СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНО-ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА Российский патент 1997 года по МПК A23C9/12 A23C9/12 C12R1/01 

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к производству бактериальных препаратов.

Известен способ получения бактериального белкового препарата с использованием белков, выделенных из молочной сыворотки. Белковую массу, выделенную из молочной сыворотки, сквашивают закваской, включающей вязкие разновидности мезофильных молочнокислых и уксуснокислых бактерий Str. lactis 121, Str. cremoris 8II, Str. acetoinicus H₄₀, Str. thermophilus 151, Acetobacter aceti РД 10, взятых в соотношении 2:1:2:2:1. Сквашенную белковую массу раскисляют, а затем высушивают методом распыления. Готовый бактериальный препарат используют в качестве бактериальной закваски и белкового наполнителя при производстве кисломолочных продуктов. Этот способ по технической сущности наиболее близок к предлагаемому.

Недостатком данного способа является незначительная эффективность получаемого препарата, а именно сравнительное небольшое количество клеток молочнокислых бактерий, низкое содержание легкоусвояемых продуктов распада белков и лактозы. Кроме того, белковые бактериальные препараты не применялись в производстве твердых сычужных сыров.

Предлагаемый способ позволяет увеличить количество клеток молочнокислых бактерий в бактериальном белковом препарате, повысить в нем содержание легкоусвояемых продуктов распада белков и лактозы, а также расширить область применения бактериального белкового препарата.

Согласно предлагаемому изобретению в способе получения бактериально-ферментного препарата, включающем культивирование бактериального симбиоза Str. lactis, Str. cremoris на белках, выделенных из молочной сыворотки, раскисление сквашенной белковой массы, культивируют симбиоз мезофильных бактерий Str. lactis, Str. diacetylactis, входящих в состав бактериального препарата БП-6, в течение 48 ч, а раскисление осуществляют четырехкратно через 6, 12, 24 и 48 ч, причем через 6, 12, 24 ч до pH6,5, а через 48 ч до pH 55,4, или однократно через 48 ч до pH 5,4. Одновременно с культивированием бактериального симбиоза проводят гидролиз концентрата сывороточных белков протеолитическим ферментом, например, протосубтилином Г10X.

Прелагаемый способ осуществляется следующим образом.

Очищенную молочную сыворотку пастеризуют, охлаждают до температуры 50±2^oC и направляют на ультрафильтрацию, затем полученный белковый концентрат пастеризуют, охлаждают до температуры 30^oC и вносят активизированный препарат БП-6 в количестве 5 мас. Сквашивание проводят в течение 48 ч, через 6, 12 и 24 ч проводят раскисление белковой массы 20%-ным раствором Na₂CO₃ до pH 6,5, а через 48 ч до pH 5,4. Одновременно с культивированием бактериального симбиоза концентрат сывороточных белков подвергают гидролизу с использованием протеолитического фермента, например протосубтилина Г10Х, в количестве 0,1 мас.

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

1000 кг свежей подсырной сыворотки нагревают в секции регенерации пластинчатой пастеризационно-охладительной установки до температуры 40±2^oC и очищают от молочного жира и казеиновой пыли на саморазгружающемся сепараторе. Очищенную сыворотку пастеризуют при температуре 72±2^oC с выдержкой 15 -20^oC, охлаждают до температуры 4±1^oC и направляют на промежуточное хранение не более 6 ч. Охлажденную сыворотку нагревают до температуры 50±1^oC и направляют на ультрафильтрацию с целью получения концентрата сывороточных белков. Процесс ультрафильтрации осуществляется на специальных установках марки А1-ОМС с использованием полупроницаемых мембран со средним диаметром пор 40±4 нм. Полученный белковый концентрат пастеризуют при температуре 85±2^oC с выдержкой 5 мин, охлаждают до 30^oC и вносят в него протосубтилин Г10Х в количестве 0,1 мас. и активизированный бактериальный препарат БП-6 для мелких сычужных сыров в количестве 5 мас. Белковый концентарт сквашивают в течение 48 ч, причем через 6, 12 и 24 ч раскисляют стерильным 20%-ным раствором Na₂CO₃ до pH 6,5. Через 48 ч сквашенную белковую массу раскисляют до pH 5,4 и направляют для производства сыра.

Пример 2.

Аналогично примеру 1, при этом к белковому концентрату добавляют натрий лимоннокислый трехзамещенный в количестве 1,5 мас. Белковый концентрат пастеризуют при температуре 85^oC с выдержкой 5 мин, охлаждают до 30^oC и вносят протосубтилин Г10Х в количестве 0,1 мас. и активизированный бактериальный препарат БП-6 в количестве 5 мас. Белковый концентрат сквашивают в течение 48 ч. Сквашенную белковую массу раскисляют до pH 5,4 и направляют на производство сыра.

Пример 3.

Аналогично примеру 1, при этом сквашенную массу раскисляют до pH 5,4 и высушивают на дисковой распылительной сушилке с температурой в зоне распыления не более 50^oC.

Результаты примеров приведены в табл. 1.

Белковый концентрат, полученный ультрафильтрацией молочной сыворотки, содержит все необходимые для развития молочнокислых бактерий вещества: белковые азотистые соединения, свободные аминокислоты, витамины, комплекс микроэлементов.

При использовании белкового концентрата в качестве питательной среды для накопления мезофильных молочнокислых бактерий Str. lactis, Str. cremoris и др. по прототипу, количество клеток через 72 ч культивирования составляет 2,2 3,7 млрд/г, содержание небелковых азотистых соединений 16,3 18,1 мг% (табл. 1. Прототип).

Жизнедеятельность микроорганизмов возможна лишь в определенных границах pH. Так, оптимальной реакцией среды, при которой происходит развитие мезофильных молочнокислых стрептококков, входящих в состав бактериального препарата БП-6, является pH 5,5 6,5. При снижении pH до 4,75 развитие молочнокислых бактерий задерживается, а затем начинается их гибель.

Регулирование pH в процессе культивирования бактериального симбиоза на белках, выделенных из молочной сыворотки, путем 4-кратного раскисления добавлением 20% -ного раствора Na₂CO₃ через 6, 12, 24 и 48 ч позволяет увеличить количество клеток до 3,7 6,3 млрд/г, а содержание небелковых азотистых соединений до 18,9 22,5 мг%
Известно, что некоторые пептиды и аминокислоты усиливают рост молочнокислых бактерий. С целью перевода белков в более доступные для роста молочнокислых бактерий формы (пептиды и аминокислоты) проводили гидролиз белкового концентрата протосубтилином Г10Х, причем фермент и бактериальный препарат БП-6 вводили одновременно. Количество клеток в этом случае достигало 9,5 22 млрд/г, а содержание небелковых азотистых соединений 22,0 22,9 мг% (пример 1).

Для развития микроорганизмов большое значение имеют буферные свойства среды. Известно, что такие буферные соли, как натриевые лимонной, фосфорной и уксусной кислот благоприятно влияют на рост молочнокислых бактерий. Наиболее сильное стимулирующее действие на молочные стрептококки (особенно ароматобразующие) оказывает трехзамещенный лимоннокислый натрий.

При выращивании мезофильных молочнокислых стрептококков на белковом концентрате с добавлением 1,5 мас. лимоннокислого натрия и 0,1 мас. протосубтилина Г10Х содержание клеток составляет 4,5 5,5 млрд/г, а небелковых азотсодержащих соединений 66,5 68,5 мг% (пример 2).

Полученный согласно предлагаемому изобретению бактериально-ферментный препарат может быть использован непосредственно после раскисления или высушен.

При высушивании молочнокислые бактерии теряют влагу и переходят в состояние недеятельных клеток, которые при благоприятных условиях снова переходят в активное состояние. Бактерии в недеятельном состоянии отличаются повышенной стойкостью к внешним неблагоприятным условиям. Сухой бактериально-ферментный препарат имеет хорошую растворимость и достаточно хорошую активность, сохраняющуюся в течение 2 3 месяцев. В 1 г сухого бактериально-ферментного препарата содержится 36,3 40,9 млрд/г клеток мезофильных молочнокислых стрептококков, 179,6 388,5 мг% небелковых азотистых соединений (пример 3).

Таким образом, заявляемый способ позволяет получить бактериально-ферментный препарат повышенной биологической ценности, содержащий значительное количество клеток мезофильных молочнокислых стрептококков и легкоусвояемых продуктов распада белков по сравнению с известными способами (прототипом).

Использование: молочная промышленность. Сущность изобретения: для получения бактериально-ферментного препарата симбиоз мезофильных молочнокислых бактерий Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis культивируют в течение 48 ч на белках, выделенных из молочной сыворотки методом ультрафильтрации. В процессе культивирования раскисление белкового концентрата проводят четырехкратно через 6, 12, 24 ч до pH 6,5, через 48 ч - до pH 5,4, или однократно через 48 ч до 5,4. Одновременно с культивированием бактериального симбиоза проводят гидролиз белкового концентрата протеолитическим ферментом. Для поддержания pH на оптимальном уровне повышают буферную емкость белкового концентрата путем добавления лимонно-кислого трехзамещенного. Данный способ позволяет получить бактериально-ферментный препарат повышенной биологической ценности, содержащий значительное количество клеток мезофильных стрептококков и легкоусвояемых продуктов распада белка по сравнению с известными способами. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения бактериально-ферментного препарата, предусматривающий культивирование бактериального симбиоза, включающего Streptococcus lactis и Streptococcus cremoris, на концентрированном и пастеризованном белковом концентрате, выделенном из молочной сыворотки, раскисление полученной сквашенной массы, отличающийся тем, что бактериальный симбиоз дополнительно содержит Streptococcus diacetylactis, культивирование ведут в течение 48 ч с одновременным ферментативным гидролизом концентрата сывороточных белков протеолитическим ферментом, раскисление белковой массы осуществляют в процессе сквашивания четерехкратно через 6, 12, 24 и 48 ч, причем через 6, 12 и 24 ч процесс ведут до pH 6,5, а через 48 ч до pH 5,4 или однократно через 48 ч до pH 5,4. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед пастеризацией в концентрат сывороточных белков вносят натрий лимоннокислый трехзамещенный, раскисление при этом проводят однократно через 48 ч до pH 5,4. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после раскисления белковую массу высушивают методом распыления с получением бактериально-ферментного препарата.