Спосіб одержання бактеріального концентрату для кисломолочних продуктів

Изобретение относится к технической микробиологии и может быть использовано при производстве кисломолочных продуктов с лечебно-диетическими свойствами. Известен способ приготовления бактериальной закваски "Стрептосан" для кисломолочных продуктов, предусматривающий культивирование молочнокислых бактерий S.thermophilus 36 - 8, S.thermophilus III - 24 и E.faecium K-77Д, отобранных по антагонистической активности к патогенной микрофлоре [1]. Наиболее близким к заявляемому является способ производства сухого бактериального концентрата термофильных молочнокислых стрептококков, предназначенного для производства ряженки, варенца, простокваши южной, мечниковской, йогурта, напитка "Снежок" и др. [1]. Согласно данному способу в питательную среду на основе осветленной молочной сыворотки, содержащую стимуляторы роста (лимоннокислый натрий, сахарозу, кукурузный экстракт, обезжиренное молоко, сернокислый марганец и др.) вносят 5% инокулята термофильных стрептококков. Накопление бактериальной массы осуществляют при температуре 40°C в течение 8 - 12 часов. Затем биомассу отделяют от культуральной среды, смешивают в соотношении 1 : 1 с защитной средой, смесь замораживают и подвергают сушке. Способ позволяет получить сухой концентрат, в 1г которого содержится 47 × 109 жизнеспособных клеток термофильных стрептококков. Однако, указанный способ не предусматривает отбор штаммов по адгезивным свойствам и антагонистической активности, поэтому продукты, полученные с использованием концентрата, не отличаются высокими лечебнодиетическими свойствами. В основу изобретения поставлена задача создания способа получения бактериального концентрата для кисломолочных продуктов, в котором путем предварительного гидролиза ферментным препаратом молочной сыворотки при приготовлении питательной среды и использования в качестве посевного материала закваски "Стрептосан" и штамма термофильного стрептококка Str.thermophilus ВКПМ В-4463, взятых в соотношении 10 : 1, обеспечивается повышение биологической активности баккоцентрата и увеличение его выхода. Поставленная задача решается тем, что в способе получения бактериального концентрата для кисломолочных продуктов, предусматривающим приготовление питательной среды на основе молочной сыворотки с добавлением ростовых веществ, внесение в нее посевного материала, содержащего термофильные стрептококки, культивирование, отдельные биомассы, смешивание ее с защитной средой, замораживание и сушку, согласно изобретению молочную сыворотку предварительно гидролизуют ферментным препаратом, а в качестве посевного материала используют закваску "Стрептосан" и штамм Str.thermophilus ВКПМ В-4463, взятые в соотношении 10 : 1. Особенностью предлагаемого способа является использование в качестве посевного материала закваски "Стрептосан", содержащей штаммы Str.thermophilus 36 - 8 (ВКПМ В-3165) - I часть, Str.thermophilus III - 24 (ВКПМ В-3166) - I часть, E.faecium K-77Д (ВКПМ-2897) - 8 частей, и штамма Str.thermophilus 27 (ВКПМ В-4463) - 1 часть. Использование закваски "Стрептосан" с высокой антагонистической активностью по отношению к гнилостной и патогенной микрофлоре, обуславливает повышение биологической активности бактериального концентрата, и, следовательно, лечебнопрофилактических свойств целевых продуктов. Введение в состав посевного материала штамма Str.thermophilus 27 позволит повысить биологическую активность концентрата и готовых продуктов за счет его стойкости к воздействию присутствующи х в пищеварительном тракте человека ингибиторов роста, например, желчи, а также повысить устойчивость молочнокислых бактерий, входящи х в состав закваски "Стрептосан", к сублимационной сушке благодаря повышенной способности штамма к синтезу вязких полимеров. Биологическая активность бактериального концентрата и кисломолочных продуктов, получаемых с его использованием, в значительной степени зависит от приживаемости входящих в его состав культур в пищеварительном тракте. Предлагаемый способ предусматривает отбор всех бактериальных культур по способности адгезировать на эпителии кишечника. Установлено, что видовая популяция молочнокислых бактерий негомогенна по признаку адгезивности, индекс адгезивно-сти культур видов Str.thermophilus и E.faecium колеблется в пределах, соответственно 3,72 - 11,2 и 2,84 - 5,7. Отобранные для бактериального концентрата штаммы отличаются достаточно высокими показателями адгезивности. Например, штамм Str.thermophilus 27 имеет наиболее высокий индекс адгезивности 11,2, штамм E.faecium K-77Д 5,22, что свидетельствует о приживаемости клеток на эпителии кишечника. Свойстваштаммов, используемых для приготовления баккоцентрата, приведены в табл.1. В качестве посевного материала используют закваску "Стрептосан" и штамм Str.thermophilus 27 (ВКПМ В-4463), взятые в соотношении 10 : 1. Уменьшение доли штамма Str.thermophilus 27 приводит к снижению биологической активности баккоцентрата, снижению лечебнопрофилактических свойств и ухудшению консистенции кисломолочных продуктов, обусловленных незначительным содержанием клеток этого штамма. При изменении этого соотношения в сторону увеличения содержания штамма Str.thermophilus 27 ухудшаются органолептические свойства целевого продукта за счет чрезмерного повышения вязкости и появления тягучести сгустка. Предварительное ферментирование молочной сыворотки ферментным препаратом позволяет в 2,5 раза повышать выход сухой биомассы и выход бактериальных клеток в сухом концентрате с 1л питательной среды по сравнению с выращиванием предлагаемого инокулята в осветленной сыворотке. Кроме того, на ферментированной сыворотке достигается наибольшая удельная скорость роста бактериальных культур (у термофильных стрептококков - 1,0час-1, у энтерококков - 2,1час-1), что позволяет проводить процесс наращивания биомассы за 8 - 10 часов, в то время, как на осветленной сыворотке этот процесс затягивается до 18 - 24 часов при значительном снижении удельной скорости роста (0,14 - 0,36час-1 у энтерококка и 0,21 - 0,31час-1 у термофильного стрептококка). Применение в качестве основы питательной среды предварительно ферментированной молочной сыворотки позволяет также при сокращении времени накопления биомассы и одновременном увеличении ее выхода сократить количество вносимых в питательную среду ростовых ве ществ (вдвое - лимоннокислый натрий, совсем исключить аскорбиновую кислоту), что способствует снижению стоимости среды примерно в 1,5 раза. Способ осуществляют следующим образом. Для приготовления питательной среды в молочную сыворотку с pH 6,6 - 6,8 добавляют 1% обезжиренного молока, подогревают до температуры 55°C, вносят 0,03% ферментного препарата (протосубтилина Г 3х или Г 10х или протомезентерина Г 10х, или панкреатина) и выдерживают при этой температуре в течение 2 3 часов. В ферментированной сыворотке добавляют 1% лимоннокислого натрия, 1% кукурузного экстракта, 0,016% сернокислого марганца. Затем среду стерилизуют под давлением 0,1МПа в течение 15 - 20мин, охлаждают до температуры 37°C и устанавливают pH 6,8 - 7,0. В приготовленную питательную среду вносят 2 - 3% инокулята, содержащего следующие бактериальные культуры: Str.thetmophilus 27 (ВКПМ В-4463) - 1 часть, закваска "Стрептосан": Str.thermophilus 36 - 8 (ВКПМ В-3165) - 1 часть Str.thermophilus III - 24 (ВКПМ В-3166) - 1 часть E.faecium K-77Д (ВКПМ В-2897) - 8 частей. Наращивание биомассы проводят в течение 8 - 10 часов при температуре 37°C при постоянном раскислении среды 25% раствором аммиака до pH 6,8. По окончании процесса культивирования биомассу отделяют от культуральной среды на суперцентрифуге или бактофуге и смешивают в соотношении 1 : 1 с защитной средой, содержащей 10% сахарозы и 5% натрия лимоннокислого. Суспензию бактериальных клеток в защитной среде замораживают при температуре минус (35 ± 5)°C в течение 16 - 18 часов, затем высушивают в сублимационной сушилке при следующи х режимах: температура в начале сушки минус (25 ± 2)°C, в конце - +(30 ± 2)°C. Продолжительность сушки 16 - 20 часов. Высушенную суспензию измельчают, расфасовывают в стерильные флаконы по 1г и укупоривают. Пример 1. В 250мг молочной сыворотки устанавливают pH 6,8 водным раствором едкого натра, добавляют 2,5кг обезжиренного молока, подогревают до температуры 55°C, вносят 0,075кг протеологического фермента протосубтилина Г 3х и выдерживают в течение 2,5 часов. К ферментированной молочной сыворотке добавляют 2,5кг натрия лимоннокислого, 2,5кг кукурузного экстракта, 0,04кг сернокислого марганца, устанавливают pH 7,4 и стерилизуют под давлением 0,1МПа в течение 15мин. Активную кислотность готовой среды устанавливают pH 6,8. Затем среду охлаждают до температуры 37°C и вносят 7,5кг (3%) инокулята следующего состава: Str.thermophilus 27 - 1 часть, закваска "Стрептосан" - 10 частей. Инокулированную среду выдерживают при температуре 37°C в течение 9ч. Процесс ведут при постоянном раскислении среды 25% - ным водным раствором аммиака до pH 6,8, которая регулируется автоматически. После окончания процесса наращивания клеток среду охлаждают до температуры 10°C, отделяют биомассу на суперцентрифуге и смешивают в соотношении 1 : 1 с защитной средой, содержащей 5% натрия лимоннокислого и 10% сахарозы. Суспензию клеток замораживают в морозильном шкафу при температуре минус 35°C в течение 16 часов, после чего высушивают при следующих режимах: температура в начале сушки 25°C, в конце - плюс 30°C. Продолжительность сушки - 18 часов. Высушенную суспензию клеток измельчают в мелкодисперсный порошок и расфасовывают в стерильные флаконы по 1,0г. Характеристика и выход бактериального концентрата приведены в табл.2 и 3. Полученный предлагаемым способом бактериальный концентрат используют при производстве кисломолочных продуктов Готовые продукты характеризуются густой однородной консистенцией и высокими лечебно-диетическими свойствами. Пример 2. Способ осуществляют согласно примеру 1 за исключением того, что в качестве протеологического фермента используют протомезентерин Г 10х, который вносят в количестве 0,075кг в 150кг молочной сыворотки. Пример 3. Способ осуществляют согласно примеру 1 за исключением того, что в качестве протеологического фермента используют панкреатин (порошок), который вносят в количестве 0,125кг в 250кг молочной сыворотки. Пример 4. Способ осуществляют согласно примеру 1, за исключением того, что в качестве инокулята используют закваску "Стрептосан" без добавления штамма Str.thermophilus 27. Полученный на бактериальном концентрате кисломолочный продукт характеризуется хлопьевидной консистенцией. Пример 5. Способ осуществляют согласно примеру 1, за исключением того, что вносят 2 части штамма Str.thermophilus 27. Целевой продукт обладает вязкой тягучей консистенцией. Пример 6. Способ осуществляют согласно примеру 1, за исключением того, что в сыворотку не добавляют ферментный препарат, а осуществляют ее нагревание при температуре 95°C для отделения белка. При этом выход сухого концентрата с 1л питательной среды снижается до 3,8г вместо 9,5г, полученного на среде с ферментированной сывороткой (табл.3).