Способ получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски для производства сыров голландской группы Российский патент 2024 года по МПК C12N1/20 A23C19/32 

Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски целевого назначения путем комбинации в определенном соотношении моновидовых бактериальных концентрированных заквасок производителями заквасок для дальнейшего применения при выработке полутвердых сыров голландской группы с ускоренным сроком созревания на сыродельных предприятиях.

Известно использование поливидовой бактериальной закваски для сычужного сыра голландской группы (Патент РФ № 2199873, Способ производства сычужного сыра голландской группы / Кравченко Е.Н., Суворова Н.М., Бойко Н.И., Зубенко З.Н. – заявл. 10.04.2000, опубл. 10.03.2003, бюл. № 7), которое заключается во внесении 1,0-1,5% закваски молочнокислых культур, состоящей из Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis, Leuconostoc lactis или Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris, Lactobacillus plantarum. Недостатком данного изобретения является использование поливидовой бактериальной концентрированной закваски, полученной путем совместного культивирования композиции культур, не гарантирующего стабильность соотношения кислотообразующих и газо-ароматообразующих активных культур в готовой закваске, что не позволяет прогнозировать ход технологического процесса производства сыров и, как следствие, получение готового продукта стабильного качества.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров (Патент РФ № 2157640, Способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров / Сорокина Н.П., Суслов Н.В., Перфильев Г.Д., Мурашова Р.М. – заявл. 15.09.1998, опубл. 20.10.2000, бюл. № 29), предусматривающий отбор культур лактококков разновидностей Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetilactis с высокой и низкой скоростями кислотообразования и лейконостоков, подготовку инокулята и питательной среды, внесение инокулята в питательную среду, культивирование, отделение микробных клеток от культуральной среды центрифугированием, смешивание с защитной средой, лиофилизацию, отличающийся тем, что из лейконостоков используют Leuconococcus lactis и/или Leuconococcus mesenteroides subsp. cremoris, соотношение культур Lactococcus lactis subsp. lactis, Lc. lactis subsp. cremoris, Lc. lactis subsp. diacetilactis с высокой и низкой скоростями кислотообразования, Leuc. lactis и/или Leuc. mesenteroides subsp. cremoris в инокуляте устанавливают равным 0,8 : 5,4 : 0,08 : 0,25 : 0,2 соответственно, а культивирование бактериальных клеток ведут при 24 – 26 °С в течение 4 - 6 ч на первой стадии и 8 - 10 ч на второй, причем объем питательной среды на второй стадии увеличивают в 6 - 10 раз. Недостатком данного способа является то, что указанное соотношение культур в инокуляте не гарантирует сохранение их соотношения в готовой поливидовой бактериальной концентрированной закваске. Так же следует отметить отсутствие данных о влиянии состава микрофлоры на ход технологического процесса производства сыров и, как следствие, получение готового продукта стабильного качества.

Техническим результатом и задачей предлагаемого изобретения является получение поливидовых бактериальных концентрированных заквасок со стабильным соотношением кислотообразующих, газо-ароматообразующих, протеолитически активных культур, обеспечивающих получение полутвердых сыров голландской группы с ускоренным сроком созревания стабильно высокого качества.

Технический результат изобретения обеспечивается тем, что производят раздельное культивирование заквасочных микроорганизмов Lactococcus lactis subspecies lactis, Lactococcus crеmоris, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis, Lacticaseibacillus casei, культивирование проводят в оптимальных питательных средах до достижения максимального количества жизнеспособных клеток каждой культуры, затем охлаждают культуральную жидкость, отделяют клетки от питательной среды при помощи бактофугирования, смешивают каждую полученную биомассу клеток с защитной средой, после чего их подвергают лиофильной сушке, затем определяют количество жизнеспособных клеток в каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваске, полученные сухие моновидовые бактериальные концентрированные закваски смешивают друг с другом, при этом расчет массы каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваски для получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски с заданным соотношением ведется по следующей формуле:

,

где Mмбк – масса каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваски, г; x – процентное содержание конкретного вида заквасочного микроорганизма в составе поливидовой бактериальной концентрированной закваски, при этом для производства сыров голландской группы предлагается следующее процентное соотношение:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – (30±1) %,

• Lactococcus crеmоris – (30±1) %,

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – (30±1) %,

• Lacticaseibacillus casei – остальное;

Vсм – объем молочной среды для приготовления производственной закваски, см³; Nсм – общее количество жизнеспособных клеток в молочной среде, после внесения в неё поливидовой бактериальной концентрированной закваски, задается в диапазоне 1,0-5,0×10⁶ КОЕ/см³; Nмбк – количество жизнеспособных клеток в моновидовой бактериальной концентрированной закваске, КОЕ/г.

Мезофильные лактококки Lactococcus lactis subspecies lactis и Lactococcus crеmоris обладают значительной кислотообразующей активностью, обеспечивая необходимое протекание молочнокислого процесса. Газо-ароматообразующие лактококки Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis формируют в сырной массе характерный рисунок и аромат. Мезофильные молочнокислые палочки Lacticaseibacillus casei, обладающие значительной протеолитической активностью, позволяют интенсифицировать процесс созревания сыров.

Раздельное культивирование заквасочных микроорганизмов позволяет оптимизировать состав питательной среды и режимы культивирования для каждой культуры, повышая эффективность производства моновидовых бактериальных концентрированных заквасок за счет максимального выхода жизнеспособных клеток.

Процессы охлаждения культуральной жидкости, отделения клеток от питательной среды при помощи бактофугирования, смешивания с защитной средой и лиофильная сушка необходимы для получения готовых сухих бактериальных концентрированных заквасок, которые хранимоспособны, и могут быть использованы для получения поливидовых бактериальных концентрированных заквасок.

Определение количеств жизнеспособных клеток в каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваске необходимо для расчета её массы в составе поливидовой бактериальной концентрированной закваски.

Заквасочные микроорганизмы в составе поливидовой бактериальной концентрированной закваски используются при следующих их соотношениях Lactococcus lactis subspecies lactis – (30±1) %, Lactococcus crеmоris – (30±1) %, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – (30±1) %, Lacticaseibacillus casei – остальное; так как при этих соотношениях обеспечивается получение сыров голландской группы с ускоренным сроком созревания, соответствующих требуемым органолептическим показателям. При иных соотношениях заквасочных микроорганизмов не достигаются органолептические показатели, свойственные сырам голландской группы, за 30 суток созревания.

Общее количество жизнеспособных клеток в молочной среде для приготовления производственной закваски задается в диапазоне 1,0-5,0×10⁶ КОЕ/см³. При внесении в молочную среду меньшего количества жизнеспособных клеток заквасочных микроорганизмов существует риск замедления молочнокислого процесса, а при большем количестве – риск перекисания производственной закваски.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими примерами осуществления:

Пример 1

Каждый из микроорганизмов: Lactococcus lactis subspecies lactis, Lactococcus crеmоris, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis, Lacticaseibacillus casei отдельно культивировали в оптимальных питательных средах до достижения максимального количества жизнеспособных клеток каждой культуры, полученные культуральные жидкости охлаждали, клетки отделяли от питательной среды при помощи бактофугирования, после чего биомассу клеток смешивали с защитной средой и осуществляли лиофильную сушку.

В готовых сухих моновидовых бактериальных концентрированных заквасках определили количество жизнеспособных клеток:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – 3,0 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lactococcus crеmоris – 5,4 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – 5,0 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lacticaseibacillus casei – 2,1 × 10¹¹ КОЕ/г.

Задали объем производственной закваски в 1000 дм³ и значение Nсм, равное 1,0×10⁶ КОЕ/см³. Затем рассчитывали массу сухих моновидовых бактериальных концентрированных заквасок по формуле (1) исходя из содержания в них жизнеспособных клеток в каждой, в следующих пропорциях:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – 29 %;

• Lactococcus crеmоris – 29 %;

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – 29 %;

• Lacticaseibacillus casei – 13 %.

= 0,967 г;

= 0,537 г;

=

= 0,580 г;

= 0,619 г.

В соответствии с полученным расчетом, моновидовые бактериальные концентрированные закваски смешиваются в асептических условиях.

Пример 2

Каждый из микроорганизмов: Lactococcus lactis subspecies lactis, Lactococcus crеmоris, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis, Lacticaseibacillus casei отдельно культивировали в оптимальных питательных средах до достижения максимального количества жизнеспособных клеток, полученные культуральные жидкости охлаждали, клетки отделяли от питательной среды при помощи бактофугирования, после чего биомассу клеток смешивали с защитной средой и осуществляли лиофильную сушку.

В готовых сухих моновидовых бактериальных концентрированных заквасках определили количество жизнеспособных клеток:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – 3,0 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lactococcus crеmоris – 5,4 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – 5,0 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lacticaseibacillus casei – 2,1 × 10¹¹ КОЕ/г.

Задали объем производственной закваски в 1000 дм³ и значение Nсм, равное 3,0×10⁶ КОЕ/см³. Затем рассчитывали массу сухих моновидовых бактериальных концентрированных заквасок по формуле (1) исходя из содержания в них жизнеспособных клеток в каждой, в следующих пропорциях:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – 30 %;

• Lactococcus crеmоris – 30 %;

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – 30 %;

• Lacticaseibacillus casei – 10 %.

= 3,000 г;

= 1,667 г;

= 1,800 г;

= 1,429 г.

В соответствии с полученным расчетом, моновидовые бактериальные концентрированные закваски смешиваются в асептических условиях.

Пример 3

Каждый из микроорганизмов: Lactococcus lactis subspecies lactis, Lactococcus crеmоris, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis, Lacticaseibacillus casei отдельно культивировали в оптимальных питательных средах до достижения максимального количества жизнеспособных клеток, полученные культуральные жидкости охлаждали, клетки отделяли от питательной среды при помощи бактофугирования, после чего биомассу клеток смешивали с защитной средой и осуществляли лиофильную сушку.

В готовых сухих моновидовых бактериальных концентрированных заквасках определили количество жизнеспособных клеток:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – 3,0 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lactococcus crеmоris – 5,4 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – 5,0 × 10¹¹ КОЕ/г;

• Lacticaseibacillus casei – 2,1 × 10¹¹ КОЕ/г.

Задали объем производственной закваски в 1000 дм³ и значение Nсм, равное 5,0×10⁶ КОЕ/см³. Затем рассчитывали массу сухих моновидовых бактериальных концентрированных заквасок по формуле (1) исходя из содержания в них жизнеспособных клеток в каждой, в следующих пропорциях:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – 31 %;

• Lactococcus crеmоris – 31 %;

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – 31 %;

• Lacticaseibacillus casei – 7 %.

= 5,167 г;

= 2,870 г;

=

= 3,100 г;

= 1,667 г.

В соответствии с полученным расчетом, моновидовые бактериальные концентрированные закваски смешиваются в асептических условиях.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- стабильное соотношение заквасочных микроорганизмов целевого назначения (кислотообразующих : газо-ароматообразующих : протеолитически активных культур) в составе поливидовой бактериальной концентрированной закваски;

- по результатам органолептической экспертной оценки после 30 суток созревания, представленной в таблице 1, следует, что использование предлагаемого композиционного состава поливидовой бактериальной концентрированной закваски для производства полутвердых сыров голландской группы, позволяет значительно улучшить органолептические характеристики готового продукта и сократить сроки созревания.

Приведенные данные (Таблица 1 и 2) свидетельствуют о преимуществах предлагаемого изобретения, обеспечивающих стабильно высокие органолептические показатели полутвердых сыров голландской группы после 30 суток созревания, по сравнению с прототипом при одинаковом исходном количестве жизнеспособных клеток в смеси для выработки сыра.

Таблица 1

Вид используемой бактериальной закваски и способ применения Количество жизнеспособных клеток в молочной смеси, КОЕ/см³ Экспертная оценка вкуса и запаха сыра, баллы
(мах = 45 баллов) Экспертная оценка консистенции сыра, баллы
(мах = 25 баллов) Экспертная оценка рисунка сыра, баллы
(мах = 10 баллов) Прототип / производственная закваска (5,0±1,0)×10⁶ 37±1 23±1 9-10 Опытная / производственная закваска (5,2±1,0)×10⁶ 44±1 24-25 10 В таблице приведены средние значения 5 экспериментальных выработок полутвердого сыра «Голландский».

Таблица 2

Вид используемой бактериальной закваски и способ применения Основные дескрипторы вкуса и аромата сыров в возрасте
30 суток Сырный Сливочный Острый Кислый Насыщенность вкусового букета Прототип / производственная закваска 2 1 0 2 5 Опытная / производственная закваска 4 2 2 2 10

Предлагаемый способ получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски для производства сыров голландской группы позволяет стабилизировать молочнокислый процесс во время выработки, интенсифицировать процессы созревания, и, как следствие, получить сыр стабильно высокого качества.

Изобретение относится к молочной промышленности. Предложен способ получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски для производства сыров голландской группы, который включает раздельное культивирование заквасочных микроорганизмов Lactococcus lactis subspecies lactis, Lactococcus crеmоris, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis, Lacticaseibacillus casei, культивирование проводят в оптимальных питательных средах до достижения максимального количества жизнеспособных клеток каждой культуры, затем охлаждают культуральную жидкость, отделяют клетки от питательной среды при помощи бактофугирования, смешивают каждую полученную биомассу клеток с защитной средой, после чего их подвергают лиофильной сушке, затем определяют количество жизнеспособных клеток в каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваске, полученные сухие моновидовые бактериальные концентрированные закваски смешивают друг с другом, при этом расчет массы каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваски для получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски с заданным соотношением ведется по следующей формуле:

где Mмбк – масса каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваски, г; х – процентное содержание конкретного вида заквасочного микроорганизма в составе поливидовой бактериальной концентрированной закваски, при этом для производства сыров голландской группы предлагается следующее процентное соотношение: • Lactococcus lactis subspecies lactis – (30±1)%, • Lactococcus crеmоris – (30±1)%, • Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – (30±1)%, • Lacticaseibacillus casei – остальное; Vсм – объем молочной среды для приготовления производственной закваски, см³; Nсм – общее количество жизнеспособных клеток в молочной среде, после внесения в неё поливидовой бактериальной концентрированной закваски, задается в диапазоне 1,0-5,0×10⁶ КОЕ/см³; Nмбк – количество жизнеспособных клеток в моновидовой бактериальной концентрированной закваске, КОЕ/г. 2 табл.

Способ получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски для производства сыров голландской групп, включающий подготовку инокулята и питательной среды, внесение инокулята в питательную среду молочнокислых микроорганизмов, использование в качестве заквасочных культур Lactococcus lactis subsp. lactis, Lc. lactis subsp. cremoris, Lc. lactis subsp. diacetilactis с высокой и низкой скоростями кислотообразования, культивирование, отделение микробных клеток от культуральной среды бактофугированием, смешивание с защитной средой, лиофилизацию, отличающийся тем, что производят раздельное культивирование заквасочных микроорганизмов Lactococcus lactis subspecies lactis, Lactococcus crеmоris, Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis, Lacticaseibacillus casei, культивирование проводят в оптимальных питательных средах до достижения максимального количества жизнеспособных клеток каждой культуры, затем охлаждают культуральную жидкость, отделяют клетки от питательной среды при помощи бактофугирования, смешивают каждую полученную биомассу клеток с защитной средой, после чего их подвергают лиофильной сушке, затем определяют количество жизнеспособных клеток в каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваске, полученные сухие моновидовые бактериальные концентрированные закваски смешивают друг с другом, при этом расчет массы каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваски для получения поливидовой бактериальной концентрированной закваски с заданным соотношением ведется по следующей формуле:

где Mмбк – масса каждой моновидовой бактериальной концентрированной закваски, г; x – процентное содержание конкретного вида заквасочного микроорганизма в составе поливидовой бактериальной концентрированной закваски, при этом для производства сыров голландской группы предлагается следующее процентное соотношение:

• Lactococcus lactis subspecies lactis – (30±1)%,

• Lactococcus crеmоris – (30±1)%,

• Lactococcus lactis subspecies lactis biovar diacetylactis – (30±1)%,

• Lacticaseibacillus casei – остальное;

Vсм – объем молочной среды для приготовления производственной закваски, см³; Nсм – общее количество жизнеспособных клеток в молочной среде, после внесения в неё поливидовой бактериальной концентрированной закваски задается в диапазоне 1,0-5,0×10⁶ КОЕ/см³; Nмбк – количество жизнеспособных клеток в моновидовой бактериальной концентрированной закваске, КОЕ/г.