Спосіб одержання бактеріального препарату “лакмік” для виробництва м’ясних продуктів

Спосіб одержання бактеріального препарату для виробництва м'ясних продуктів, який включає приготування поживного середовища, окреме культивування молочнокислих бактерій і мікрокока, змішування їх та сумісне культивування, відокремлення біомаси, змішування з захисним середовищем, заморожування та сушіння суспензії клітин, C2 2 (19) 1 3 74726 4 Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, культивування молочнокислих бактерій видів L. Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactococcus lactis ssp. casei ssp. casei 1MB B-7017, L. casei ssp. diacetilactis та оцтовокислих бактерій штаму rhamnosus 1MB B-7060, L. plantarum 1MB B-7058 Acetobacter aceti за співвідношення проводять на середовищі МРС за температури 1,8:1,5:0,5:1:0,2. Нагромадження бактеріальної 30±4°С в статичних умовах протягом 24-28год., маси здійснюють за температури 30±1°С протягом культивують мікрокок виду M. varians 1MB B-7039 12±2 годин. Потім біомасу відокремлюють від куна МПА в аеробних умовах протягом 46-48 год., а льтуральної рідини, змішують і висушують. Спосіб нагромадження мікрококу у поживному середовищі дозволяє одержати бакконцентрат, який містить в проводять протягом 3-4 годин при постійній аера1г 1.1011 життєздатних клітин молочнокислих бакції за температури 30±4°С, потім додають суміш терій та 1.105 оцтовокислих бактерій. молочнокислих бактерій з 1 % глюкози, які сумісно Недоліком цього способу є те, що основою культивують 7-8 годин за температури 30±4°С і ще поживного середовища для нагромадження біомадодають 1% глюкози та продовжують культивуси є молоко, яке гідролізоване протосубтиліном. вання 3-4 год. при постійному рН 6,4-6,6 і часткоПроцес гідролізу молока не тільки подовжує тривою аерацією. валість технологічного процесу, а й не забезпечує Особливістю запропонованого способу є викостабільного відтворення складу поживного сереристання спеціально підібраної заквашувальної довища через невизначеність хімічного складу композиції, до складу якої залучені молочнокислі сировини. Залучення до складу концентрату оцтобактерії видів L. casei ssp. casei 1MB В-7017, L. вокислих бактерій призводить до швидкого наросcasei ssp. rhamnosus 1MB B-7060, L. plantarum тання кислотності в м'ясній сировині, що негативно 1MB B-7058, та штам мікрококу виду М. various впливає на органолептичні показники готового 1MB В-7039 при співвідношенні культур 0,5:0,5:1:1, продукту при зберіганні. При застосуванні конценвідповідно. трат потребує попередньої активізації протягом 3 Всі штами молочнокислих бактерій та мікрокогодин. Крім того, відомий спосіб не передбачає ку є власними штамами ТІММ, виділеними з привідбір штамів до складу бактеріальної композиції, родних джерел, і задепонованими в Національній які спроможні функціонувати у м'ясній сировині. колекції промислових мікроорганізмів 1MB (УкраїОсновним завданням винаходу є розробка на). Вони відбиралися на основі ретельних лабоспособу одержання бактеріального препарату "Лараторних досліджень з врахуванням вимог, що кмік" посиленої біологічної активності прямого висуваються до штамів, які функціонують у м'ясній внесення, що забезпечить контрольований процес сировині, за наступними критеріями: висока антадозрівання сиров'ялених та сирокопчених м'ясних гоністична, протеолітична, нітритредукуюча, катапродуктів, скорочення їх терміну виготовлення та лазна, ароматоутворююча активності, резистентподовження терміну зберігання. В способі, що заяність до жовчі, фенолу та високих концентрацій вляється, пропонується використання мікроорганісолей. Всі використані культури мікроорганізмів, змів видів Lactobacillus easel subsp. casei 1MB Bякі входять до складу бактеріального препарату 7017, Lactobacillus casei subsp. rhamnosus 1MB B"Лакмік" є непатогенними і спроможні функціону7060, Lactobacillus plantarum 1MB B-7058 та вати в м'ясній сировині. Micrococcus varians 1MB B-7039, у такому співвідОсновні біологічні властивості відібраних штаношенні 0,5:0.5:1:1 відповідно. Скорочені назви мів наведено в таблиці 1. мікроорганізмів: Lactobacillus casei subsp. casei - L. Спеціально селекціоновані штами молочнокиcasei ssp. casei, Lactobacillus casei subsp. слих бактерій L. casei ssp. rhamnosus, L. plantarum rhamnosus - L. casei ssp. rhamnosus, Lactobacillus проявляють поряд із значною енергією кислотоутplantarum - L. plantarum, Micrococcus various - M. ворення та ароматоутворення ще й антагоністичну varians. Напівсинтетичне поживне середовище на активність до сторонньої мікрофлори, що забезпеоснові пептону з додаванням мінеральних компочує санітарний стан продукту. Додавання селекцінентів та стимуляторів росту створювали. онованого штаму М. various до заквашувальної 3 врахуванням вимог до режимів стерилізації композиції поряд з протеолітичною активністю радля кожного з його компонентів. Ці прийоми дозом із L. plantarum дозволяє знизити дозу нітриту зволяють підвищити чисельність життєздатних натрію та в суміші з ним сприяє формуванню розклітин молочнокислих бактерій та мікрококу, біоловитку червоного кольору м'яса. гічну активність бактеріального препарату, завдяки При складанні рецептури поживного середочому прискорюється процес дозрівання м'ясної вища враховано потреби у поживних речовинах сировини і підвищується санітарний стан готового кожного із складників заквашувальної культури. продукту. Інтенсифікацію росту молочнокислих бактерій заПоставлене завдання вирішується тим, що в безпечують дріжджовий автолізат, аскорбінова способі одержання бактеріального препарату "Лакислота, сульфат заліза, що є факторами росту, а кмік" для виробництва м'ясних продуктів передбатакож глюкоза та твін-80, який крім того ще й зачають такі стадії виробництва: приготування пожипобігає утворенню піни при культивуванні та відовного середовища, окреме культивування кремленні біомаси. У період активного росту кульмолочнокислих бактерій і мікрококу, змішування їх тур при сумісному культивуванні на 7-8 годину та сумісне культивування, відокремлення біомаси, передбачено додаткове збагачення поживного змішування з захисним середовищем, заморожусередовища глюкозою. Такий спосіб дозволяє вання та сушіння суспензії клітин, подрібнення отримати значну концентрацію молочнокислих бакконцентрату, змішування сухого бакконцентрабактерій у поживному середовищі та, відповідно, ту з наповнювачем, фасування, при цьому окреме 5 74726 6 високу їх чисельність у готовому препараті "Лакним середовищем, яке містить 10% сахарози, 5% мік". лимоннокислого натрію, 5% сухого знежиреного Джерело вуглеводного живлення - глюкоза та молока. аскорбінова кислота, яка виконує функцію відновОдержану таким чином суспензію заморожуника, вносяться у вигляді окремо стерилізованих ють при мінус 40±2°С протягом 16-18 годин і вирозчинів до поживного середовища. Для підвисушують в сублімаційній сушарці за таких режимів: щення ефективності нагромадження молочнокистемпература на початку сушіння - мінус 25±2°С, в лих бактерій застосовують ступінчатий спосіб внекінці - плюс 30±2°С. Тривалість сушіння - 18-20 сення мікрококу та по-стадійне додавання глюкози. годин. Середовище для нагромадження біомаси Бактеріальний концентрат нормалізують напоскладають з основи, яка включає пептон, кукурувнювачем - глюкозою або цукрозою у співвіднодзяний екстракт, солі органічних і мінеральних шенні 1:9 до вмісту 2,0-3,0.1010 життєздатних клікислот, та окремо стерилізованих розчинів глюкотин в 1г. Наповнювач стерилізують за температури зи, аскорбінової кислоти, дріжджового автолізату. 80°С протягом 2год. Порівняльна характеристика складу поживного Висушений бактеріальний концентрат разом із середовища і бакконцентратів, одержаних відомим наповнювачем в асептичних умовах подрібнюють та способом, що заявляємо, наведена в таблиці 2. у дрібнодисперсний порошок в кульовому млині Після приготування поживного середовища протягом 20 хв. Фасування препарату здійснюють встановлюють рН 7,5±0,05 шляхом додавання у боксі в поліетиленові пакети та запаюють. 40%-ного розчину гідроксиду натрію, стерилізують Застосування цих технологічних прийомів доза температури 121±1°С протягом 30,0±0,1хв і зволяє за 14 годин культивування одержати з 1дм3 охолоджують до температури 50±1°С. середовища 5 г сухого концентрату, 1г якого місОкремо готують і вносять розчини аскорбінотить 2,0-3,0.1010 життєздатних клітин молочнокисвої кислоти, дріжджового автолізату, а також булих бактерій та 1,0.109 клітин мікрококу. ферні солі. Стерильний розчин глюкози вносять у Готовий до застосування сухий бактеріальний два етапи: на 3 годину культивування в кількості препарат "Лакмік" містить 2,0-3,0.1010 життєздатних 1% разом з інокулятом молочнокислих бактерій та клітин в 1 г, згідно з ТУ на препарат. Препарат не на 7-8 годину росту при сумісному культивуванні в потребує активізації. кількості 1% від об'єму поживного середовища у Характеристика бактеріального препарату наферментері. ведена в таблиці 2, 3. Інокуляти кожного із штамів L. casei ssp. casei, Приклад 1. Спосіб одержання бактеріального L. casei ssp. rhamnosus та L. plantarum готують препарату "Лакмік" для виробництва м'ясних проокремо шляхом внесення добових бульйонних дуктів. культур в кількості 5 % до об'єму поживного сереГотують поживне середовище: в 70л водопродовища МРС і подальшого вирощування за темвідної води розчиняють 700 г пептону, 700 г липератури 30±4°С протягом 24-28 год. Інокулят М. моннокислого натрію, 350г оцтовокислого натрію, varians готують двома методами. Або за першим 35г MgSO4, 7г MnSO4, 7 г Fе2(SO4)3, 70см3 твіну-80, клітини мікрококу, які вирощені в аеробних умовах 1400см3 екстракту кукурудзяного, розведеного за температури 30±4°С протягом 46-48год. на поводою у співвідношенні 1:1, 350 г хлористого наверхні м'ясо-пептонного агару площиною близько трію. Встановлюють рН 7,4±0,1 шляхом додавання 800см2 змивають в 1л м'ясо-пептонного бульйону. 40%-ного розчину гідроксиду натрію, стерилізують Або за іншим методом М. varians культивують в за 121±1°С протягом 30±0,1 хвилин і охолоджують колбах з м'ясо-пептонним бульйоном на качалках до температури 55±1°С. за температури 30±4°С протягом 20-24год при Окремо готують і вносять до основи стерильні 200об/хв. розчини: 700 г та 700 г глюкози, розчиненої в 2 дм3 В підготовлене середовище у ферментер сподистильованої води, у двох ємкостях; 7 г аскорбічатку вносять Інокулят М. varians у кількості 2 об.% нової кислоти, розчиненої в 200 см3 дистильованої і нарощують протягом 3 годин при постійній аераводи та 1400 см3 дріжджового автолізату. Одночації, потім додають 4 об.% суміші молочнокислих сно вносять стерилізовані за 121±1°С протягом бактерій видів L. casei ssp. casei, L. casei ssp. 20±0,1 хв. розчини: 70 г фосфорнокислого одноrhamnosus та L. plantarum, що дає співвідношення заміщеного калію, розчиненого в 1400 см дистиміж ними 1:0,5:0,5:1, і продовжують процес нагрольованої води; 70 г фосфорнокислого двозаміщемадження біомаси. ного амонію, розчиненого в 1400см3 дистильованої Нагромадження бактеріальної маси бактеріаводи. льного концентрату "Лакмік" проводять за темпеПісля внесення всіх компонентів та стерилізаратури 30±4°С протягом 14-15 год з періодичною ції середовища активна кислотність повинна бути або безперервною нейтралізацією культурального 7,1±0,1од. рН. В підготовлене середовище вносять середовища 25%-ним водним розчином аміаку до 1дм3 м'ясо-пептонного бульйону з інокулятом М. активної кислотності 6,6±0,1од. рН з частковою varians та культивують протягом 3-4 годин при 3 аерацією. У разі періодичної нейтралізації першу постійній аерації, потім вносять по 1дм завчасно нейтралізацію здійснюють через 7 годин при досяприготовленого інокуляту L. casei ssp. casei, L. гненні рівня активної кислотності 6,0±0,1од. рН, а casei ssp. rhamnosus та 2 дм L plantarum з конценпотім - через кожну годину. трацією клітин кожного не менше 10 КУО/см3 раОдержану біомасу відокремлюють від культузом зі стерильним розчином глюкози 700 г в 2 дм3 ральної рідини шляхом центрифугування та змідистильованої води. Нагромадження бактеріальшують її в співвідношенні 1:2 із стерильним захисної маси ведуть при сумісному культивуванні за 7 74726 8 30±4°С протягом 7-8 годин, ще додають стерильЙого ведуть з періодичною аерацією та контролем ний розчин глюкози - 700г в 2дм3 дистильованої активної кислотності до рН 6,4-6,6. води, і продовжують культивування 3-4год. з періОдержаний бактеріальний концентрат містить одичною нейтралізацією середовища 25%-ним 4,5.1010 КУО молочнокислих бактерій, та 1,7.108 водним розчином аміаку до активної кислотності КУО мікрококу, з 1дм3 середовища 3,5г сухого конрН 6,4-6,6 і частковою нейтралізацією. Потім кульцентрату. туральну рідину охолоджують і центрифугують на Приклад 3. Спосіб одержання бактеріального суперцентрифузі при 15000об/хв. препарату "Лакмік" для виробництва м'ясних проОдержану біомасу змішують у співвідношенні дуктів. 1:2 із стерильним захисним середовищем, 1л якоТехнологічні операції приготування поживного го готують з окремих стерильних розчинів із розсередовища для нарощування бактеріальної маси, рахунку: 100г цукрози, розчиненої в 300 мл дистипідготовки інокуляту, відокремлення біомаси від льованої води і стерилізованої за 105±1°С культуральної рідини, змішування її з захисним протягом 15±0,1 хвилин; 50г лимоннокислого насередовищем, висушування та подрібнення контрію - у 200мл дистильованої води та 50г сухого центрату, змішування з наповнювачем ведуть знежиреного молока - у 500мл водопровідної води, аналогічно за прикладом 1. Процес нагромадженстерилізованих за 121±1°С протягом 30±0,1 хвиня молочнокислих бактерій та мікрококу виконують лин. Суспензію клітин розливають у стерильні кютаким чином. вети шаром не більше 6мм, заморожують при міВ підготовлене середовище вносять 1дм3 м'янус 40±1°С протягом 16±1 годин і висушують у со-пептонного бульйону з інокулятом М. varians сублімаційній сушарці КС-30 за температури від разом зі стерильним розчином глюкози 700г в 2дм3 25°С до +30°С та масовою часткою вологи в суходистильованої води та культивують протягом 4-6 му концентраті не більше 5%; тривалість сушіння годин при постійній аерації, потім вносять по 1дм3 18±1 годин. завчасно приготовленного інокуляту L. casei ssp. Висушений бактеріальний концентрат разом із casei, L. casei ssp. rhamnosus та 2дм3 L. plantarum. наповнювачем в асептичних умовах подрібнюють Нагромадження бактеріальної маси проводять за у дрібнодисперсний порошок у співвідношенні 1:9 30±4°С ще протягом 8-10 годин з періодичною в кульовому млині протягом 20±0,1 хв. Вивантанейтралізацією середовища до активної кислотножують препарат в боксі в поліетиленові пакети та сті рН 6,4-6,6. запаюють. Одержаний бактеріальний концентрат містить Одержаний бактеріальний концентрат містить 1,3.1010 КУО молочнокислих бактерій, та 5,6.108 2,0-3,0.1011 КУО молочнокислих бактерій, та КУО мікрококу, з 1 дм середовища 3,2 г сухого . 9 3 1,0 10 КУО мікрококу, з 1дм середовища 5 г сухоконцентрату. го концентрату. Показники якості препаратів, отриманих за Приклад 2. Спосіб одержання бактеріального прикладами, наведено у табл. 3. Таким чином, препарату "Лакмік" для виробництва м'ясних пробактеріальний препарат "Лакмік", одержаний сподуктів. собом за прикладом 1 має високий індекс розчинТехнологічні операції приготування поживного ності і значний ступінь виживання молочнокислих середовища для нарощування бактеріальної маси, бактерій та мікрококу, що дозволяє застосовувати підготовки інокуляту, відокремлення біомаси від його без попередньої активізації прямим внесенкультуральної рідини, змішування її з захисним ням у м'ясну сировину при виробництві ферментосередовищем, висушування та подрібнення конваних м'ясних продуктів. Бактеріальні препарати, центрату, змішування з наповнювачем ведуть одержані за прикладами 2 та 3, не задовольняють аналогічно за прикладом 1, а процес культивуванвимогам, які висуваються до культур прямого вненя молочнокислих бактерій та мікрококу проходить сення внаслідок низької чисельності молочнокисспільно за температури 30±4°С протягом 12-14год. лих бактерій і мікрококу. Таблиця 1 Основні фізіолого-біохімічні властивості штамів, які залучено до способу одержання бактеріального препарату "Лакмік" Показник Оптимальна температура росту, °С Межа кислотоутворення, °Т Розвиток у присутності: ssp.casei 32 220 L. casei ssp. rhamnosus 32 250 L. plantarum M varians 32 150 32 - 40% жовчі; + + + - 6,5 % NaC + + + + - при рН 9,6 8,5 7,5 7,8 5,1 + + + + + + + Урожайність клітин протягом 24 гоs 3 дин, КУ010 /см Каталазна активність Нітритредукуюча активність Утворення диацетилу та ацетону 9 74726 10 Таблиця 2 Порівняльна характеристика бакконцентратів, які одержано за відомим та заявленим способами Показники Видовий склад мікрофлори Кількість інокуляту культур,% Склад середовища для нагромадження біомаси Бакконцентрат прототип Бакконцентрат, що заявляється L. casei, L. plantarum, L. lactis ssp. lactis, L. casei subsp. casei L. casei subsp. L. lactis ssp. diacetilactis, Acetobacter rhamnosus; L. plant arum, Micrococcus aceti varians 5 6 Знежирене молоко Вода Протосубтілін Пептон* Пептон Na лимоннокислий * Na лимоннокислий Na оцтовокислий * . Na оцтовокислий MgSO4 7H2O * . . MnSO4 4H2O MnSO4 4H2O* . . MgSO4 7H2O Fе2(SO4)3 7Н2O* Цукор Калій фосфорнокислий Глюкоза *** Амоній фосфорнокислий Nad* Екстракт кукурудзяний* Аскорбінова кислота*** Дріжджовий автолізат ** Калій фосфорнокислий** Амоній фосфорнокислий** Число життєздатних клітин в 1г бакконцентрату, КУО: - загальна кількість; молочнокислі бактерії; оцтовокислих бактерій; ароматоутворюючих бактерій; мікрококу Доза бакконцентрату, г Наповнювач Спосіб використання препарату . 11 1,0 10 . 10 2,7 10 . 5 1,0 10 . 10 7,0 10 1 активізація концентрату 3 години . 11 3,0 10 . 11 1,0 10 . 9 1,0 10 5 Глюкоза або цукроза Без активізації Примітка: режим стерилізації: * - за температури 121° С протягом 30 хвилин ** - за температури 121°С протягом 10-15 хвилин *** - за температури 105°С протягом 15 хвилин. Таблиця 3 Порівняльна характеристика бактеріального концентрату "Лакмік", отриманого за прикладами та бактеріального концентрату ЛАК-1 Назва показника Кількість молочнокислих бактерій, КУО/г Кількість мікрококу, КУО/г БГКП (коліформи), в 1 г 3 Вихід біомаси з 1 дм , г Дріжджі та плісняви, в 1 г Ступінь виживання мікроорганізмів, % - молочнокислих бактерій - мікрокок 3 Індекс розчинності концентрату, см сирого осаду Комп‟ютерна верстка M. Клюкін Аналог ЛАК-1 . 10 2,7 10 0 4,7 0 Приклад 1 . 11 1,0 10 . 9 1,0 10 0 5 0 Приклад 2 . 10 4,5 10 ° . 8 1,7 10 0 3,5 0 Приклад 3 . 10 1,3 10 . 8 5,6 10 0 3,2 0 95,0 98,2 96,6 96,5 98,7 97,8 97,5 2,2 1,5 1,8 1,8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601