СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИКЕЛЕВАНИЯ ОВЧИННО-ШУБНОГО И МЕХОВОГО СЫРЬЯ Российский патент 2008 года по МПК A23C9/12 C12N1/20 C14C1/08 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в легкой промышленности, а именно в меховом производстве при проведении процесса пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья.

Известны способы получения кисломолочных заквасок, которые заключаются в следующем: питательные среды стерилизуют, вносят в стерильных условиях микроорганизмы и получают материнскую закваску. Из материнской закваски готовят производственную, которую в дальнейшем используют для приготовления продуктов питания или биоконверсии растительного сырья.

Для процессов, происходящих при проведении пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья, соблюдение стерильности необязательно, поэтому важно, чтобы кисломолочная закваска обладала популяционной ауторегуляцией и обеспечивала кислотность пикельного раствора не ниже 300°Т.

Известен способ получения кисломолочного продукта на основе нормализованной смеси из обезжиренного молока и творожной сыворотки в соотношении 5:1, последующей пастеризации, охлаждения и внесения комбинированной закваски, состоящей из L. acidophilus, кефирной грибковой закваски и Str. cremoris штамм 3М-5, взятых в соотношении соответственно 1:4,5:4,5, культивирование закваски ведут при температуре 20-22°С. В данной работе предлагается способ получения низкожирного кисломолочного продукта с использованием в качестве среды двухкомпонентной смеси, сквашивание длится 6-7 часов и кислотность готового продукта - 85-90°Т (см. А.С. № 1813394А1, МПК5А23С9/12, Бюл. №17, 07.05.93. Способ получения кисломолочного продукта).

Недостатком известного способа является низкая кислотность, высокая плотность сгустка и непродолжительное время хранения готового продукта - 90 часов, что исключает возможность получения кисломолочной закваски с высококислотообразующей способностью, и не обеспечивает устойчивость к внешним воздействиям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ получения закваски для высококислотного продукта. В данном способе высококислотную закваску получают путем совместного культивирования при температуре 19-21°С мезофильных, термофильных, уксуснокислых бактерий, дрожжей, выделенных из пахты и нативной микрофлоры хлебных злаков. Кислотность готового продукта составляет 300-350°Т (см. патент №2147405, МПК 7 А 23 С 9/12, C 12 N 1/20. Способ получения закваски для высококислотного продукта).

Недостатком этого способа является его энергоемкость, использование аэрирования или механического встряхивания через каждые четыре часа в течение 4-6 суток, сложность получения устойчивого симбиоза. Согласно этой технологии культивирование мезофильных и термофильных микроорганизмов ведется раздельно при разных температурах с последующим смешиванием, что предполагает период адаптации термофильных микроорганизмов к более низким температурам.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка технологии получения кисломолочной закваски, позволяющей применять ее в производственных условиях овчинно-шубной, меховой промышленности и решать экологическую проблему пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья путем снижения количества агрессивных химических реагентов, используемых по типовой методике (Технология обработки меховых овчин, 1988 г.), применяя вторичные ресурсы молочной промышленности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение стойкости закваски для пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья, ее высококислотной образующейся способности и популяционной ауторегуляции, увеличение активности накопления молочной кислоты в 2,5 раза, продолжительности хранения в 2 раза, сокращение времени рекультивации на 4-5 часов.

Технический результат достигается тем, что в способе получения закваски для пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья, предусматривающем культивирование на питательной среде кефирной грибковой или курунговой закваски, полученных в домашних условиях в количестве 50%, в качестве инокулята питательной среды в первые пять суток культивирования используют пастеризованное обезжиренное молоко, а на 6-14 сутки - пастеризованную смесь, состоящую из обезжиренного молока и обезжиренной творожной сыворотки, на 15-18 сутки - пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку, а процесс культивирования осуществляют в течение 18 суток при температуре 22±1°C и механическом встряхивании 2 раза в сутки по 15 минут, с получением закваски с кислотностью 350-360°Т.

Технический результат достигается также благодаря тому, что после культивирования закваску с кислотностью 350-360°Т вносят в пастеризованное и охлажденное молоко или пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку в количестве 25%, с последующим сквашиванием при температуре 22±1°С и достижением кислотности - 320-330 Т.

Сущность предлагаемого способа получения закваски для пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья заключается в том, что в предлагаемом способе предусматривается изначально культивирование инокулята на пастеризованной смеси, используя при этом только вторичные ресурсы молочной промышленности:

обезжиренное молоко и пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку.

Отличительной особенностью культивирования предлагаемого способа является использование в качестве питательной среды для материнской закваски пастеризованной смеси, состоящей из обезжиренного молока и пастеризованной обезжиренной творожной сыворотки, проведение механического встряхивания 2 раза в сутки в течение 15 минут.

В течение первых пяти суток культивирования в качестве питательной среды используют пастеризованное молоко обезжиренное. На шестые сутки (при достижении кислотности 280-300°Т) в качестве питательной среды используют пастеризованную смесь из молока обезжиренного и обезжиренной творожной сыворотки в количестве 100 см³. В течение последующих 6-14 суток меняют процентное соотношение обезжиренного молока и пастеризованной обезжиренной творожной сыворотки в питательной среде. С 15 суток в качестве питательной среды используют пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку.

Контролируют рН и величину титруемой кислотности закваски. Результаты исследований представлены в таблицах 1 и 2.

В предлагаемом способе получения закваски для пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья в процессе культивирования кислотность достигает на пятые сутки 283°Т и последующее изменение состава среды незначительно отражается на кислотообразующей способности. Так на девятые сутки наблюдалось падение кислотности при соотношении обезжиренного молока и пастеризованной обезжиренной творожной сыворотки 1:1, при дальнейшем культивировании на фоне увеличения доли пастеризованной обезжиренной творожной сыворотки в пастеризованной смеси наблюдалась высокая кислотообразующая способность кисломолочной закваски, что указывает о популяционной ауторегуляции.

Внесение инокулята при использовании кефирной грибковой или курунговой заквасок, полученных в домашних условиях, в количестве 50% способствует быстрой адаптации микроорганизмов к новым условиям и стабильности кислотообразования в течение всего времени культивирования на фоне изменения состава питательной среды.

При увеличении количества вносимого инокулята более 50% происходит быстрое нарастание кислотности в первые 5 суток до 300°Т, в последующие сутки (6-18) снижение кислотности до 260°Т, а при менее 50% наблюдается снижение кислотообразования на фоне роста спиртообразования.

Осуществление процесса культивирования в течение 18 суток при температуре 22±1°C и механическом встряхивании 2 раза в сутки по 15 минут обеспечиваетнеобходимую консистенцию и вязкость заквасок для проведения процесса пикеливания овчинно-шубного и мехового сырья.

При уменьшении температуры менее 22±1°С наблюдается снижение кислотности до 240-250°Т и увеличение пенообразования при встряхивании. Увеличение температуры более 22±1°С способствует повышению вязкости за счет роста слизеобразующих форм микроорганизмов.

Полученные по предлагаемой технологии закваски хранят при температуре 7-10°С, в течение 40-50 дней с двухкратной подпиткой (один раз в 25 дней) пастеризованной смесью из обезжиренного молока и обезжиренной творожной сыворотки в соотношении 1:1 в объеме 10-15%.

Титруемая кислотность в период хранения составляет 280-300°Т. Рекультивацию проводят при температуре 22±1°С в течение восьми часов и двухкратном механическом встряхивании по 15 минут. Доза добавляемой пастеризованной смеси составляет 30-40% от первоначального объема закваски, подвергаемой рекультивации. Установлено, что рекультивация при данных условиях обеспечивает стабильность кислотообразования.

Из полученных заквасок по заявляемому способу предлагается получать производственные кисломолочные закваски (КМЗ), для которых в качестве питательной среды используют пастеризованное обезжиренное молоко или пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку. Количество вносимой закваски составляет 25%, с последующим сквашиванием при температуре 22±1°C и достижением кислотности 320-330°Т. Выбор оптимальных параметров при получении производственных кисломолочных заквасок обусловлен техническим результатом, положенным в основу разрабатываемого способа, а именно: достижение высокой величины титруемой кислотности не менее 300°Т для дальнейшего использования при проведении процесса пикелеивания овчинно-шубного и мехового сырья с целью разрыхления коллагеновых волокон дермы без образования кислотного нажора. Оптимальное разрыхление коллагеновых волокон достигается в случае, если кисломолочная закваска обладает величиной титруемой кислотности не менее 300°Т. Снижение величины титруемой кислотности до 200°Т требует увеличение продолжительности обработки до 48-72 час, что может явитьсяпричиной возникновения гнилостных процессов в кожевой ткани и ослабления связи волоса с ней.

Авторами проведена первичная идентификация микроорганизмов, представленных в кисломолочных заквасках. Выделены чистые культуры, и по совокупности морфологических, культуральных и физиолого-биохимических признаков было сделано предположение о родовом ранге микроорганизмов. Предположительно кисломолочные закваски представлены дрожжами вида Torulopsis; кокковыми формами - Lactococcus; термофильными бактериями -Lactobacilus типовые виды acidophilus, casei; род Microbacterium; уксусно-кислыми бактериями - Acetobacter aceti.

Авторами были проведены исследования на определение соотношений микроорганизмов в полученных кисломолочных заквасках. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3
Соотношение культур в полученных микробных композициях№КультурыКМК1КМК2КМК3КМК41Мезофильные стрептококки11222Термофильные лактобактерии2110,53Лактосбраживающие дрожжи0,250,2510,54Уксусно-кислые бактерии0010,5

При значительных изменениях соотношений микроорганизмов, вследствие выпадения отдельных культур при многократных пересевах, кисломолочные закваски снижали кислотообразующую способность, стойкость при хранении. В связи с этим были проведены исследования и разработаны режимы хранения и рекультивации кисломолочных заквасок для дальнейшего использования в процессе пикеливания овчинно-шубного и мехового сырья.

Таким образом, были получены стойкие кисломолочные закваски, обладающие высокой кислотообразующей способностью и популяционной ауторегуляцией. Характеристика полученных кисломолочных заквасок представлена в таблице 4.

Таблица 4
Сравнительная характеристика полученных кисломолочных композиций№Наименование показателяКМЗ1КМЗ2КМЗ3КМЗ41Титруемая кислотность, °Т315-320350-360330-340340-3502Концентрация молочной кислоты г/дм³28,0-28,831,5-32,429,7-30,630,6-31,53Активная реакция среды, рН3,8-3,93,7-3,83,8-3,93,8-3,94Продолжительность хранения при температуре 8-10°С, сут40405050

Кисломолочные композиции, полученные предлагаемым способом и имеющие указанный состав, отличаются по биохимическим и физико-химическим свойствам от первоначальных заквасок. Активность накопления молочной кислоты увеличивается в 2,5 раза. Продолжительность хранения увеличивается в 2 раза. Время рекультивации сокращается на 4-5 часов.

При незначительном изменении соотношений кисломолочные закваски, полученные данным способом, в отличие от контроля сохраняют стойкость при хранении и высокую способность кислотообразования. Предлагаемый способ получения кисломолочных заквасок для использования в легкой промышленности при овчинно-шубном и меховом производстве поясняется примерами.

Пример 1

Для получения 19,5 дм³ закваски 1 дм³ обезжиренного молока пастеризуют при температуре 85°С в течение 3 мин, охлаждают до температуры 23°С и вносят кефирную грибковую закваску 0,5 дм³. Продолжительность 1 этапа культивирования составляет 5 суток. Температура культивирования - 23°С. В течение этого времени каждые сутки добавляют по 1 дм³ пастеризованного и охлажденного до температуры 230°С обезжиренного молока. Закваску в течение всего времени культивирования 2 раза в сутки подвергают механическому встряхиванию продолжительностью 15 мин. После истечения 5 суток в закваску добавляют 1 дм³ пастеризованной и охлажденной до температуры 23°С смеси, состоящей из 0,9 дм обезжиренного молока и 0,1 дм обезжиренной творожной сыворотки. В последующие 6-13 сутки каждые сутки добавляют по 1 дм³ пастеризованной, охлажденной до температуры 23 °С смеси, состоящей из обезжиренного молока и обезжиренной творожной сыворотки. Соотношение компонентов в смеси ежесуточно изменяют. Количество обезжиренного молока уменьшают на 0,1 дм, при этом увеличивают на 0,1 дм количество обезжиренной творожной сыворотки. В общей массе ежесуточно добавляют по 1 дм смеси. На 14 сутки добавляют пастеризованную и охлажденную до температуры 23 °С смесь, состоящую из 0,1 дм³ обезжиренного молока и 0,9 дм³ обезжиренной творожной сыворотки. В последующие 15-18 сутки добавляют по 1 дм пастеризованной, охлажденной до температуры 23°С обезжиренной творожной сыворотки. Кислотность готовой закваски составляет 350°Т.

В дальнейшем закваску (3№1) предлагается использовать для биотехнологического пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья.

Пример 2

Для получения 40 дм³ производственной кисломолочной закваски 30 дм³ обезжиренного молока пастеризуют при температуре 85°С в течение 3 мин, охлаждают до температуры 23°С и вносят 10 дм³ закваски на основе кефирных грибков (З№1 по примеру 1). Доза инокулята составляет 25%. Сквашивание ведут в течение 16 часов с 3-х кратным перемешиванием в течение 15 минут при температуре 23°С. Кислотность готовой кисломолочной закваски (КМ31) составляет 320°Т.

Пример 3

Для получения 40 дм³ кисломолочной закваски для биотехнологического пикеливания 30 дм³ обезжиренной творожной сыворотки пастеризуют при температуре 85°С в течение 5 мин, охлаждают до температуры 23 °С и вносят 10 дм³ закваски на основе кефирных грибков (З№1 по примеру 1). Доза инокулята составляет 25%. Сквашивание ведут в течение 17 часов с 3-кратным перемешиванием в течение 15 минут при температуре 23°С. Кислотность готовой кисломолочной закваски (КМ32) составляет 310°Т.

Пример 4

Для получения 19,5 дм³ симбиотической закваски 1 дм³ обезжиренного молока пастеризуют при температуре 84°С в течение 5 мин, охлаждают до температуры 21°С и вносят симбиотическую курунговую закваску в количестве 0,5 дм³. Продолжительность 1 этапа сквашивания составляет 5 суток. Температура сквашивания - 21°С. В течение этого времени каждые сутки добавляют по 1 дм³ пастеризованного и охлажденного до температуры 21°С обезжиренного молока. Закваску в течение всего времени культивирования 2 раза в сутки подвергают механическому встряхиванию продолжительностью 15 мин. После 5 суток в закваску добавляют 1 дм³ пастеризованной и охлажденной до температуры 21°С смеси, состоящей из 0,9 дм³ обезжиренного молока и 0,1 дм³ обезжиренной творожной сыворотки. В последующие 6-13 суток каждые сутки добавляют по 1 дм³ пастеризованной, охлажденной до температуры 21°С смеси, состоящей из обезжиренного молока и обезжиренной творожной сыворотки. Соотношение компонентов в смеси ежесуточно изменяют. Количество обезжиренного молока уменьшают на 0,1 дм³, при этом увеличивают на 0,1 дм³ количество обезжиренной творожной сыворотки. В общей массе ежесуточно добавляется по 1 дм³ смеси. На 14 сутки добавляют пастеризованную смесь, состоящую из 0,1 дм³ обезжиренного молока и 0,9 дм³ обезжиренной творожной сыворотки. В последующие 15-18 суток добавляют по 1 дм³ пастеризованной, охлажденной до температуры 21°С обезжиренной творожной сыворотки. Кислотность готовой закваски составляет 360°Т.

В дальнейшем полученную закваску (З№2) используют для биотехнологического пикелевания овчинно-шубного и мехового сырья.

Пример 5

Для получения 40 дм³ производственной кисломолочной закваски 30 дм³ обезжиренного молока пастеризуют при температуре 86°С в течение 3 мин, охлаждают до температуры 21°С и вносят 10 дм³ закваски на основе курунговой закваски (З№2 по примеру 4). Доза инокулята составляет 25%. Сквашивание ведут в течение 16 часов с 3-кратным перемешиванием в течение 15 минут при температуре 21°С. Кислотность готовой кисломолочной закваски (КМЗ3 составляет 330°Т.

Пример 6

Для получения 40 дм³ симбиотической кисломолочной закваски для биотехнологического пикеливания 30 дм³ обезжиренной творожной сывороткипастеризуют при температуре 86°С в течение 5 мин, охлаждают до температуры 21°С и вносят 10 дм³ кисломолочной закваски (КМЗ2 по примеру 4). Доза инокулята составляет 25%. Сквашивание ведут в течение 17 часов с 3-кратным перемешиванием в течение 15 минут при температуре 21°С. Кислотность готовой кисломолочной закваски (КМЗ4) составляет 320°Т.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, содержащим сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного способа получения кисломолочных заквасок. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как более близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям "новизна" и "изобретательский уровень".

По сравнению с прототипом (см патент №2147405, МПК А23С 9/12, C12N 1/20 "Способ получения закваски для высококислотного продукта"), предлагаемое изобретение позволяет:

- увеличить активность накопления молочной кислоты в 1,5 раза;

- увеличить продолжительность хранения в 2 раза;

- сократить время рекультивации на 4-5 часов;

- повысить стойкость кисломолочных композиций;

повысить кислотообразующую способность и популяционную ауторегуляцию.

Таким образом, предлагаемый способ получения заквасок предлагается использовать для получения производственной кисломолочной закваски (КМЗ) с последующим ее применением для пикеливания овчинно-шубного и мехового сырья в меховом производстве легкой промышленности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость".

Способ предусматривает культивирование на питательной среде кефирной грибковой или курунговой закваски, полученных в домашних условиях в количестве 50%. В качестве питательной среды в первые пять суток культивирования используют пастеризованное обезжиренное молоко, на 6-14 сутки - пастеризованную смесь, состоящую из обезжиренного молока и обезжиренной творожной сыворотки. На 15-18 сутки - пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку. Процесс культивирования осуществляют в течение 18 суток при температуре 22±1°С и механическом встряхивании 2 раза в сутки по 15 минут с получением закваски кислотностью 350-360°Т. Закваска может быть внесена в пастеризованное охлажденное молоко или пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку в количестве 25% с последующим сквашиванием при температуре 22±1°С и достижением кислотности 320-330°Т. Способ позволяет повысить стойкость закваски для пикеливания овчинно-шубного и мехового сырья, её кислотообразующую способность и популяционную ауторегуляцию, увеличить активность накопления молочной кислоты в 2,5 раза, продолжительность хранения в 2 раза и сократить время рекультивации на 4-5 часов. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Способ получения закваски для пикеливания овчинно-шубного и мехового сырья, предусматривающий культивирование на питательной среде кефирной грибковой или курунговой закваски, полученных в домашних условиях в количестве 50%, в качестве питательной среды в первые пять суток культивирования используют пастеризованное обезжиренное молоко, на 6-14 сутки - пастеризованную смесь, состоящую из обезжиренного молока и обезжиренной творожной сыворотки, на 15-18 сутки - пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку, а процесс культивирования осуществляют в течение 18 суток при температуре (22±1)°С и механическом встряхивании 2 раза в сутки по 15 мин с получением закваски кислотностью 350-360°Т.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после культивирования закваску с кислотностью 350-360°Т вносят в пастеризованное и охлажденное обезжиренное молоко или пастеризованную обезжиренную творожную сыворотку в количестве 25% с последующим сквашиванием при температуре (22±1)°С и достижением кислотности 320-330°Т.