Способ приготовления бактериального концентрата для получения кисломолочных продуктов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(73) Патентообладатель Научно-производствен-ное республиканское унитарное предприятие БЕЛНИКТИММП(57) Способ приготовления бактериального концентрата для получения кисломолочных продуктов, предусматривающий приготовление питательной среды на основе молочной сыворотки с добавлением буферных солей и микроэлементов, внесение инокулята мезофильных лактококков, культивирование клеток с регулированием рН, выделение биомассы клеток из культуральной жидкости, смешивание ее с защитной средой, замораживание и сушку, отличающийся тем, что питательную среду приготавливают на основе фильтрата молочной сыворотки с добавлением 1,5 мас.кукурузного экстракта, 2,00,1 мас.томатного сока и 2,00,15 мас.гидролизованного молока, инокулят мезофильных лактококков вносят в количестве 12-14 мас. , а культивирование клеток осуществляют в течение 8-9 часов. Фиг. 1 Изобретение относится к молочной промышленности, к технической микробиологии, и может быть использовано в производстве кисломолочной продукции. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения бактериального концентрата мезофильных молочнокислых стрептококков, предусматривающий приготовление питательной среды на основе осветленной молочной сыворотки с добавлением аминокислотно-микроэлементно-витаминного комплекса, гидролизата казеина, буферных солей, микроэлемен 4656 1 тов, внесение закваски, культивирование с регулированием рН, выделение биомассы клеток из культуральной жидкости и смешивание ее с защитной средой, замораживание и сушку (2). Недостатком данного способа получения бактериального концентрата является то, что для осветления творожной сыворотки требуются большие затраты теплоэнергии, т.к. осаждение сывороточных белков предусматривает тепловую обработку при 95 С в течение 60 мин, концентрат используется для приготовления продуктов только после предварительной активизации. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является сокращение продолжительности культивирования, повышение активности концентрата для прямого внесения его в ферментируемое сырье. Поставленная задача решается тем, что согласно способу получения бактериального препарата для кисломолочных продуктов готовят питательную среду на основе фильтрата молочной сыворотки с добавлением 1,5 мас.кукурузного экстракта, 2,00,1 мас.томатного сока и 2,00,15 мас.гидролизованного молока, вносят инокулят мезофильных лактококков в количестве 12-14 мас. , культивирование клеток осуществляют в течение 8-9 часов, производят выделение биомассы клеток из культуральной жидкости,смешивают ее с защитной средой, замораживают и сушат. В питательных средах на основе молочной сыворотки выпадение белка в результате стерилизации или во время роста бактерий сказывается отрицательно на концентрирование бактериальной массы. Традиционно сыворотку освобождают от большей части белков тепловой обработкой при 95 С. С целью снижения энергозатрат использовался фильтрат сыворотки, в составе которого отсутствует белок и жир. Количество жизнеспособных клеток на питательной среде с фильтратом молочной сыворотки по сравнению с молочной сывороткой представлено в табл. и свидетельствует о том, что применение фильтрата молочной сыворотки позволяет получить урожайность лактококков в культуральной среде, сопоставимое со средой на основе сыворотки. На развитие микроорганизмов существенно влияют различные микроэлементы, присутствующие в среде. В связи с этим добавлен кукурузный экстракт, являющийся источником минеральных солей и азота. Опытным путем установлено, что оптимальным является добавление 1,5 мас.кукурузного экстракта. Томатный сок используется в качестве стимулятора роста, так как содержит значительное количество витаминов, марганца и аминокислот. На рис. 1 показана урожайность клеток мезофильных стрептококков на питательной среде с различным содержанием в ней томатного сока и без него (контроль). Установлено, что наибольшее увеличение клеток в среде (на 40 и равно 9109 КОЕ) отмечается при внесении 2 томатного сока от массы среды. При увеличении содержания томатного сока до 3-5 мас.рост клеток по сравнению с контролем увеличивается всего на 5-8 и соответствует 6,7-6,9109 КОЕ. Это можно объяснить тем, что томатный сок богат различными аминокислотами, витаминами и микроэлементами. Внесение в питательную среду 3-5 мас.томатного сока от массы среды создает избыток этих компонентов, что также как и при недостатке отрицательно сказывается на росте мезофильных лактококков. При уменьшении количества вносимого томатного сока до 1 мас.количество мезофильных лактококков находится на уровне контрольного образца (6,4109 КОЕ). С целью увеличения выхода биомассы мезофильных молочнокислых бактерий и повышения их биохимической активности в среду культивирования вносят гидролизованное молоко, так как оно является источником азота. Гидролизованное молоко содержит не только аминокислоты, но также пептиды и другие фракции белка, которые необходимы для роста микроорганизмов. Опытным путем установлено, что оптимальным является добавление в среду 20,15 мас.гидролизованного молока. Большее количество гидролизованного молока не дает заметного увеличения количества клеток мезофильных лактококков, а снижение его количества тормозит рост клеток. Полученную питательную среду инокулируют 12-14 мас.заквасочной комбинации молочнокислых бактерий. Наращивание биомассы проводят в течение 8-9 часов при температуре (29-31) С с регулированием активной кислотности среды до рН 6,5-6,8. Нейтрализацию среды проводят 25 -ным водным раствором аммиака. На рис. 2 представлена зависимость продолжительности культивирования от дозы посевного материала. Установлено, что продолжительность лаг-фазы у молочнокислых бактерий снижается пропорционально увеличению дозы инокулята. Оптимальной дозой является 12-14 , что позволяет сократить технологический процесс накопления бактериальных клеток на 1-2 часа. Способ осуществляется следующим образом Для приготовления бактериального концентрата для кисломолочных продуктов подготавливают 70 л питательной среды, для чего 21 л фильтрата молочной сыворотки с 1,1 л кукурузного экстракта смешивают в ферментере с 45,5 л питьевой воды и добавляют 11,5 г сернокислого марганца, 0,7 кг лимоннокислотного натрия и 1,4 л томатного сока. Устанавливают активную кислотность среды 25 -ным водным раствором аммиака до рН 6,5. После этого среду стерилизуют при 121 С с выдержкой 60 мин, охлаждают до 30 С и вносят 1,4 л стерильного гидролизованного молока. В подготовленную среду вносят 10 л инокулята мезофильных лактококков, приготовленного на стерилизованном обезжиренном молоке. 4656 1 Накопление бактериальных клеток осуществляется в течение 8 ч 30 мин при постоянной нейтрализации среды, поддерживая рН на уровне 6,5 ед путем непрерывного подщелачивания культуральной жидкости 25 -ным водным раствором аммиака при постоянном перемешивании. По окончании процесса культивирования культуральную среду охлаждают до температуры 5 С и направляют на центрифугирование. Степень отделения клеток от среды контролируют по прозрачности жидкости, отходящей от центрифуги и по микроскопическому препарату. Из 70 л среды получают 830 г биомассы, которую смешивают с охлажденной до 8 С защитной средой в асептических условиях в соотношении 11. Защитная среда состоит из водного раствора, содержащего 10 сахарозы и 5 лимоннокислого натрия, стерилизованного при 121 С в течение 10 мин. Суспензию бактерий с защитной средой разливают в стерильные кюветы сушилки высотой 5 мм, замораживают и высушивают до массовой доли влаги не более 5 . Сухой концентрат измельчают в порошок в стерильной кофемолке. В 1 г бактериального концентрата содержится 1100 млрд. клеток молочнокислых лактококков. Полученный таким образом бактериальный концентрат обладает высокой активностью - при внесении 1 г концентрата в 1 л молока продолжительность сквашивания при 30 С составляет 3 ч 30 мин при кислотности сгустка не менее 65 Т, причем прирост титруемой кислотности за 2 часа культивирования составил 30 Т. Предлагаемый способ производства бакконцентратов позволяет получить концентраты с высокой активностью, которая сохраняется в течение 4-х месяцев при температуре от 0 С до (-18) С и количеством жизнеспособных клеток молочнокислых лактококков, обеспечивающим использование бакконцентрата для непосредственной инокуляции сырья при производстве творога и сметаны без предварительной активизации. Таблица Урожайность лактококков на различных средахопыта Количество молочнокислых бактерий в 1 мл среды,млрд. КОЕ среда на молочной среда на фильтрате молочной сывосыворотке ротки 0,650,3 1,00,2 6,00,2 5,70,1 2,70,3 3,00,15 4,11,5 3,90,3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3