Способ получения бактериального концентрата мезофильных молочно-кислых стрептококков для производства кисло-молочных продуктов Советский патент 1985 года по МПК C12N1/04 A23C9/12 

01

со

S

4ib

CD

Изобретение относится к технической микробиологии и касается способа получения бактериальных концентратов

Известен способ получения бактериального концентрата мезофильных молочнокислых стрептококков для производства кисломолочных продуктов предусматривакяций приготовление питательной среды на основе молочной сыворотки с добавлением ростового вещества, буферных солей и макроэлементов, внесение закваски микроорганизмов культивирование с регулированием рН, выделение клеток из культуральной жидкости и последующее их консервирование ll«

Недостаток способа в том, что наша промьшшенность не готова к массовой пересылке этого концентрата изза отсутствия необходимого количества сосудов Дюара и отсутствия возможности поддержания низких отрицательных температур. Кроме того, .полученный концентрат обладает недостаточно высокой активностью.

Целью изобретения является увеличение выхода и повышение активности бактериального концентрата.Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения бактериального концентрата мезофильнык молочнокислых стрептококков для производства кисломолочных прод)1ктов, предусматривающему приготовление питательной среды на основе молочной сыворотки с добавлением ростового вещества, буферных солей и макроэлементов, внесение закваски микроорганизмов, культивирование с регулированием рН, выделение клеток из культуральной жидкости и последующее их консервирование, в качестве ростового вещества используют аминокислотномикрозлементйр-витаминный комплекс АМКИВИТ в количестве 0,-0,8% от маесы средь, а консервирование биомасс вьщеленных клеток осуществляют защитной средой) содержащей, мас.%; хлористого натрия 8-12, желатина 1015, фитина 1-3, апилака 0 0001-0,0003 и воду, причем соотношение биомассы и защитной среды устанавливают 1:1t:2.

С целью увеличения роста мезофильных молочнокислых бактерий и повышения их биохимической активности в ере ду культивирования вносится аминокислотно-микрозлементно-витаминный комплекс ( А№{ИВИТ). Аммивит обладает большими стимулирующими свойствами и увеличивает рост мезофильных молочнокисльк стрептококков.

Установлено, что количественный и качественный состав микроэлементов в питательных средах яйляется важным фактором, регулирующим интенсивность и направленность развития мезофильныи молочнокислых стрептококков.

Внесение в среду культивирования 0,2-1,5% аммивита оказывает неодинаковое влияние на рост мезофильных MQ- лочнокислых CTpenTCiKOKKOB. Наибольшв увеличение клеток в среде, на 78-80% отмечается при внесении 0,5-0,8% аммивита от массы среды.

При увеличении содержания аммивита 1-1,5% от массы среды не наблюдается дальнейшего увеличения роста клеток. Это можно объяснить тем,л,что амцивит имеет очень кислую реакцию и при его внесении снижается рН массы среды культивирования. Кроме того, препарат богат различными аминокислотами, витаминами и микроэлементами. При внесении в питательную среду t-t,5% аммивитаот массы среды создается избыток этих компонентов, что также, как и при недостатке, отрицательно сказывается на росте клеток мезофильных молочнокислых стрептококков. Снижение количества вносимого аммивита до ,4% дает увеличение роста клеток всёгр на 15-22%.

Поэтому рекомендовано внесение в среду аммивита в пределах 0,5-0,8% от массы среды. При внесении в питательную среду аммивита в указанных количествах увеличивается выход биомассы в 1,8-2,7 раза, повышается биохимическая активность клеток, количество клеток в 1 г концентрата повышается на 25-30%.

Очень важно все свойства полученного концентрата сохранить и довести до .потребителей. Для этого подобрана такая защитная среда, которая связывает активную воду s бакконцентрате и доводит значение активной воды aw до 0,998-0,991.

В табл. 1 показано влияние компонентов защитной среды на значение активной воды aw и сохраняемость клеток в жидком бакконцентрате при хранении. При этом исследовано внесение в защитную среду 4-20% хлористого натрия от массы среды. Установлено, что при добавлении хлористого натрия более 20% происходит увеличе ние осмотического давления в клетке и происходят необратимые процессы, в результате которых активность кон центрата резко падает. Желатин кроме защитных свойств придает бакконцентрату студнеобразную консистенцию, которая сохраняет ся при температуре от -5 до +8°С. Наилучшие результаты по активности концентрата и сохраняемости клеток при хранении получены при внесении в защитную среду 8-12% хло ристого натрия и 10-15% желатина. При внесении фитина стойкость клеток при хранении возрастает. Хор шие результаты получены при внесении в защитную среду 1-3% фитина. В этом случае выживаемость клеток увеличивается на 12-18%. Внесение в защитную среду фитина в количестве 4-6% не дает дальнейшего увеличения выживаемости клеток при хранении, и она составляет 13-22%. Снижение вносимого фитина до 0,5-0,8% дает увеличение стойкости клеток на 4-5% Поэтому в защитную среду вйосят 1-3 фитина. В защитную среду входит апилак. Апилак обладает различнь1ми свойства ми. В небольших дозах усиливает биохимическую активность клеток и они становятся более жизнеспособными и стойкими. В больших дозах апилак обладает антисептическими свойствами. .Установлено, что внесение 0,0001 0,0005% апилака, оказывает активизирующее действие на биохимическую активность клеток мезофильных молоч нокислых стрептококков. Внесение мёиьщего количества апилака в преде |лах 0,00002-0,00005% не оказьтает заметного увеличения биохимической активности клеток. В защитную среду достаточно добавлять апилак в количестве до 0,00010,003%, Ввведеиие впитетельну1б среду аммивита обога1цает среду ростовьа « веществами и позволяет ускорить процесс накопления биомассы. Продолжительность культивирования ускоряется на 2-3 ч, вькод биомасСыувеличиваетс в 1,4-3 раза. Количество клеток в одной бакконцентрата увеличивается в 1,5-2,1 раза, количество 494 порции из 1000 л среды увеличивается в 1,9-5 раза. Подобрана такая, защитная среда, которая хорошо сохраняет активность жидко -о концентрата как сразу после получения,так и в процессе хранения. Поэтому при использовании одной порции жидкого бакконцентрата можно получить до 600 л производственной закваски, т.е. в 2 раза больше и-до 3 т продукта непосредственно из бакконцентрата, т.е. в Г,2 раза больше. В табл, 2 представлены сравнительные показатели замороженного и жидкого бакконцентратов, полученных по известному и предлагаемому способам. Пример 1. К 270 л сыворотки с рН 4,6 добавляют 8 кг аммивита и все нагревают в ванне ВДП до с вьздержкой 70 мин. Затем сыворотку осветляют путем сепарирования. Для приготовления 1000 л среды перед стерилизацией берут 250 л осветленной сыворотки с аммивитом И смешивают с 650 л . питьевой воды и добавляют 10 кг лимоннокислого натрия, 0,165 г сернокислого марганца. Затем устанавливают реакцию среды 25%-Hbw водным раствором аммиака, чтобы активная кислотность была 6,8, После этого среду стерилизуют ПРИ добавлении 0,08 МПа, что соответствует температуре 118 С, выдержкой 65 мин и охлаждают до . В данную среду через 4 ч культивирования вносят 10 л обезжиренного молока, предварителысо стерилизован- , ного при давлении 0,1 МПа, что соответствует температуре , с вьгдержкой 7 мин, затем в приготовленную Среду вносят 5% закваски. Среду с закваской тщательно перемешивают. Выращивание мезофильных молочиокислых стрептококков в условиях периодического культивирования при постоянной нейтрализации среды проводят 10 ч, поддерживая активну кислотность среды на уровне 6,8 путем непрерывного подщелачивания культуральной жидкости 25Х-ньм водньм раствором atttiuaка При постоянном перемешивании с частотой вращ1ения мешалки 3,3 с После окончания процесса культивироания жидкость охлаждают до 10°С и аправляют ка бактофугу. Развитие молочнокислых стрептококов в культуральной жидкости контроируют по микроскопическому препарату. Из 1000 л культуральной среды получают 10 кг биомассы. Для определения количества клето в биомассе берут две пробирки с 10 мл стерильной воды, подогретой до . В одну пробирку отвешиввют 1 Г биомассы, хорошо перемешивают с водой так, чтобы не было комочков. В другую пробирку наливают 1 мл раб чего раствора резазурина. Содержимое двух пробирок соединяют в одну пробирку, закрывают рез новой пробкой, смешивают путем медленного трехкратного переворачивани пробирки. Пробирку помещают в водят ую баню при 30°С. Обесцвечивание резазурина происходит за 0,8 мин, поэтому в 1 г био массы содержится более 300 млрд, ба териальных клеток, и биомассу смеши вают с защитной средой в соотношени 1:2, т.е, на 10 кг биомассы берут 20 кг защитной среды. Защитная среда состоит из 8 л раствора поваренной соли в виде вод ного раствори с массовой долей поваренной соли 30%, предварительно стерилизованного при 0,1 МПа, что соответствует температуре 112 С, с выдержкой 20 мин, из 8 л суспензии с массовой долей желатозы 37,5%, предварительно стерилизованной при 0,2 МПа, что соответствует температуре , с выдержкой 3 ч, и 3 л водной взвеси фитина с массовой долей фитина 20%, предварительно стерилизованной при 0,2 МПа, что соответствует температуре , с вьще кой 2,5, и 1 л водной взвеси апилака, где растворено 0,06 кг апилака. При этом воду стерилизуют при 0,1 МП что соответствует температуре с выдержкой 20 мин. Затем в охлажденную воду вносят апилак. Затем суспензию клеток мезофильных молочнокисльк стрептококков в защитной среде разливают в асептических условиях в стерильные флакон по (5,0±0,5) г (полпорции) и по (10,OtO,5) г (порция). Флаконы с жкякум бакконцентратом закрывают стерильными полиэтиленовыми пробками и закрывают алюминиевыми колпачками. Хранят жидкий бакконцентрат при температуре . В 1 г жидкого бакконцентрата сразу после его получения содержитс .200 млрд. бактериальных клеток, а в порции - 2000 млрд. При хранении жидкого бакконцентрата при температуре в течение 2 месяцев погибает 16-18% жизнеспособных клеток. Пример 2. К 2.70 л сыворотки с рН 4,5 добавляют 5 кг аммивита и все нагревают в ванне ВДП до 97с, с вьщержкой 60 мин. Затем сыворотку осветляют сепарированием. Для приготовления 1000 л среды перед стерилизацией берут 250 л осветленной сыворотки с аммивитом, смешивают с 650 л питьевой воды и добавляют 10 кг лимоннокислого натрия, 0,165 г сернокислого марганца. Затем устанавливают реакцию среды 25%-ным раствором аммиака так, чтобы активная кислотность была 6,6. После этого среду стерилизуют при давлении 0,08 МПа, что соответствует 118°С, с выдержкой 60 мин, и охлаждают до 32°С. В данную среду через 3 ч культивирования, вносят 10 л обезжиренного молока, предварительно стерилизованного при давлении 0,1 1-ffla, что соответствует 121°С, с выдержкой 5 мин. Затем в приготовленную среду вносят 8% закваски на сывороточной среде. Среду с закваской тщательно перемешивают.: Выращийание мезофильных молочнокислых стрептококков в условиях периодического культивирования при постоянной нейтрализации среды проводят 12 ч, поддерживая активную кислотность среды на уровне 6,5 путем непрерьюиого подщелачивания культуральной жидкости 25%-ным воднь1м растврром аммиакаи постоянного перемешивания с частотой вращения мешалки 2,5 с- После окончания процесса культивирования жидкость охлаждают до Зс и направляют на бактофугирование. i Развитие молочнокислых стрептококков в культуральной жидкости контролируют по микроскопическому препарату.. Из 1000 л культуральной среды получают 10 кг биомассы, Для определения количества клеток в биомассе берут две пробирки с 10 мл стерильной воды, подогретой до , В одну пробирку отвешиваю 1 г биомассы, хорошо ее перемешивают с водой так, чтобы не бьшо комочков, в другую пробирку наливают 1 мл рабочего раствора резазу рина. Содержимое двух пробирок соединяю в одну пробирку, закрывают резиновой пробкой, смешивают путем медленного трехкратного переворачивания пробирки. Пробирку помещают в водяную баню при . Обесцвечивание резазурина происхо дит за 1,8 мин, поэтому в 1 г биомассы содержится менее 300 млрд. бактериальных клеток, и биомассу смешивают с защитной средой в соотношении 1:1, т.е. на 10 кг биомассы берут 10 кг защитной среды. Защитная среда состоит из 2,9 л раствора поваренной соли в виде водного раствора с массовой долей соли поваренной 30%, предварительно стерилизованного при 0,1 МПа, что соответствует , с выдержкой 15 мин, из 2,7 л суспензии с масовой долей желатозы 37,5%, предварительно стерилизованной при 0,15 МПа, что соответствует ,. с вьщержкой 2,5 ч и 0,5 л водной взвеси фитина с масовой долей фитина 20%, предварительно сте рилизованной при 0,15 МПа, что соответствует 128С, с выдеря кой 2 ч, и 3,0 л водной взвесиапилака, где растворено 0,01 кг апилака. При этом воду стерилизуют при 0,1 МПа, что соответствует , с вьщержкой, . 15 мин. ЗатеА в охлажденную воду вносят апилак. Затем суспензию клеток в защитной среде в асептических условиях разливают в стерильные флаконы по (5,0±0,5) г (полпорции) и по (10,0±0,5) г (порция). Флаконы с жидким бакконцентратом з.акрывают стерильньв и полизтипеновыми пробками и закрывают алюминиевьд и колпа:чками. Хранят жидкий бакконцентрат при . . В 1 г жидкого бакконцентрата сраз после его получения содержится 150 млрд. бактериальных клеток, а в порции - 1500 млрд. При хранении жидкого бакконцентрата при в течение 2 месяцев погибает 16-24% жизнеспособных клеток. Однако активность бакконцентрата и гее биохимические показатели близки к первоначальным. При испояьзсваНИИ одной порции ЖИДКОГО; .бактериального концентрата получают 600 л производственной закваски за 12 ч. При этом полученная производственная закваска отвечает всем качественньм показателям, указанным в инструкции по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промьпиленности. Кислотность ее 92, сгусток плотный, вкус чистьш кисломолочный с хорошо выраженным ароматом. Из производственной закваски получают сметану и творог. При получении сметаны в сливки вносят 2% производственной закваски. Сквашивание сливок происходит за 12 ч. Сгусток плотный, вкус кисломолочный с хорошо выраженным ароматом. Выработанная сметана оценивается высшим сортом. При получении творога в молоко вносят 2,5% производственной закваски. Сгусток образуетс.я за А ч. Ид-ет хорошее отделение сыворотки. Творог отвечает требованиям нормативнотехнической документации и оценивается высшим сортом. Кроме того, творог получают не-посредственнр из активизированного жидкого бактериального концентрата. Для активизации 1 порцию бакконцентрата вносят в 10 л пастеризованного молокаj охлажденного до , и выдержив|1ЮТ в течение 4 ч. Затем активизированный концентрат (1 порция) вносят на 3 т молока. Сгусток образовывается за 4,5 ч. Отмечается отделение сыворотки, творог отвечает требованиям нормативно-технической документации и оценивается высшим сортом. Сметану можно пблучать также непосредственно из жидкого бакконцентрата. Для этого одну порцию бакконцентрата. активизируют в 10 л пайтеризованного молока в течение А ч при , а затем вносят на 3 т сливок. Сквашивание сливок происходит за 1А ч. Выработанная сметана оценивается высшим сортом. Экономический зффект от замены бакконцентрата на жидкий, составляет 17,7 руб. на 1000 порций при его получении. Жидкий бакконцентрат более активнь1й, чем сухой, поэтому из него можйо получать большее количество продукта. Экономический эффект от его применения в производстве составляет 0,73 руб. на 1 т продукта.

911599А910Использование бакконцентрата позво- ту и активность закваски,что, в свою очеляет повысить микробиологическую чисто- редь,повысит качество продукции.

,Таблица1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА МЕЗОФИЛЬНЫХМОЛОЧНОКИС1В1Х СТРЕПТОКОККОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ, предусматривающий приготовление питательной среды на основе молочной сыворотки с добавлением ростового вещества. буферных солей и макроэлементов, внесение закваски микроорганизмов, культивирование с регулированием рН, выделение клеток из культуральной жидкости и последующее их консервирование, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения выхода и повьоаения активности концентрата, в качестве ростового вещества, используют аминокислотно-микроэлементно-внтаминный комплекс АММИВИТ а количестве 0,5-6,8% от массы среды, а консервирование биомассы выделенных клеток осуществляют защитной средой, содержащей мас.%: хлористого натрия.8-12, желатина 10-15, фитина 1-3, апилака 0,0001-0,0003 и воду, W причем соотношение биомассы и защитной среды устанавливают t;1 - 1:2.

8-12

0,989-0,991

натрий 10-15 112 9 3 9 500 1220 210 8 4 В 800 1560

60-62

Т а б л и ц а 2 1250 6300 300 600 2000 3000 2430 5200 300 600 2000 3000

11

1159949

12 Продолже1тие тпбл.2