Спосіб одержання бактеріального концентрату на основі лактобактерій та спосіб виробництва кисломолочних продуктів

1 . Спо сі б о держа ння бак тері альн о го ко н центрату на основі лактобактерій, який передба чає приго тування живильного сере до ви ща, при готування та внесення до живи льного середо ви ща посівного матеріалу Lactobacilius acidophilus штам у Ер 31 7 /402 , накопи че ння бак тері альн о ї маси, відокремлення її ві д к уль турального сере дови ща , змішування бак теріальної маси з за хис ним сере до ви щем, з аморож уванн я та сушіння , який ві др ізня єть ся тим , що жи виль не сер едо ви ще го тують шля хом розчинення у во ді в р озрахунк у на 1 л (в грама х): глюкози -10±1, лакто зи - 10±1, пептон у - 10±2 , дріжджового екстракту - 2-7, ацета ту на трі ю - 5±0,5, ци тра ту на трі ю 3±0,6, фосфа ту калі ю двозаміщено го - 2±0,2 , сульфа ту магнію -0 ,2±0,04 , суль фа ту марганцю 0,05±0,01, при цьому кількість інокуляту, що вносять, станови ть 3%. 2. Спосі б п о п 2 , який відр ізня ється тим , що до живильного середо ви ща дода тко во вво дять (г): твін 80 -1±0,1, аскорбінову кислоту - 0,5±0,1, фос фат калію однозаміщеного -1±0,1. 3. Спосіб виробництва кисломолочних продуктів, що передбачає готування молочної суміші, її гомо генізацію, теплову обробку, о холодження до тем ператури сквашування, внесення к ультури Lactobacilius acidophilus штаму Ер 317/402 , сква шування до кислотності 60-70°Т, перемішування, охо лодження та роз лив, який відрізняється тим, що к уль туру Lacto bac::us acidoph ilus штам у Ер 317/402 вносять у вигляді бактеріального концент рату, одержаного спссобом по п.1. Винахід відноситься до біотехноло гн і молочної промисловості та може бути використаний у виробництві лікувально-профілактичних бактеріальних препаратів і кисломолочної продукції*, в тому числі і для дітей раннього віку. Відомі способи одержання сухих бактеріальних препаратів для виробництва кисломолочних продуктів, що передбачають спільне культивування в живильному середовищі на основі молока різних видів бактерій, комплексно підібраних і взаємозв'язаних по своїм вітамінсинтезуючим властивостям та антагоністичній активності у відношенні потенціально-патогенних мікроорганізмів, за рахунок чого підвищуються біотехнологічна і антагоністична активність бактеріальних препаратів а отже, і лікувальнопрофілактичні властивості кисломолочних продуктів, одержаних із їхнім використанням (див. патенти Російської Федерації №№ 1510350; 2002425; патент СРСР № 1745096; патент України № 10367А; кл. А 23 С 9/12; С 12 N1/20). Найближчим по своїй технічній суті та принципу' найбільшої схожості суттєви х ознак способу, що заявляється, є спосіб одержання бактеріального концентрату "БІОЛАКТИН", який передбачає готування живильного середовища на молочній основі, приготування і внесення до живильного середовища посівного матеріалу, що містить бактерії з родів Bifidobacterium, Lactobacilius і Lactococcus, накопичення бактеріальної маси, відокремлення її від культурального середовища, змішування бактеріальної маси з захисним середовищем, заморожування та сушіння. Причому, при готуванні посівного матеріалу передбачається попереднє одержання консорціуму бі фідобактерій і консорціуму молочнокислих бактерій із наступним їх з'єднанням у співвідношенні 3:1. (Див. патент України № 20506А, кл. С 12 N 1/20, кл. А 23 С 9/12, пріоритет 31.12.96 р.). У даному технічному рішенні, вибраному, як прототип, розширення видового складу мікроорганізмів та зміна співвідношення між ними забезпечує збільшення концентрації клітин пробіотиків і підвищення антагоністичної і адгезійної спроможностей бакконцентрату. О СО N. СО CM < 27673 Недоліком відомого способу (а також і аналогів) є тривалість процесу готування бактеріального концентрату, тр удомісткість технологічного циклу, а також порівняно невисока концентрація живих клітин молочно-кислих бактерій (г.бхЮ1 ^. Крім того, даний препарат не є препаратом прямого внесення, тому що при виробництві кисломолочних продуктів із його використанням необхідна досить трудомістка процедура готування закваски на його основі. У основу винаходу покладена задача створення більш технологічного та швидкого способу одержання бактеріального концентрату прямого внесення, який забезпечує збільшення клітин пробіотиків і підвищення його антагоністичної і антибіотичної спроможностей. Задача, що покладена, досягається тим, що в способі одержання бактеріального концентрату, який передбачає приготування живильного середовища, приготування та внесення до живильного" середовища посівного матеріалу, накопичення бактеріальної маси, відокремлення її від культурального середовища, змішування бактеріальної маси з захисним середовищем, заморожування та сушіння, відповідно до винаходу живильне середовище готують шляхом розчинення у воді пептону, вуглеводів, дріжджового екстракту, солей органічних та неорганічних кислот, а як посівний матеріал використовують культуру Lactobacillus acidopnilus штаму Єр2 317/402. Як вуглеводи використовують глюкозу та лактозу, як солі органічних кислот ацетат натрію і цитрат натрію, солі неорганічних кислот - суль фат магнію, суль фат марганцю та фосфат калію двозаміщений, а живильне середовище готують шляхом розчинення у воді в розрахунку на 1 л (в грамах): глюкоза 10+1, лактоза 10±1, лептон 10±2, ацетат натрію 5±0.5, цитрат натрію 3±0,6, суль фат магнію 0,2±0,04, сульфа т марганцю 0.05±0,01, фосфа т капт двозаміщений 2±0,2, дріжджовий екстракт 2 - 7. До живильного середовища додатково вводять (г) твій 80 - 1±0,1, аскорбінову кислоту 0,5±0,1, фосфат калію однозаміщеного 1±0,1. Підбір складу інгредієнтів до живильного середовища на немолочній основі (пептон, солі органічних та неорганічних кислот, а також окремих стерильних розчині в вугле водів і стимуляторів росту (дріжджовий екстракт) у сукупності з усіма іншими ознаками способу, що заявляється, разом з використанням штаму Ер2 317/402 Lactobacillus acidophilus забезпечує одержання бакконцентрату прямого внесення з високою концентрацією живих клітин молочно-кислих бактерій, що дає підстави віднести ці ознаки загального обсягу патентних домагань до розряду суттєвих. Додаткове введення до живильного середовища твіну 80, аскорбінової кислоти та фосфату калію однозаміщеного підсилюють ефективність живильного середовища, стимулюючи процес накопичення біомаси. Бактеріальний концентрат одержують таким чином. Спочатку готують живильне середовище для накопичення біомаси. Добір складу живильного середовища для культивування посівного матеріалу здійснюється виходячи з живильних потреб ацидофільної палички. Основа живильного середовища включа є пептон , солі ор ганічни х та мінеральних кислот, вуглеводи і стимулятори росту. Спочатку розчиняють у водопровідній воді компоненти середови ща (г/л): пеп тон - 10±2 ; аце та т на трі ю 5,0±0,5; тризаміщений лимоннокислий натрій (цитрат натрію) -3,0±0,6; двозаміщений фосфат калію 2,0±0,2; однозаміщений фосфа т калію - 1,0±0,1; сульфа т магнію - 0,20±0,04; сульфа т марганцю -. 0,05±0,01; твін-80 -1,0±0,1. Після розчинення в основі встановлюють (.Н = 7,3±0,1 шляхом додавання 30%-ного розчину гідрооксиду натрію, стерилізують при температурі 121±2"С протягом 30±0,5 хвилин і о холоджують до температури 50±5 вС. Окремо готують і вносять в 1 літр основи розчини таких речовин- глюкози - (10,0±0,1)г, розчиненої в (50±0,5 )мл дисти льовано ї во ди; лак този (10,0±0,1)мл - розчиненої в (150±1.0)мл дистильованої води; аскорбінової кислоти - (0,5±0,1)мл розчиненої в 10,0±0,1мл дистильованої води. Всі розчини стерилізують при температурі (105±1)'С протягом 15±0,5 хвилин. Також в основу додатково вносять (10,0±0,01)мл дріжджового автолізату, який готують відповідно до відомої методики: до 1л дистильованої води з температурою (60±0,1)°С додають (250±1)г пресованих хлібопекарських дріжджів, старанно перемішаних до гомогенної маси, вносять 2,5 мл хлороформу і витримують в термостаті при температурі (55±1)°С протягом 72 годин. Фільтрують через паперовий фільтр, встановлюють рН =6,8 та стерилізують при температурі (121±2)°С протягом 10 хвилин. Після внесення всіх компонентів активна кислотність середовища повинна бути (6,5±0,1) одиниць рН. В готове середовище вносять посівний матеріал для накопичення біомаси. Для приготування посівною матеріалу (інокуляту) в асептичних умовах відкривають ампулу з сухою культурою Lactobacillns acidophilus штам у Ер2 3 17 /40 2 (5 -30 м г) і ро з чи ня ю ть в (3,0±0,5)мл фізіологічного розчину з температурою (37,0±1,0)вС. Культивування проводять протягом (16±2) годин при температурі (37,0±1,0)вС. Одержану первинну культур у лактобацил контролюють на присутність сторонніх мікроорганізмів висівом на м'ясо-пептонний агар та використовують для приготування інокуляту, який готують на стерильному знежиреному молоці шляхом культи вування штаму з посівною дозою 1% при температурі (37±1)°С протягом (16±2) годин. В живильне середовище вносять 3 мас.% інокуляту та культивують протягом 10,0±0,5 годин для накопичення біомаси, яке проводять з періодичною або безперервною нейтралізацією культурального середовища 25%-ним водним розчином аміаку до активної кислотності (6,3±0,1) од. рН. При періодичній нейтралізації першу нейтралізацію проводять через 3 години, потім через кожні (2±0,5) години. Після закінчення процесу культуральну рідин у о холодж ують до температури (12±2)°С. Відокремлення біомаси від культурального середовища проводять на суперцентрифугах або сепараторах при температурі (12±2)вС, після чого змішують у співвідношенні 1:2 зі стерильним захисним середовищем, до складу якого входить сахароза -15%, інулін -15% та натрій лимоннокислий (цитрат натрію) * 5%. Як варіант захисного середовища можна використовувати також вуглеводно-молочний склад (сахароза -15%, цитрат натрію -3,3% та 5% знежирюваного молока). Перед змішу 27673 ванням здійснюють стерилізацію захисного середовища при температурі 105"С протягом 15 хвилин. Суспензію клітин, що утворилась розливають у стерильні кювети шаром не більше (6±1)см, заморожують в морозильній шафі при температурі мінус (20±2)°С протягом 16±2 годин. Після цього суспензію висушують в сублімаційній сушарці при таких режимах: початок сушіння - при температурі мінус (20±2)°С , закінчення - при температурі (30±2)'С протягом 18±2 годин. Висушен у суспензію подрібнюють в дрібнодисперсний порошок. Вміст клітин у бакконцентраті складає 7,0 х 10 10 1011 КУО/г. З проведених дослідів випливає, що одержаний способом, який заявляється, бактеріальний концентрат перевершує прототип концентрацією бактерій КУО, а також кислотоутворюючою спроможністю, що в-кінцевому результаті визначає високий лік увально-про філакти чний ефект бактеріальної закваски. Пропонується також спосіб виробництва кисломолочних продуктів із використанням бактеріального концентрату прямого внесення для здорового і лікувально-профілактичного харчування, у тому числі дитячого, починаючи з шестимісячного віку. Відомий спосіб виробництва кисломолочного продукту, який передбачає готування молочної суміші,- її гомогенізацію, теплову обробку, охолодження до температури заквашування, внесення закваски, зквашування, перемішування, охолодження та розлив. (Див. патент України № 20506А, кл. С 12 N 1/20, А 23 С 9/12). Відомий спосіб виробництва кисломолочного продукту передбачає використання для бактеріальної закваски бакпрепарат "Біолактин", що являє собою багатовидову асоціацію біфідобактерій та молочнокислих бактерій. Процес сквашування молочної основи здійснюється при температурі 32-34°С до кислотності 70-80Т, продукт, що одержаний відомим способом, містить розширений видовий спектр живих клітин лробіотичних мікроорганізмів і фізіологічно корисних продуктів їхнього метаболізму. Недоліком відомого способу є трудомісткість технологічного процесу використання закваски, необхідність створення асептичних умов виробництва, а також необхідність обмеження рівня кислотності гото вої кисломолочної продукції до 7080°Т, тому що вихід за межі встановленого діапазону кислотності призводить до детого погіршення органолептичних та лікувально-профілактичних властивостей отриманого продукту. У основу винаходу, що заявляється, покладена задача створення нетрудомісткого способу промислового виробництва кисломолочних продуктів, який за рахунок використання бактеріального концентрату прямого внесення, як закваски, та зміни технологічних режимів виробництва, забезпечив би підвищення концентрації живих клітин пробіотиків в продукт» і фізіологічно корисних продуктів їхнього метаболізму. Задача, що покладена, вирішується тим, що в способі виробництва кисломолочних продуктів, що передбачає готування молочної суміші, її гомогенізацію, теплову обробку, охолодження до температури заквашування, внесення закваски, зквашування, перемішування, о холодження і розлив, відповідно до винаходу, як бактеріальну закваску, використовують бактеріальний концентрат, який складається з чистої куль тури Lactoba cilius acidophilus штаму Ер2 317/402, а процес зквашування молочної суміші проводять при температурі 36"-42вС до кислотності 60-70Т. Відомо, що ацидофільний тип молочнокислих бактерій, у порівнянні з іншими молочнокислими бактеріями, наприклад, колібактерин, біфідумбактерин, біфікол, краще і на більш тривалий термін приживається в товстому кишечник у людини. При цьому висока біологічна активність ацидофільної молочнокислої палички пов'язана з її спроможністю продукувати значну кількість антимікробних ре човин, які нешкідливі для людини , у том у числі і дітей грудного віку. Молочнокислі продукти, що пригото влені на бактеріальному концентраті, який містить чисті культури Lactobacilius acidophilus, мають високі живильні і лікувальні властивості і, крім того, є стимуляторами не тільки шлункової секреції, але і моторно-секреторної функції всього шлунково-кишкового тракту. Спосіб виробництва молочнокислого продукту здійснюють таким чином. Споча тк у го тують моло чн у сумі ш. С умі ш гомоген із ують , пастериз ують при темпера турі 9 5±2 Х та о хо лодж ують до темпе ра тур и (36 42)°С. При цій температурі в сумі ш внося ть бак* концентрат прямого внесення (15-20 )г на 1 тонну. С умі ш молока з бакконцентра том старанно перемішують і лишають до утворення згустка. Зква шуван ня моло чної сумі ші з дійсн юють при температур» (36-42)'С протягом 10-12 годим. Після утворення згустка з кислотністю (60-70 )в Т продукт перемі шують , о хо лодж ують та спрямовують на розлив. Приклад 1. Одержання кисломолочного напою "Наріне". Молочн у суміш із масовою часткою жиру 1,5%, 2,5%. 3 ,2% гомогенізують, пастеризують при температурі 95±2 вС, охолоджують до температури (36-42)"С. При даній температурі в гомогенну суміш вносять бакконцентрат прямого внесення в співвідношенні (15-20) г на 1 т молочної суміші. Суміш із бакконцентратом старанно перемішують і лишають до утворення згустка та досягнення кислотності (60-70)°Т на 10-12 годин. Продукт о холоджують, перемішують та спрямовують на розлив. Приклад 2. Одержання кисломолочного напою "Наріне-дитячий". Молочну суміш, попередньо перевірену на відсутність інгібуючи х речовин та відповідність стандартам ДСТУ 3662-97 гомогенізують, пастеризують, о холоджують до температури зквашування (36-42)°С, після чого вносять бакконцентрат і старанно перемішують протягом 2-3 годин через кожні ЗО хв. та лишають для зквашування в спокої. Процес зквашування йде 10-12 годин до утворення щільного, злегка тягучого згустка з кислотністю (60-70)Т. По закінченні процесу напій охолоджують, перемішують і, при необхідності, добавляють фр уктові наповнювачі, після чого спрямовують на розлив. Термін реалізації напоїв у обо х випадках складає 120 годин із моменту його виготовлення при граничній кислотності 140вТ. Кисломолочні напої з використанням бакконцентрату, що заявляється, мають лікувально-про 27673 філактичні вл астивос ті при д изентерії, д ис бактеріозі, с тафілококовій інфекції, цукровому діабеті , парадонтозі, деяких в идів алергії, гінекологічних та онкологічних захворювань, а також шлунково-кишкових інфекціях. Виявлено, що напої з використайням бакконцентрату в ивод ять також радіонукліди , підвищують імунітет та поліпшу ють обмін речовин . Харчова цінніс ть продукту: жи ри 1,5-3,2%, білки 3.2- 2,8%, вуглеводи 3,9-3,6%, енергетична цінність 40-55 к кал/100 г. Спос оби, що заявляються, здійснені на с таи дартному обл аднанні в ум овах напівпромисл ового біотехнологічного та мол очного виробництва і до вели свою технологічність, а готовий продукт - біологічну корисність і високі лікувально-профілактичні властивос ті. Тира ж 50 екз. Відкрите акці оне рне това риство «Пате нт» Україна, 68000, м. Ужгород, вул. Гага ріна, 101 (0 3 1 2 2 )3 -7 2 -8 9 (0 3 1 2 2 )2 - 5 7 -0 3