СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ В МОЛОКЕ Российский патент 2008 года по МПК C12N1/20 

Изобретение относится к биотехнологии и может применяться в молочной промышленности при производстве бактериальных заквасок.

Получение заквасок, способствующих сокращению времени образования сгустка в молоке, является перспективным направлением повышения качества кисломолочных продуктов.

При промышленном использовании микроорганизмов необходимо постоянно повышать их жизнедеятельность, разрабатывать приемы интенсификации их роста и размножения. К способам регуляции роста относятся различные стимуляторы.

Известно применение дрожжевого, кукурузного экстрактов, других органических соединений [1, 2]. Водный экстракт из листьев амаранта вносится в молоко в качестве стимулятора для выращивания штамма культуры Lactobacillus acidophilus NK-1 [3].

Недостатком в стимулирующем эффекте органических соединений и веществ является отсутствие стабильного состава, который определяет результаты при промышленном производстве.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ культивирования молочнокислых палочек, предусматривающий использование солевого раствора микроэлементов в дистиллированной воде состава, г/100 мл воды: MgSO₄ - 11,5, MnSO₄ - 2,9, FeSO₄ - 0,63. Раствор микроэлементов в количестве 0,5% добавляют к питательной среде, основу которой составляют сыворотка и гидролизованное молоко, что стимулирует размножение молочнокислых палочек [4].

Целью изобретения является разработка способа культивирования молочнокислых микроорганизмов в молоке с применением в качестве стимуляторов роста добавок минеральных солей, имеющих воспроизводимый состав.

Сущность изобретения состоит в том, что в качестве предлагаемых стимуляторов роста для молочнокислых бактерий использованы минеральные соли, содержащие биологически активные микроэлементы: марганец, цинк, йод, медь.

Стимулирующий эффект ионов марганца связан с нуклеиновыми кислотами, которые входят в состав многих соединений и повышают ферментативную активность. Кроме того, марганец повышает устойчивость микроорганизмов при хранении. Ионы цинка стимулируют синтез клеточного белка за счет интенсивного включения азота в реакции синтеза, усиливают процессы деления, участвуют в протеолитических процессах. Ионы меди входят в состав ряда ферментов, способствующих утилизации глюкозы для роста и размножения микроорганизмов.

Штаммы мезофильных молочнокислых культур Lactococcus lactis subsp. lactis 378, Lactobacillus acidophilus 5 e, Lactobacillus bulgaricus 245, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus 124, получены из коллекции музея чистых культур микроорганизмов Вологодской государственной молочно-хозяйственной академии им. Н.В.Верещагина.

Микроорганизмы культивируют в пастеризованном молоке, в которое добавляют минеральные соли, причем каждую отдельно, в дозах (0,25-5,0) мг/дм³.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1

Для реализации предлагаемого способа используют обезжиренное молоко, подвергнутое пастеризации при температуре (87±2)°C с выдержкой (10-15) мин, охлаждают до (28±2)°C и используют как питательную среду для культивирования мезофильных молочнокислых бактерий.

Штамм Lactococcus lactis subsp. lactis засевают в пастеризованное молоко в количестве 3% от объема обезжиренного молока.

Минеральные соли вносятся в молоко каждая раздельно до требу требуемой концентрации, предварительно растворенные в дистиллированной воде и подвергнутые кипячению. Заквашенную смесь перемешивают и сквашивают при температуре (28-30)°С до образования сгустка при значении рН (5,3-5,4). Контрольные варианты не содержат добавок минеральных солей.

Определение КОЕ (колоний образующих единиц) проводят методом посева образцов на питательную среду Lee.

Штамм Lactobacillus plantarum культивируют по указанному выше способу. Количество КОЕ определяют на питательной среде MRS.

Технологическую оценку влияния минеральных солей проводили по сокращению времени сквашивания и изменению количества бактерий. Данные приведены в таблице 1.

Полученные результаты свидетельствуют, что минеральные соли обладают стимулирующим действием на рост мезофильных молочнокислых микроорганизмов при культивировании в молоке при концентрациях, мг/дм³: MnSO₄ - 0,25; ZnSO₄ - 5; KJ - 1,25; CuSO₄ - 0,5.

Пример 2

Для реализации предлагаемого способа используют штаммы термофильных молочнокислых бактерий.

Для выращивания клеток штамм Lactobacillus acidophilus 5 е вносят в пастеризованное молоко в количестве 3% от массы молока, вводят минеральные добавки по способу, указанному в примере 1. Культивирование осуществляют при температуре (39±1)°С до образования сгустка. Контрольные варианты не содержат добавок минеральных солей. Культуру Lactobacillus bulgaricus 245 культивируют в смеси пастеризованного молока и минеральных солей при параметрах, принятых для выращивания Lactobacillus acidophilus 5 е. Количество КОЕ термофильных палочек определяют по данным посева на питательную среду MRS.

Культуру Streptococcus salivarius subsp. thermophilus выращивают в смеси пастеризованного молока и микроэлементов при 40°С до образования сгустка. Количество КОЕ определяют на среде гидролизатно-молочной агар.

Результаты действия добавок минеральных солей в молоко для выращивания термофильных молочнокислых бактерий приведены в таблице 2.

Полученные результаты свидетельствуют, что минеральные соли обладают стимулирующим действием на рост термофильных молочнокислых микроорганизмов при культивировании в молоке при концентрациях, мг/дм³: MnSO₄ - 0,25; ZnSO₄ - 5; KJ - 1,25; CuSO₄ - 0,5.

Источники информации

1. Банникова Л.А., Королева Н.С., Семенихина В.Ф. Микробиологические основы молочного производства. - М.: Агропромиздат, 1987, - 400 с.

2. Патент РФ № 2233875, 2000.

3. Патент РФ № 2233322, 2001.

4. Богданов В.М., Банникова Л.А. Производство и применение заквасок в молочной промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1968, - 60 с.

Внесение растворов минеральных солей, содержащих биологически активные микроэлементы - марганец, цинк, йод и медь в заданных концентрациях, мг/дм³: 0,25, 5,0, 1,25 и 0,5 соответственно, в обезжиренное молоко при культивировании молочнокислых бактерий сокращает время образования сгустка, способствует повышению количества клеток молочнокислых бактерий. 2 табл.

Способ культивирования молочнокислых бактерий Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, отличающийся тем, что в обезжиренное молоко вносят растворы минеральных солей в концентрации, мг/дм³: MnSO₄ - 0,25, ZnSO₄ - 5,00, KJ - 1,25, CuSO₄ - 0,5.