ПРЕПАРАТ БАКТЕРИАЛЬНЫЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ МЯСНЫХ ИЗДЕЛИЙ И БИОТРАНСФОРМАЦИИ МЯСНОГО СЫРЬЯ Российский патент 2009 года по МПК C12N1/20 

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой новый бактериальный препарат для использования в производстве мясных продуктов.

Известны бактериальные препараты для производства сырокопченых и сыровяленых мясных изделий БП-СК, АЦИД-СК-1, АЦИД-СК-2, содержащие ацидофильные палочки и микрококк.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является фермент «LMP №7525» от Scheid-Rusal (6038 Gisikon, Switzerland), представляющий собой смесь, состоящую, по меньшей мере, из одного Pediococcus pentosaceus, одного Staphylococcus xylosus и одной Lactobacillus carnis (RU 2181017 C2, 10.04.2002). Однако он используются с целью получения интенсивного вкуса и запаха салями и не направлен на снижение содержания в продукте таких опасных для организма потребителя веществ, как биогенные амины, которые образуются в процессе производства мясных продуктов вследствие протекания автолитических процессов в мясе, несоблюдения санитарно-гигиенических условий производства, наличия декарбоксилазной активности естественной микрофлоры мясного сырья.

Задача изобретения - разработка нового бактериального препарата, способного понижать содержание биогенных аминов в продукте (гистамина, тирамина, кадаверина, путресцина), а также преобразовывать основные компоненты мяса и мясного сырья в соединения, обуславливающие вкусовые и ароматические свойства продукта (различные альдегиды, кетоны, спирты, эфиры) и повышающие его пищевую и биологическую ценность, способствовать цветообразованию и создавать неблагоприятные условия для развития нежелательной микрофлоры (снижение рН сырья).

Штаммы Lactobacillus sakei L5K-104, Lactobacillus plantarum 22/2, Staphylococcus xylosus SPHYX-45, Pediococcus pentosaceus PDA-55 выделены из сырокопченых колбас и идентифицированы в МГУПБ. Штаммы находятся на национальном патентном депонировании во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУПГосНИИгенетика под номерами ВКПМ В-8936 (Lactobacillus sakei L5K-104), ВКПМ В-1616 (Lactobacillus plantarum 22/2), ВКПМ В-8945 (Staphylococcus xylosus SPHVX-45), ВКПМ В-8955 (Pediococcus pentosaceus PDA-55).

Препарат бактериальный представляет собой светло-кремовый однородный сухой порошок.

Микроскопическая картина препарата представляет смесь палочек с закругленными концами, прямых палочек с прямоугольными концами, кокков, располагающихся гроздьями, и кокков, делящихся в плоскостях с образованием тетраэдров.

Культурально-морфологические особенности штамма Lactobacillus sakei L5K-104. Палочки с закругленными концами 0,7-3 мкм, располагающиеся по одиночке или небольшими цепочками по 3-4 клетки. Грамположительны, неподвижны, спор и капсул не образуют. В среде MRS через 24 часа штамм образует сильное помутнение, исчезающее на 2-е сутки, и образует плотный белый трудноразбивающийся осадок. На твердых питательных средах образует точечные колонии круглой формы с ровными краями, выпуклые, беловато-кремовые, полупрозрачные, диаметром до 1 мм. Поверхность колоний гладкая, блестящая. Растет на MRS-агаре+2-4% NaCl. Наблюдается слабый рост на MRS-arape+6-10% NaCl. Устойчив к 0,8% раствору фенола, 40% желчи. Ферментирует эскулин, галактозу, фруктозу, целлобиозу, мальтозу, лактозу, сахарозу, мелибиозу, салицин. Оптимальная температура роста 37°С. Кислотность на 2-е сутки - 75°Т, на 7-е сутки - 110°Т. Проявляет аминоксидазную активность по отношению к тирамину.

Культурально-морфологические особенности штамма Lactobacillus plantarum 22/2. Имеет форму толстых коротких палочек со слегка закругленными концами, располагающихся по одной, две, короткими цепочками по 3-4 клетки. Палочки грамположительны, неподвижны, спор и капсул не образуют. В MRS через 24 часа штамм образует сильное помутнение, исчезающее на 2-е сутки, и образует плотный белый трудноразрушающийся осадок. На твердых питательных средах образует мелкие каплевидные колонии круглой формы с ровными краями, приподнятые в середине на конус, беловато-кремовые. Поверхность колоний гладкая, блестящая. Растет на МПБ+2-8% NaCl. Ферментирует сахарозу, мальтозу, глюкозу, манит, сорбит, крахмал. Оптимальная температура роста 25-28°С. Кислотность через 3 суток - 65°Т, через 7 суток - 110°Т. Ароматообразующий. Обладает аминоксидазной активностью по отношению к кадаверину и путресцину.

Культурально-морфологические особенности штамма Staphylococcus xylosus SPHYX-45. Имеет сферическую форму клеток диаметром 1,5 мкм, которые располагаются парами или гроздями. Бактерии грамположительны, неподвижны, спор и капсул не образуют. В среде MRS через 24 часа штамм образует сильное помутнение, исчезающее на 2-е сутки, и образует плотный белый трудноразбивающийся осадок. На твердых питательных средах образует колонии круглой формы с ровными краями, выпуклые, непрозрачные, белого цвета, диаметром 2 мм. Поверхность колоний гладкая. Оптимальная температура роста 37°С. Является денитрифицирующим, способствует цветообразованию.

Культурально-морфологические особенности штамма Pediococcus pentosaceus PDA-55. Клетки имеют сферическую форму, расположены в форме тетраэдэров. Грамположительны, неподвижны, спор и капсул не образуют. В среде MRS через 24 часа образует сильное помутнение, исчезающее на 2-е сутки. На твердых питательных средах образует мелкие выпуклые колонии круглой формы с ровными краями, беловато-кремового цвета, диаметром 1-2 мм. Поверхность колоний гладкая. Растет на MRS-агаре+2-8% NaCl. Ферментирует эскулин, галактозу, фруктозу, целлобиозу, мальтозу, лактозу, салицин. Оптимальная температура роста 37°С. Кислотность на 1-е сутки - 60°Т, на 7-е сутки - 119°Т.

Все входящие в препарат микроорганизмы подавляют развитие санитарно-показательной микрофлоры.

Перечисленные выше свойства составляющих препарата позволяют использовать его в производстве ферментированных продуктов в целях интенсификации технологического процесса и улучшения показателей качества продукции, а также при биотрансформации мясного сырья в целях повышения его пищевой и биологической ценности.

Пример 1. Для выработки сухого бактериального препарата проводят раздельное культивирование на питательной среде MRS штаммов Lactobacillus sakei LSK-104, Lactobacillus plantarum 22/2, Staphylococcus xylosus SPHYX-45, Pediococcus pentosaceus PDA-55 в течение (14,0±2,0) ч при температуре 37°С, а затем - совместное культивирование штаммов 25% Lactobacillus sakei. LSK-104, 25% Lactobacillus plantarum 22/2, 25% Staphylococcus xylosus SPHYX-45, 25% Pediococcus pentosaceus PDA-55 в ферментере, смешивают бактериальные клетки с протекторной средой (обезжиренное молоко, сахароза, лимоннокислый натрий, поваренная соль, желатоза, никотиновая кислота, дистиллированная вода), замораживают при температуре минус (35±5)°С в течение (4,5±0,5) ч, высушивают в лиофильной установке и упаковывают.

Готовый бактериальный препарат содержит не менее 10⁹ КОЕ. Кислотность готового бакпрепарата не менее 70°Т.

Бактериальный препарат используют при производстве ферментированных мясных продуктов, а также биотрансформации вторичного мясного сырья, которое добавляют в рецептуру колбасных изделий. Это позволяет получить высококачественные продукты, обладающие приятными вкусоароматическими характеристиками, сократить сроки выработки ферментированных продуктов, использовать в колбасном производстве вторичное мясное сырье, улучшая его пищевую и биологическую ценность.

Пример 2. Для выработки колбасного изделия берут бактериальный препарат из расчета 50 г на 100 кг сырья. Перед использованием сухой препарат разводят в холодной подсоленной воде с 1% поваренной соли (50 г препарата в 0,25 л воды). Бактериальный препарат вносят в фарш в самом начале куттерования на нежирное сырье. Дальнейшую выработку продукта проводят в соответствии с принятой рецептурой.

Пример 3. Для биотрансформации вторичного мясного сырья берут бактериальный препарат из расчета 50 г на 100 кг вторичного мясного сырья (субпродукты второй категории). Бактериальный препарат вносят в измельченное сырье и проводят биотрансформацию в течение 20-24 часов при 22-24°С в вакуум-мешалке. Полученный белковый композит вносят в рецептуру вареных колбас, заменяя им от 20 до 30% основного сырья.

Результаты исследований по использованию биотрансформированного вторичного мясного сырья в производстве колбасных продуктов показали, что образцы, содержащие биотрансформированное сырье, практически не отличаются по содержанию вкусоароматических соединений от образца, выполненного по традиционной технологии. Это подтвердили также результаты органолептической оценки.

Таким образом, процесс биотрансформации путем внесения бактериального препарата позволяет нивелировать специфический запах субпродуктов.

Для определения способности снижать содержание биогенных аминов в мясных продуктах предлагаемым бактериальным препаратом были выработаны две партии с/к колбасы по 100 кг: контроль, без стартовых культур; с настоящим бактериальным препаратом. Биогенные амины (гистамин, тирамин, путресцин, кадаверин) были определены в исходном сырье, а также во время технологического процесса и хранения (16 недель) (см. таблицу).

Сравнительные характеристики ферментированных продуктов Недели Количество биогенного амина, мг/кг Контроль Предлагаемый препарат Гистамин Тирамин Путресцин Кадаверин Гистамин Тирамин Путресцин Кадаверин 0 1±0,4 н.и. н.и. н.и. 1+0,4 н.и. н.и. н.и. 1 1±0,84 47±0,32 123±0,3 5±0,0 1±0,99 5±0,1 3±0,4 н.и. 2 2±0,5 98±0,9 169±0,2 10±0,3 2±0,12 7±0,67 5±0,2 н.и. 3 1±0,91 132±1,7 189±0,1 16±0,25 1±0,43 6±0,11 6±0,89 1±0,3 4 3±0,34 160±0,1 270±0,4 20±0,57 3±0,5 8±0,14 7±0,23 1±0,92 6 2±0,7 198±0,1 358±0,5 35±0,9 4±0,0 12±0,89 10±0,89 2±0,0 8 4±0,1 245±0,56 412±0,5 42±0,7 4±0,95 25±0,17 16±0,21 1±0,89 10 16±0,4 318±0,17 445±0,3 40±0,41 5±0,32 37±±0,4 24±0,11 2±0,88 12 29±0,52 297±0,22 527±0,7 37±0,5 8±0,11 50±0,23 39±0,2 3±0,12 14 37±0,65 478±0,12 726±0,6 48±0,2 9±0,3 69±0,9 47±0,4 4±0,34 16 33±0,4 450±0,15 835±0,4 46±0,3 7±0,21 87±0,89 66±0,22 5±0,75 Обозначение: н.и. - не идентифицировано

Из данных таблицы видно, что применение предлагаемого бактериального препарата позволяет повысить безопасность производимых ферментированных продуктов путем снижения в них содержания биогенных аминов.

Препарат представляет собой смесь штаммов молочнокислых бактерий: Lactobacillus sakei ВКПМ В-8936 (LSK-104), Lactobacillus plantarum ВКПМ В-1616 (22/2), Staphylococcus xylosus ВКПМ B-8945 (SPHYX-45), Pediococcus pentosaceus ВКПМ В- 8955 (PDA-55), выделенных из сырокопченых колбас, взятых в равном процентном соотношении. Это способствует преобразованию компонентов мясного сырья в соединения, обуславливающие свойства продукта, цветообразованию и повышению его пищевой и биологической ценности, а также снижению уровня содержания биогенных аминов в готовом продукте. 1 табл.

Препарат бактериальный для производства ферментированных мясных изделий и биотрансформации мясного сырья, содержащий живые культуры молочно-кислых микроорганизмов, стафилококков и педиококков, отличающийся тем, что из молочно-кислых микроорганизмов он содержит штамм Lactobacillus sakei ВКПМ В-8936 и штамм Lactobacillus plantarum ВКПМ В-1616, из стафилококков - штамм Staphylococcus xylosus ВКПМ В-8945, из педиококков - штамм Pediococcus pentosaceus ВКПМ B-9955 в равном процентном соотношении.