способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров
Классы МПК: | A23C19/032 характеризующееся применением определенных микроорганизмов и(или) ферментов микробиального происхождения C12N1/20 бактерии; питательные среды для них |
Автор(ы): | Сорокина Н.П., Суслов Н.В., Перфильев Г.Д., Мурашова Р.М. |
Патентообладатель(и): | Экспериментальная биофабрика Россельхозакадемии |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-09-15 публикация патента:
20.10.2000 |
Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для использования при производстве лиофилизированных концентратов молочнокислых бактерий для выработки сыров. Питательную среду инокулируют культурами лактококков и лейконостоков Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetilactis с высокой и низкой скоростями кислотообразования, Leuconostos mesenteroides subsp. cremoris и/или Leuconostos lactis в соотношении 0,8:5,4:0,08:0,25:0,20. При одновременном внесении лейконостоков видов Leuc. lactis и Leuc. mesenteroides subsp. cremoris их используют в соотношении 1:1. Накопление бактериальных клеток ведут при 24-26oС в две стадии: в течение 4-6 ч на первой стадии и 8-10 - на второй, причем объем питательной среды на второй стадии увеличивают в 6-10 раз. Способ обеспечивает получение лиофилизированного концентрата молочнокислых бактерий с повышенным содержанием Lc. lactis subsp. cremoris, улучшение его технологических свойств, повышение активности и повышение качества сыра. 1 з.п.ф-лы, 5 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
Формула изобретения
1. Способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, 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 - 26oC 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. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно Leuc. mesenteroides subsp. cremoris и Leuc. lactis вносят в соотношении 1 : 1.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для использования при производстве лиофилизированных концентратов молочнокислых бактерий для выработки сыров. При производстве сыров в качестве источника молочнокислой микрофлоры используют сухие и жидкие бактериальные закваски и концентраты, которые различаются как по общему количеству жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий (в заквасках - до 10 млрд. колоний образующих единиц в 1 г, в концентратах - сотни млрд КОЕ в 1 г.), так и по составу и соотношению отдельных компонентов микрофлоры. Это оказывает существенное влияние на интенсивность и направленность физико-химических, биохимических и микробиологических процессов, протекающих при изготовлении и созревании сырной массы, и вследствие этого на качество сыров. Различные варианты бактериальных заквасок и концентратов, используемых в практике сыроделия включают - лактококки разновидностей Lactococcus (Lc) lactis subsp. lactis и Lc. lactis subsp. cremoris, составляющие кислотообразующую группу заквасочной микрофлоры;- лактококки разновидности Lc. lactis subsp. diacetilactis со слабой и сильной кислотообразующей активностью и лейконостоки видов Leuc. lactis и/или Leuc. mesenteroides subsp. cremoris, составляющие "газоароматообразующую группу" заквасочной микрофлоры;
- мезофильные гомоферментативные молочнокислые палочки рода Lactobacillus (Lbc), разновидностей Lbc. plantarum и Lbc. casei;
- термофильные молочнокислые палочки видов Lbc. helveticus и Lbc. lactis;
- термофильный молочнокислый стрептококк. Исследованиями ВНИИМС (Перфильев Г.Д., Гудков А.В., Шергин Н.А., Сорокина Н.П. Производство и применение бактериальных заквасок и препаратов в сыроделии, М. , "ЦНИИТЭИ мясомолпром СССР", 1985 г., 36 с.) установлено, что свойства произведенных заквасок и качество сыров в значительной степени определяются количественным содержанием и соотношением между кислото - и газоароматообразующими компонентами заквасочной микрофлоры, а также между Lc. lactis subsp. lactis и Lc. lactis subsp. cremoris в группе кислотообразующих молочнокислых бактерий. Соотношение между указанными разновидностями лактококков влияют на интенсивность и направленность таких важных для выработки и созревания сырной массы процессов как
- сбраживание лактозы и кислотообразование во время выработки и созревания сырной массы;
- характер образующегося сгустка, синерезис во время обработки сгустка и зерна, формирование консистенции сыра;
- протеолиз, формирование вкуса и аромата сыра. Известен способ получения закваски "Таллинской", в микрофлоре которой доминирующее положение занимает lc. lactis subsp. cremoris (Технология сыра, справочник под ред. Г.Г.Шилера, М., "Легкая и пищевая промышленность", 1984 г. , 312 с. ). При этом рекомендуется трех пересадочный способ, включающий приготовление первичной (материнской) закваски, затем - вторичной и производственной. В связи с низким уровнем жизнеспособных клеток в исходной (материнской) закваске, который составляет (1-3)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157005/183.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157005/183.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157005/183.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157005/183.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157005/183.gif)
лактоза - 1,20
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
цитрат натрия - 1,20
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
марганец сернокислый - 0,02
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
кукурузный экстракт (разбавленный водой 1:1) - 1,1
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
молоко, гидролизованное протосубтилином с массовой долей сухих веществ (4,5
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
pH среды - 7,0
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
Результаты сравнительных исследований по изучению ростовых характеристик лактококков при культивировании их в описанной выше среде, приведенные в табл. 1, показывают, что при одинаковой дозе инокулята, равном (1,0
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157005/183.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
![способ получения концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров, патент № 2157640](/images/patents/314/2157024/177.gif)
Lc. lactis subsp. lactis 9168-5-5;
Lc. lactis subsp. cremoris T3-9;
Lc. lactis subsp. diacetilactis с высокой скоростью кислотообразования 5318 и низкой скоростью кислотообразования 2053;
Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris 19912. Для приготовления исходного инокулята в емкости со стерильным молоком по отдельности вносят по 1% исходных культур и выдерживают при 30oC
- культуры Lc. lactis subsp. cremoris T3-9, Lc. lactis subsp. lactis 9168-5-5 и Lc. lactis subsp. diacetilactis 5318 в течение 18 ч;
- культуру Lc. lactis subsp. diacetilactis 2053 - в течение 26 ч;
- культуру Leuc. mesenteroides subsp. cremoris 19912 в течение 48 ч. Контроль исходного инокулята ведут по времени образования сгустка и его структуре. Для приготовления питательной среды в 750 л водопроводной воды растворяют 34 кг сухого обезжиренного молока, устанавливают pH 6,8, подогревают до 55oC, вносят 175 г фермента протосубтилина ГЗХ с протеолитической активностью 70 ед/г, предварительно активизированного в 1 л воды при 30oC в течение 10 минут. Гидролиз белков молока проводят при 55oC в течение 2 ч, после чего вносят 7,5 кг лимоннокислого натрия, 7,5 кг лактозы, 120 г сернокислого марганца, 7,5 л кукурузного экстракта, предварительно разбавленного водой 1:1 и простерилизованного при 121oC в течение 20 минут. В среде устанавливают pH 7,4 и стерилизуют при 121oC в течение 30 минут. Подготовление монокультуры Lc. lactis subsp. cremoris T3-9, Lc. lactis subsp. lactis 9168-5-5, Lc. lactis subsp. diacetilactic 5318, Lc. lactis subsp. diacetilactis 2053, Leuc. mesenteroides subsp. cremoris 19912 вносят в малый ферментер со стерильной питательной средой в соотношении 5,4:0,8:0,08:0,28:0,20 и проводят первую стадию культивирования при температуре 25oC в течение 5 ч. На второй стадии объем культуры увеличивают путем смешивания с питательной средой в соотношении 1:10 в большом ферментере и выдерживают при температуре 25oC в течение 9 ч с автоматическим поддержанием активной кислотности культуральной среды на уровне 6,5 единиц pH посредством нейтрализации образующейся кислоты раствором гидроокиси натрия с массовой долей NaOH 28%. По окончании культивирования среду охлаждают до температуры 12oC и центрифугируют на суперцентрифуге ОТР при 15000 об/мин. Полученную биомассу суспендируют в соотношении 2:1 с защитной средой на основе гидролизованного молока при следующем содержании компонентов, г/л:
сахар-песок - 100
аммоний лимоннокислый трехзамещенный - 20
кислота аскорбиновая - 5
магний сернокислый - 0,5
апилак - 0,7
Суспензию бактерий разливают в кюветы, замораживают при температуре минус 38oC в течение 3 ч и сушат под вакуумом на сублимационной установке КС-30. Сухой препарат измельчают, фасуют и упаковывают. Показатели полученного сухого препарата приведены в таблице 3. Пример 2. В результате отбора культур по вышеперечисленным показателям в состав концентрата включают следующие штаммы:
Lc. lactis subsp. lactis 2657, Lc. lactis subsp. cremoris 5914, Lc. lactis subsp. diacetilactis с высокой скоростью кислотообразования 6072 и с низкой скоростью кислотообразования 2024, Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris 3162, Leuc. lactis 1548. С использованием отобранных штаммов готовят исходный инокулят согласно примеру 1, полученные монокультуры вносят и ферментер со стерильной питательной средой в количестве:
Lc. lactis subsp. cremoris 5914 - 5,4%
Lc. lactis subsp. lactis 2657 - 0,8%
Lc. lactis subsp. diacetilactis 6072 - 0,08%
Lc. lactis subsp. diacetilactis 2024 - 0,25%
Leuc. mesenteroides subsp. cremoris 3162 - 0,1%
Leuc. lactis 1548 - 0,1%
Первую стадию культивирования проводят в малом ферментере при температуре 24oC в течение 6 ч, вторую - в течение 8 ч при увеличении объема питательной среды в 6 раз (в большом ферментере). Приготовление питательной и защитной сред, а также процессы центрифугирования и сублимационной сушки суспензии бактерий выполняют в соответствии с описанными в примере 1, после чего препарат измельчают, фасуют и упаковывают. Показатели лиофилизованного концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров приведены в таблице 4. Пример 3. В составе микрофлоры бактериального концентрата используют штаммы:
Lc. lactis subsp. cremoris 2834;
Lc. lactis subsp. lactis 9455;
Lc. lactis subsp. diacetilactis с высокой скоростью кислотообразования 4467 и низкой скоростью кислотообразования 91315;
Leuc. lactis 2404
Отбор культур, подготовку питательной среды и исходного инокулята проводят аналогично примеру 1. Полученные монокультуры вносят в ферментер со специальной питательной средой в количестве:
Lc. lactis subsp. cremoris 2834 - 5,40%
Lc. lactis subsp. lactis 9455 - 0,80%
Lc. lactis subsp. diacetilactis 4467 - 0,08%
Lc. lactis subsp. diacetilactis 91315 - 0,25%
Leuc. lactis 2404 - 0,20%
Первую стадию культивирования проводят при температуре 26oC в течение 6 ч, после чего объем культуры увеличивают, перекачивая ее в ферментер с большим объемом свежей питательной среды в соотношении 1:8 и выдерживают при той же температуре (26oC) в течение 10 ч автоматическим поддерживанием активной кислотности культуральной среды на уровне 6,5 единиц pH. По окончании культивирования проводят охлаждение, центрифугирование, смешивание с защитной средой, сублимационную сушку по режимам, описанным в примере 1. Сухой препарат измельчают, фасуют и упаковывают. Показатели полученного концентрата молочнокислых бактерий приведены в таблице 5. Приведенные данные свидетельствуют о высокой активности препарата, его преимуществах по сравнению с прототипом в отношении содержания жизнеспособных клеток и соотношения культур микроорганизмов. Предлагаемый способ получения лиофилизированного концентрата молочнокислых бактерий для производства сыров позволяет интенсифицировать процесс сквашивания молока при производстве сыра, повысить качество получаемого сгустка за счет оптимизации состава микрофлоры и вследствие этого качества сыров.
Класс A23C19/032 характеризующееся применением определенных микроорганизмов и(или) ферментов микробиального происхождения
Класс C12N1/20 бактерии; питательные среды для них