Способ получения бактериального белкового препарата и способ производства кисломолочных продуктов с его использованием Советский патент 1983 года по МПК A23C9/12 C12N1/20 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано в производстве кисло-молочных продуктов, в частности, пониженной жирности.

Наиболее часто встречающимися по роками низкожирных кисло-молочных продуктов являются пороки консистенции.

Для улучшения консистенции кислоМОЛОЧНН1Х продуктов пониженной жирности применяют различные наполнител повышающие, содержание сухих веществ в готовом продукте, или специальные штаммы микроорганизмов, повышающих вязкость сгустка.

Известен способ приготовления бактериальной закваски для кисломолочных продуктов, предусматривгиощий использование симбиозов мезофильных молочко-кислых стрептококков видов Str. Jactis, Str.cremoris . Lev.oonostoc iactis, beucdnostosoore.moris, Leuconostoc dextuanicumС культурой уксусно-кислых бактерий Acetobacter aceti PD-10 при этом использунЛ штаммы молочно-кислых стрептококков, способные в биосинтезу в процессе сквгииивания молока от 2 до 1,0% вязких углевод-белковых комплексов, улучшающих консистенщию кислот-молочных продуктов l.

Однако бактериальная закваска, полученная таким способом характеризуется недостаточной стойкостью при хранении, содержит мало сухих веществ, а использование дЯя улучшения консистенции кисло-молочных продуктов пониженной жирности только биополимеров, синтезируемых микрофлорой закваски, не всегда позволяет получить полохштельный результат.

Кроме того, вязкие расы молочнокислых стрептококков менее устойчивы к пониженному качеству молока, чем термофильные.

; Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ получения бактериального белкового препарата, предусматривающий культивирование бактериального симбиоза видов Str, Isctis, Str. cremoris, Str. acetoinicus на сывороточной питательной среде, раскиление культуральной среды с последующей сушкой. Высушенный бактериальный препарат используют для приготовления закваски, при этом препарат вносит в пастеризованное молоко из расчета 1 г на 100 л молока Г2 .

Однакоизвестный способ получения бактериального препарата трудо емок, требует больших затрат времении, сырья, использования большого количества дополнительных компонентов, чтр повышает стоимость среды, а также специального оборудования для приготовления активаторов.

Кроме того, бактериальный препарат не гарантирует высокого качества кисло-молочных продуктов пониженной жирности из-за отсутствия в нем штаммов микроорганизмов, повышающих вязкость сквашенного молока, а способ использования бактериального препарата не позволяет повысить содержание сухих веществ в готовом продукте.

Наиболее близким к изобретению является способ производства кисломолочного продукта, предусматривающий пастеризацию исходного молочног сырья, охлаждение до температуры заквашивания, внесение бактериальной закваски, мезофильных молочнокислых стрептококков и сквашивание с использованием белкового наполнителя з.

Однако продукт, полученный известным способом, нестоек в хранении, содержит мало сухих веществ для его получения необходимо готовить как бактериальную закваску, так и белковый наполнитель, что увеличивает трудовые затраты.

Цель изобретения - улучшение вязкости и стойкости препарата в хранении и геэвышение его биологической ценности, а также удешевление продукта, улучшение консистенции, повышение биологической ценности и СТОЙКОСТИ при хранении.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения бактериального белкового препарата, предусматривающему культивирование бактериального симбиоза видов Btr, Iactis, Str. cremoris, Str. acetoinicus на сывороточной питательной среде, раскисление культуральной среды с последующей сушкой, культивирование бактериального симбиЬза осуществляют на выделенных из молочной сыворотки белках,, после чего проводят раскисление сквашенной смеси, при этом из вида Str. Iactis используют штамм Str, Iactis 121, из вида Str. creraoris используют штамм Str.cremoris 8П, ш вида Str. acetoinicus используют Str. acetoinicus , а в состав симбиоза дополнительно вводят Str, thernophilus 151 и Acetobacter aceti PD-10.взятых В соотношении 2:1:2:2:1.

Причем после сквашивания полученный продукт высушивают методом распыпения.

С целью удешевления продукта, улучшения консистенции, повьш ения блогической ценности и стойкости при хранении согласно способу производСтва кисло-молочного продукта, пре усматривающему пастеризацию исходного молочного сырья, охлаждение до тёпературы заквашивания, внесени .бактериальной закваски мезофильных молочно-кислых стрептококков и сква шивание с использованием белкового наполнителя, в качестве бактериальной закваски и белкового наполнит© ля используют бактериально-белковый препарат, полученный путем сква шивания белков, выделенных из молоч НОЙ сыворотки, симбиозом меэофильны молочно-кислых и укеусно-кислых бак терий StT. lactis 121, Str. oremoris 8П, Str, -acetoinicus H ,. Str. thermophiius 151,.Acetotucter aceti PD-10, взятых в соотношении 2:1:2i2 в количестве 2-3 мае.%, предварител но растворенный в пастеризованном молоке с температурой 30-35С, при этом, сквашивание ведут до достиже; нйя кислотности 65-75°Т с периодИ-. ческим перемешиванием в первые три Способ полученная бактериально-бе кового препарата осуществляют следу щим образом. : Подсырную сыворотку кислотностью 14-30 Т или творожную сыворотку кис лотностью 40-65 т подвергаюттепловой обработке при 120-12l°G с выдержкой 10-15 мин и при 93-95 С с вьщержкой 40-45 мин, отстаивают или сепарируют, полученную при : этом белковую массу охлаждают до 2$ . С целью более полного отделения белков осветленную сыворотку, полученную после тепловой обработки подвергают ультрафильтрации при 10ЗО С, выделенный при этом белок присоединяют к первоначально полученной белковой массе и инокулируют 3-5% симбиоза, включающего еледующие микроорганизмы: Str, lactis 121, Str. cremoris 8П, Str. acetoinicus , Sre, thermophiius 121 И Acetobacter aCetd PD-10 в соотнсмаении 2:1:2:2:1. Процесс сквашивания длится в течение 12+1 ч. В этот период в продукте накапливается 2,5-3,0% углевод-белковых комплексов, которые синтезируются указанным симбиозом. Эти вещества, являющиеся естественными загустителями продукта изтза способности значительно повышать вязкость, в ко торой они находятся, представляют. собой полимеры, включающие глюкозу, галактоау, рамнозу, лизин, аспарагинойую кислоту, треонин, серии,глютаминовую кислоту, пролин,глицин, аланин, валин, метионин изолейцин, тирозин, и фенилэланин. Помимо этого, углерод-белковые комплексы, полученные в результате микробного сиатеза, способны вступать во взаимодействие с сывороточными белками, в результате чего образуются сложные комплексы этих веществ, обладающие высокими гидрофильными свойствами. При этом белковая масса, полученная после тепловой.обработки сыворотки, имеющая комковатую консистенцию, превращается в вязкую кремо-г образИую густую пасту, которая может использоваться в качестве белково-бактериального препарата, а также готового кисло-молочного продукта. Такой продукт может храниться при в течение 5 сут без изменения своих свойств. Продукт характеризуется повышенной биологической ценностью благодаря содержанию вязких углевод-белковых крмплексов микробного происхождения, а также за счет биосинтеза культурой витаминов группы В. I При получении сухого бактериальнобелкового предарата сквашенную белковую массу нейтрализуют до рН 6,56,Ь и высушивают методом распыления при 45-50С. Полученный таким образом бактериально-белковый препарат представляет собой однородный порошок кремового цвета, содержащий. 92-95% сухих веществ . В 1 г продукта содержится 10-15 млрд клеток молочно-кислых бактерий и 1-2 млрд клеток укуснокслых бактерий. Преперат содержит 70-75% белков молочной сыворотки и 8-10% углевод-белковых комплексов микробного происхождения. Бактериально-белковый препарат может храниться при в течение 3-3,5 мес. без. изменения своих свойств., Основные свойства молочно-кислых стрептококков, составлякнцих бактериальный симбиоз, представлены в табл. 1. . Таблица 1

Способ получения бактериального белкового препарата, предусматривающий культивирование бактериального симбиоза видов Streptoooc-ous lactis, .Streptococcus creraoris, Streptococcus acetoinicus на сывороточной питательной среде, раскисление Kyj|bтуральной среды с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью улучшения вязкости и стойкости препарата в хранении, а также повышения его биологической ценности, культивирование бактериа:льного симбиоза осуществляют на Ч выделенных из молочной сыворотки белках, после чего проводят раскисление сквашенной смеси, при этом из вида Streptococcus lactis используют штамм Streptococcus lactis 121, из вида Streptococcus cremoris используют штамм Streptococcus cremo П ,/r-SS,, ;- Ч:,.. :..: s:tiM« - №А ris 8П из вида Streptococcus асе- toinicus йпользуют Streptococcus acetoinicus , а в состав симбиоза дополнительно вводят Streptococcus thermophilus 151 и Acetobacter acettPD-10, взятые в соотношении 2:1:2; 2:1. 2.способ по П.1, отличающ и и с я тем, что после сквашивания полученный продукт высушивают методом распыления. 3.Способ производства кисло-молочных продуктов, предусматривающий пастеризацию исходного молочного сырья, охлахадение до температуры заквашивания, внесение бактериальной закваски мезофильных молочнокислых стрептококков и сквашивание (Л с использованием белкового наполнителя, о т л и ч а ю щ. и и с я тем, с что, с целью удешевления.продукта, улучшения консистенции, повышения биологической ценности и стойкости при хранен 1и, в качестве бактериальной закваски и белкового наполнителя используют бактериально-белковый препарат, полученный путем сквашивания белков, выделенных из молоч05 ,ной сыворотки симбиозом мезоЛильных молочно-кислых и уксусно-кислых бактерий streptococcus lactis 121,Strep tococcus cremoris 8П, Streptococcus ; acetoinicus H , Streptococcus ОС thermophilus. 151, Acetotoacter сь PD-10., ВЗЯТЫХ в соотношении 2:1:2:2:1 в количестве 2-3 мае.%, предварительно растворенный в пастеризованном молоке с температурой 30-35 С, при этом ск вашивание вбдут до достижения кислотности 65-75 Т с периодическим перемешиванием в первые, три часа.

80 75 85

28

25 Цд 25

40

95 Бактериально-белксУвый препарат, полученный предлагаекым .способом, выполняет одновременно роль белкового напо 2нителя и бактериальной закваски.при использовании такого препарата в производстве кисло-молочных продуктов, в частности, пониженной жирности качество их за-. метно уменьшается в связи с повышением содержания сухих веществ в готовом продукте, в том числе белков и углевод-белковых комплексов, а также за счет биосинтеза микрофлорой препарата углевод-белковых комплексов и витаминов в процессе приготовления продукта. Эти штаммы характеризуются невысокими пределами кислотообразования способностью к биосинтезу в процессе сквашивания молока 0,12-52% угле вод-белковых комплексов, повышающих вязкост,ь сгустка до 0,5-1,8 Па«с. Культура уксусно-кислых бактерий Ас. aceti PD-10 имеет вид коротких палочек, которые располагаются попарно или короткими цепочками, подвижны, грамотрицательные, использую в. качестве источника углерода глюко зу, сахарозу, ксилозу, рамнозу, эти ловый спирт, глицерин, маннит, сорбит, молочную и лимонную кислоты, образует глюконовую кислоту из глюкозы, диоксиацетон - из глицерина, увеличивает активность кислотообразования вязких культур молочно-кислых стрептококков, повышает их способность к биосинтезу углевод-белко вых комплексов, обладает способност к гидролизу казеина и синтезу вита|Минов группы В. Способ производства кисло-молочных продуктов с использованием бактериально-белкового препарата заключается в следующем.

16,8

0,52

б

1,3

110 0,15

б 110 14,3 0,5

7 0,12 0,5 15,6 115

0,4tt

12,9

1,0 Молоко или сливки пастеризуют при 90-95°С с выдержкой не менее 15-20 с, в случае использования сливок их гомогенизируют при 5070°С и давлении 8-10 МПа, затем охлаждают до температуры заквашивания и добавляют белково-бактериальный препарат в количестве 2-3% от массы сырья. Предварительно препарат растворяют в пастеризованном молоке с температурой ЗО-ЗБ С, при этом 1 ч препарата вносят 5 ч молока. Сразу после внесения бслковобактериального препарата молоко или сливки тщательно перемешивают, а затем через каждые 30 мин в течение первых 3 ч сквашивания повторяют операцию перемешивания. Сквашивание проводят до достижения титруемой кислотности 70+5°Т, при этом консистенция продукта однородная, в меру густая, вязкостью 0,81,8 .. Пример 1. Получение белковобактериального препарата из подсырной сыворотки. 100 кг подсырной сыворотки кислотностью 18 т нагревают до , выдерживают при этой температуре 15 мин, отстаивают в течение 2ч, осветленную часть сыворотки сливают, а белковую массу охлаждуют до 30°С и инокулируют 3% симбиоза, включающего вязкие разновидности молочно-кислых стрептококков: Str. lac.tis 121, Str. cremoris Идо Str. thermpphilus 151 И культуру уксуснокислых бактерий Acetobacter aceti, соединенные в соотношении 2:1:2:2:1. Процесс сквашивания длится в течение 12ч. После сквашивания белковую массу нейтрализуют стерильным раствором бикарбоната натрия до рН 6,5 и высушивают на дисковой распылительной сушилке с температурой в зоне распыления 45°С. Готовый белково-бактериальный препарат имеет вид однородного поро ка кремового цвета. Содержание влаг ги 5%. В 1 г препарата содержится 14 клеток молочно-кислых бактерий и 1,7 млрд клеток уксуснокислых бактерий. Препарат содержит 75% сывороточных белкови 9,5% угл водород-белковых комплексов. Пример 2. Получение белко во-бактериального препарата из тво рожной сыворотки. 100 кг творожной сыворотки кисл ностью нагревают до , выдерживают при этой температуре 40 мин, остаивапт в течение 3 ч, о ветленную сыворотку сливают, а бел вую массу охлаждают до 2Q°C и инок лирурт 5% симбиоза, включающего вя кие штаглмы молочно-кислых стрепток - ков Str. lactis 121, Str. cremoris 8П, Str. acetoinicus H 45 , Str...ther mophilus 151 И культуру уксуснокислых бактерий Acetobscter aceti PD-10, соединенные в соотношении ;2:1:2:2:1. Процесс сквашивания дли ся в течение 13 ч. После сквашиван белковую массу нейтрализуют стерил ным раствором бикарбоната натрия д рН-6 7 и высушивают на дисковой распылительной сушилке с температурой Б зоне распыления 46°С. Готовый продукт имеет вид одно.родного порошка кремового цвета Содержание сухих веществ 94%, в том числе 72% сывороточних белков и 9,2% углевод-белковых комплексов микробного происхождения. В 1 г препарата содержится 11 млрд клеток молочно-кислых стрептококков и 1,2 млрд клеток уксусно-кислых бактерий. Примерз. Получение белково бактериального препарата из подсырцой сыворотки с применение ультрафильтрации. 100 кг подсырной сыворотки кислотностью 16°Т нагревают до 93°С с выдержкой 45 мин, остаивают в течение 2 ч, осветленную сыворотку подвергают ультрафильтрации при 30°С, выделившийся при этом белок присоединяют в белковой массе, полу ченной при тепловой обработке сыворотки, и ИНОКУЛИРУЮТ при 29 С 4% симбиоза вязких культур молочно-кис лых стрептококков с культурой уксусно-кислых бактерий Acetobafiter aceti PD-10. Процесс сквашивания длится 11 ч. После сквашивания продукт нейтрализуют до рН-6,6 и высушивают на дисковой распылительной сушилке с температурой в зоне распы ления 48°С. Пример 4. Производство сме таны 20%-ноП жирности с использованием белково-бактериальиого препарата. 900 кг сливок жирностью 22% пастеризуют при 95°С с выдержкой 20 с, охлаждают до 60°С, гомогенизируют при давлении 10 Мпа, охлаждают до и вносят 20 кг белково-бактериального препарата, который предварительно растворяют в 100 кг пастеризованного молока с температурой 30 с. Сливки тщательно перемешивают сразу после внесения белково-бактериального препарата, а затем через каждые ЗО мин в.течение первых 3ч сквашивания. Процесс сквашивания длится 12 ч до достижения титруемой кислотности 70°т. Полу.чённый продукт охлаждают до 4°С, расфасовывают и помещают в холодильную камеру с температурой для созревания в течение 8 ч. Готовый продукт характеризуется чистым кисло-молочным вкусом, плотной, однородной консистенцией и вязкостью 1,5 Па с. П р и м,е р 5. Производство кисло-молочного продукта 10%-ной жирности с использованием белково-бак терИального препарата. 850 кг сливок 12%-ной жиркости пастеризуют при 95°С с выдержкой 20 с, охлаждают до 70°С, гомогенизируют при давлении 9 МПа, охлаждают до и вносят 30 кг белково-бактериального препарата,растворенного в 150 кг пастеризованного .молока с температурой З5с. Сливки 1тщательно перемешивают сразу же после внесения белково-бактериального препарата, а затем через каждые 30 мин в течение первых 3 ч сквашивания 11 ч, титруемая кислотность 75°Т. Сквашенные сливки охлаждаются до , расфасовываются и помещаются в холодильную камеру с температурой для созревания в течение 12 ч. Гото-вый продукт характеризуется чистым кисло-молочным вкусом, плотной, однородной консистенцией, вязкостью 1,2 Па с. П р и-м о р 6. Производство обезжиренного кисло-молочного напитка с использованием белково-бактериального препарата. 850 кг обезжиренного молока пастеризуют при с выдержкой 15 с, охлаждают до 2бс и вносят 30 кг белково-бактериального npenapaTci, растворенного в 150 кг пастеризованного обезжиренного молока с температурой З2с. Молоко тщательно перемешивают сразу после внесения белково-бактериального препарата, а затем через каждые 30 мин в течение первых 3 ч сквашивания. Продолжительность сквашивания 12 ч, титруемая кислотность . Сквашенный продукт охлаждают, до , расфасовывают и помещают в | холодильную камеру с температурой 4С.

Готовый продукт имеет чистый кисло-молочный вкус, однородную, сметанообразную консистенцию с вяэйостью сгустка 0,8 .

Чистый кисломолочный, выраженный

Чистый кисломолочный

То же

П р и м.е р 7. Получение кисломолочного продукта из подсырной сыворотки.

Подсырную сыворотку в количестве 4000 кг кислотностью 20т нагревают до и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч. По истечении этого времени осветленную сывбротку сливают с помощью сифона, а белковую массу охлаждают до и добавляют в нее 120 кг закваски, включающей штаммы вязких молочнокислых стрептококков Str. lactis 12 Str. cremoris 8П, Str. acetoinicus 1Цр , Str. thermophilus 151 и культуру уксусно-кислых бактерий Acetobacter aceti PD-10 В соотношении 2:1:2:2:1.

Процесс сквашивания длится в течение 12 ч. После сквашивания белковую массу перемешивают и прессуют до содержания сухих веществ 30%. Кислотность белковой массы .

Готовая углевод-белковая паста представляет собой густую, вязкую, кремообразную массу с чистым кисломолочным вкусом.

П р и м е р 8. Получение кисломолочного продукта из творожной сыворотки. .

Творожную сыворотку в количестве 4000 кг кислотностью 55 Т нагревают до 9&°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 ч. По истечении этого времени осветленную сыворотку сливают, а белковую массу охлаждают до 30 С и инокулируЮт ее

Характеристика кислотно-молочных препаратов, полученных с применением, белково-бактериального препарата представлена в табл. 2.

Т а б л и ц а 2 :

1,5

72

70

Густая

.- -

1,2

75

72

0,8

75

п

75

0 120 кг симбиоза, включающего штаммы вязких разновидностей молочно-кислых стрептококков: Str. lactis 121, Str. cremoris 8П, Str, acteoinicus H , Str. thermophilus 151 и культУ5ру уксуснокислых бактерий Acetobacter aceti PD-10, соединенных в cooTr-i . ношении 2:1:2:2:1. Процесс инокуляи ции длится в течение 12 ч. Сквашенную белковую массу перемешивают и прессуют до содержания сухих веществ 31%.Кислотность белковой массы ,

Готовая углевод-белковая паста представляет собой густую, вязкую, кремообразную Массу с чистым кисломолочным вкусом.

Химический состав белково-бактериального препарата следующий: Содержание сухих веществ, %94-95 Содержание белков, % 70-75 Содержание аминного азота, мг 45-60 Содержание углеводбелковых комплексов,% 8-10 Содержание витамина , мг/кг 10-15 Содержание витамина

8-15

В, мг/кг

Содержание редуцирующих веществ, % 1,5-1,8 Бактериальный состав белкрво-бактериального препарата в 1 г, млрд Общее содержание клеток микроорганизмов 11-17 Содержание клеток молочйокислых бактерий 10-15

Содержание клеток уксуснокислых бактерий Содержание клеток штамма Str. lactis 121 Содержание клеток штамма Str. cremoris 8П Содержание клеток штамма Str. acetoinious Над Содержание клеток штамма Str. thermo hilus 151

Использование изобретения позволяет получить белково-бактериальный препарат, характеризующийся высокой стойкостью при хранении, повышенной биологической ценностью, выполняющей роль белкового наполнителя и бактерисшьной закваски,а также кисломолочн1ле продукты с повышенной биолоП1ческой ценностью,стойкостью при хранении и улучшенной консистенции.