://doi.org/10.3390/ijerph18052544.García-Díez J. Use of Starter Cultures in Foods from Animal Origin to Improve Their Safety / J. García-Díez, C. Saraiva // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2021. – № 18(5). – R. 2544. https://doi.org/10.3390/ijerph18052544. (In English).Hammes W.P. New developments in meat starter cultures / W.P. Hammes, C. Hertel // Meat Science. –1998. – 49, № 1, S1.Hammes W.P. New developments in meat starter cultures / W.P. Hammes, C. Hertel // Meat Science. –1998. – 49, № 1, S1. (In English).Ponnampalam E.N. Sheep: Meat Reference Module in Food Science / E.N. Ponnampalam, B.W.B. Holman, N.DScollan // in: Encyclopedia of Food and Health. – 2016. – Р. 750-757.Ponnampalam E.N. Sheep: Meat Reference Module in Food Science / E.N. Ponnampalam, B.W.B. Holman, N.DScollan // in: Encyclopedia of Food and Health. – 2016. – R. 750-757. (In English).Chemical composition and fatty acid content in lamb and adult sheep meat / А. Junkuszew et al // Arch. Anim. Breed. – 2020. – № 63. – Р. 261-268. https://doi.org/10.5194/aab-63-261-2020.Chemical composition and fatty acid content in lamb and adult sheep meat / A. Junkuszew et al // Arch. Anim. Breed. – 2020. – № 63. – R. 261-268. https://doi.org/10.5194/aab-63-261-2020. (In English).Sink J.D. Lamb and mutton flavour: Contributing factors and chemical aspects / J.D. Sink, F. Caporaso // Meat Science. – 1977. – Vol. 1, Issue 2. – P. 119-127. https://doi.org/10.1016/0309-1740(77)90013-4.Sink J.D. Lamb and mutton flavour: Contributing factors and chemical aspects / J.D. Sink, F. Caporaso // Meat Science. – 1977. – Vol. 1, Issue 2. – P. 119-127. https://doi.org/10.1016/0309-1740(77)90013-4. (In English).Казьмина С.В. Обоснование использования стартовых культур в технологии варено-копченых колбас / С.В. Казьмина, Н.А. Каширина, Е.Е. Курчаева // Технологии и товароведение сельскохозяйственной продукции. – 2016. – № 1(6). С. 64-72.Kaz'mina S.V. Obosnovanie ispol'zovaniya startovykh kul'tur v tekhnologii varenokopchenykh kolbas / S.V. Kaz'mina, N.A. Kashirina, E.E. Kurchaeva // Tekhnologii i tovarovedenie sel'skokhozyaistvennoi produktsii. – 2016. – № 1(6). S. 64-72. (In Russian).Two Debaryomyces hansenii strains as starter cultures for improving the nutritional and sensory quality of dry-cured pork belly / Xiaohui Gong et al // Shouwei Wang,Food Research International. – 2024. – Vol. 183. – Р. 114227. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114227.Two Debaryomyces hansenii strains as starter cultures for improving the nutritional and sensory quality of dry-cured pork belly / Xiaohui Gong et al // Shouwei Wang,Food Research International. – 2024. – Vol. 183. – R. 114227. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114227. (In English).Effect of a combination of probiotics on the flavor profiling and biogenic amines of composite fermented mutton sausages / Yana Liu et al // Food Bioscience. – 2024. – Vol. 61. – Р. 104835. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.104835.Effect of a combination of probiotics on the flavor profiling and biogenic amines of composite fermented mutton sausages / Yana Liu et al // Food Bioscience. – 2024. – Vol. 61. – R. 104835. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.104835. (In English).Lactic acid bacteria and Staphylococcus carnosus fermentation as a means for eliminating 4-alkyl branched odour fatty acids of mutton jerky and its effect on other quality characteristics / Jiaying Zhou et al // International Journal of Food Science and Technology. – 2022. – Vol. 57, Issue 10. – P. 6843-6851. https://doi.org/10.1111/ijfs.16024.Lactic acid bacteria and Staphylococcus carnosus fermentation as a means for eliminating 4-alkyl branched odour fatty acids of mutton jerky and its effect on other quality characteristics / Jiaying Zhou et al // International Journal of Food Science and Technology. – 2022. – Vol. 57, Issue 10. – P. 6843-6851. https://doi.org/10.1111/ijfs.16024. (In English).Physicochemical and microbiological properties of fermented lamb sausages using probiotic Lactobacillus plantarum IIA-2C12 as starter culture / I.I. Arief et al // Proc. Envi. – 2014. – Sci. 20. – Р. 352-356. http://dx.doi.org/10.1016/j.proenv.2014.03.044.Physicochemical and microbiological properties of fermented lamb sausages using probiotic Lactobacillus plantarum IIA-2C12 as starter culture / I.I. Arief et al // Proc. Envi. – 2014. – Sci. 20. – R. 352-356. http://dx.doi.org/10.1016/j.proenv.2014.03.044. (In English).A review of selection criteria for starter culture development in the food fermentation industry / G.V.M. Pereira et al // Food Rev. Int. – 2020. – № 36. – Р. 135-167.A review of selection criteria for starter culture development in the food fermentation industry / G.V.M. Pereira et al // Food Rev. Int. – 2020. – № 36. – R. 135-167. (In English).Laranjo M. Role of Starter Cultures on the Safety of Fermented Meat Products / M. Laranjo, M.E. Potes, M. Elias // Front. Microbiol. – 2019. – № 26. – Р. 583.Laranjo M. Role of Starter Cultures on the Safety of Fermented Meat Products / M. Laranjo, M.E. Potes, M. Elias // Front. Microbiol. – 2019. – № 26. – R. 583. (In English).ГОСТ 32031–2012. Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Общие требования к методам выявления и идентификации микроорганизмов. – Введ. 01.07.2014. – М.: Стандартинформ, 2014. – 25 с.GOST 32031–2012. Mikrobiologiya pishchevykh produktov i kormov dlya zhivotnykh. Obshchie trebovaniya k metodam vyyavleniya i identifikatsii mikroorganizmov. – Vved. 01.07.2014. – M.: Standartinform, 2014. – 25 s. (In Russian).ГОСТ 10444.11–2013 Микробиология пищевых продуктов. Метод подсчета количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (МАФАМ). – Введ. 01.01.2015. – М.: Стандартинформ, 2014. – 14 с.GOST 10444.11–2013 Mikrobiologiya pishchevykh produktov. Metod podscheta kolichestva mezofil'nykh aehrobnykh i fakul'tativno-anaehrobnykh mikroorganizmov (MAFAM). – Vved. 01.01.2015. – M.: Standartinform, 2014. – 14 s. (In Russian).ГОСТ 34372–2017 – Закваски бактериальные для производства молочной продукции. Общие технические условия. – Введ. 01.09.2018. – М.: Стандартинформ, 2018. – 18 с.GOST 34372–2017 – Zakvaski bakterial'nye dlya proizvodstva molochnoi produktsii. Obshchie tekhnicheskie usloviya. – Vved. 01.09.2018. – M.: Standartinform, 2018. – 18 s. (In Russian).ГОСТ 31449-2013 – Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества пробиотических микроорганизмов. – Введ. 01.07.2014. – М.: Стандартинформ, 2019. – 7 с.GOST 31449-2013 – Produkty pishchevye. Metody vyyavleniya i opredeleniya kolichestva probioticheskikh mikroorganizmov. – Vved. 01.07.2014. – M.: Standartinform, 2019. – 7 s. (In Russian).ГОСТ 23227-2014 – Молоко и молочные продукты. Метод определения титруемой кислотности. – Введ. 01.01.2013. – М.: Стандартинформ, 2019. – 8 с.GOST 23227-2014 – Moloko i molochnye produkty. Metod opredeleniya titruemoi kislotnosti. – Vved. 01.01.2013. – M.: Standartinform, 2019. – 8 s. (In Russian).ГОСТ 31861-2012 Пищевая продукция. Метод измерения pH. – Молоко и молочные продукты. Метод определения титруемой кислотности. – Введ. 01.01.2014. – М.: Стандартинформ, 2019. – 30 с.GOST 31861-2012 Pishchevaya produktsiya. Metod izmereniya pH. – Moloko i molochnye produkty. Metod opredeleniya titruemoi kislotnosti. – Vved. 01.01.2014. – M.: Standartinform, 2019. – 30 s. (In Russian).ГОСТ 31862-2012 Пищевые продукты. Метод определения активности воды. – Введ. 01.01.2014. – М.: Стандартинформ, 2013. – 7 с.GOST 31862-2012 Pishchevye produkty. Metod opredeleniya aktivnosti vody. – Vved. 01.01.2014. – M.: Standartinform, 2013. – 7 s. (In Russian).Ponomarev V.Y. Use of a promising strain of Lactobacillus plantarum 131 as a starter culture for fermented sausage production / V.Y. Ponomarev, E.S. Yunusov // AIP Conference Proceedings. – AIP Publishing LLC, 2025. – Т. 3268, № 1. – Р. 040004.Ponomarev V.Y. Use of a promising strain of Lactobacillus plantarum 131 as a starter culture for fermented sausage production / V.Y. Ponomarev, E.S. Yunusov // AIP Conference Proceedings. – AIP Publishing LLC, 2025. – T. 3268, № 1. – R. 040004. (In English).Perspectives on the probiotic potential of indigenous moulds and yeasts in dry-fermented sausages / M. Álvarez et al // Microorganisms. – 2023. – Т. 11, № 7. – Р. 1746.Perspectives on the probiotic potential of indigenous moulds and yeasts in dry-fermented sausages / M. Álvarez et al // Microorganisms. – 2023. – T. 11, № 7. – R. 1746. (In English).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.