активатор закваски на основе молочнокислых бактерий, активированная закваска и способ получения молочного продукта

Формула изобретения

1. Активатор закваски на основе молочнокислых бактерий, характеризующийся тем, что он содержит азотсодержащее вещество и буферную смесь, способную поддерживать рН активности молочнокислых бактерий на уровне между 5 и 7, причем доля азотсодержащего вещества составляет 50-90% и предпочтительно 60-80% от массы активатора, а буферная смесь представляет собой смесь карбонатов, предпочтительно смесь карбоната кальция и карбоната магния.

2. Активатор по п.1, отличающийся тем, что азотсодержащее вещество представляет собой пептид, аминокислоту и/или один или несколько протеинов, молочных или немолочных.

3. Активатор по п.2, отличающийся тем, что азотсодержащим веществом является протеин, выбранный из -лактоглобулина, альбумина и альфа-лактальбумина, казеинов и их производных, таких, как молочный казеин, сычужный казеин и казеинаты, каппа-казеин, бета-казеин.

4. Активатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что азотсодержащее вещество дополнительно содержит дрожжевой экстракт.

5. Активатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что дополнительно содержит питательные вещества, требуемые для поддержания метаболической активности молочнокислых бактерий.

6. Активированная закваска на основе молочнокислых бактерий, характеризующаяся тем, что содержит по меньшей мере монокультуру молочнокислых бактерий и активатор по любому из пп.1-5.

7. Активированная закваска по п.6, отличающаяся тем, что молочнокислые бактерии представляют собой мезофильные бактерии.

8. Активированная закваска по п.6 или 7, отличающаяся тем, что молочнокислые бактерии и активатор ассоциированы внутри жидкой среды.

9. Активированная закваска по любому из пп.6-8, отличающаяся тем, что она содержит азотсодержащее вещество в количестве, приблизительно, 160-300 мас.% от массы молочнокислых бактерий.

10. Способ получения молочного продукта, предусматривающий

(i) введение закваски, содержащей по меньшей мере молочнокислые бактерии, в контакт с активатором по любому из пп.1-5 с получением закваски в активированной форме,

(ii) введение в обрабатываемую молочную среду, предпочтительно в молоко, вышеупомянутой закваски в активированной форме,

(iii) инкубирование вышеупомянутой молочной среды в условиях, благоприятных для метаболической активности вышеупомянутых молочнокислых бактерий с получением желаемого молочного продукта.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что введение закваски на основе молочнокислых бактерий в контакт с вышеупомянутым активатором осуществляют внутри жидкой среды.

12. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что осуществляют с использованием устройства для заквашивания.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что устройство для заквашивания представляет собой герметичный резервуар.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что герметичный резервуар выполнен в виде выбрасываемого резервуара и/или резервуара, закрепленного на подвижной опоре.

15. Способ по п.13 или 14, отличающийся тем, что герметичный резервуар выполнен в виде мешка, снабженного системой для внутреннего перемешивания и приспособлениями для впуска и выпуска.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что герметичный резервуар снабжен одним из приспособлений для впуска, обеспечивающим подачу водной среды для осуществления стадии (i).

17. Способ по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что температура водной среды при ее подаче в герметичный резервуар составляет 5-15°С, предпочтительно 8-12°С.

18. Способ по любому из пп.13-17, отличающийся тем, что одно из приспособлений для впуска обеспечивает подачу газа в герметичный резервуар.

19. Способ по любому из пп.13-18, отличающийся тем, что подаваемый газ представляет собой химически и биологически инертный газ, предпочтительно аргон, еще предпочтительнее азот или диоксид углерода.

20. Способ по любому из пп.13-19, отличающийся тем, что давление газа в герметичном резервуаре меньше 5 бар, предпочтительно меньше 1 бара.

21. Способ по любому из пп. 13-20, отличающийся тем, что подачу газа осуществляют инжектированием через интервалы времени, предпочтительно составляющие от 0,5 мин до 60 мин.

22. Способ по любому из пп.11-21, отличающийся тем, что стадию (ii) осуществляют в один прием или в несколько приемов, непрерывно или периодически.

23. Способ по любому из пп. 10-21, отличающийся тем, что стадию (ii) осуществляют со скоростью от 10 мл/мин до 1000 мл/мин, предпочтительно, от 100 мл/мин до 500 мл/мин.

24. Способ по любому из пп.11-23, отличающийся тем, что стадию (ii) осуществляют при температуре 5 - 40°С, предпочтительно 10 - 15°С.

25. Способ по любому из пп.11-24, отличающийся тем, что стадию (ii) осуществляют в течение периода времени, продолжающегося до 72 ч, предпочтительно до 48 ч, еще предпочтительнее до 24 ч.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к активатору закваски на основе молочнокислых бактерий, использованию этого активатора при получении молочных продуктов и способу получения молочного продукта, использующему этот активатор.

Ферментирование молока обычно осуществляют путем введения в молоко бактериальной культуры, обычно называемой стартерной культурой или закваской. Обычно, упомянутая закваска содержит анаэробные или микроаэрофильные бактерии, принадлежащие к группе грамположительных, которые сбраживают сахара в их соответствующие кислоты. Образующаяся при этом кислота представляет собой главным образом молочную кислоту, образующуюся из лактозы.

Обычно, указанные закваски содержат мезофильные организмы, имеющие оптимальную температуру роста от 25 до 35°С и/или организмы, называемые термофильными, имеющие оптимальную температуру роста от 35 до 45°С.

Наиболее широко в заквасках используют организмы, принадлежащие к видам Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus, Bifidobacterium и Brevibacterium.

Специфические организмы, принадлежащие к группе мезофильных, включают Lactococcus lactis subsp. lactis, lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar. diacetylactis, Leuconostoc cremoris, Leuconostoc mesenteroides subsp mesenteroides, Leuconostoc mesenteroides subsp lactis, причем данный перечень не является исчерпывающим.

К бактериям термофильного типа относятся, помимо прочего, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, Lactobacillus bulgaricus и Lactobacillus acidophilus.

Указанные закваски используют в форме концентратов или в сухой форме, то есть в форме порошка, например, лиофилизированного или тонкоизмельченного, в жидком или в замороженном виде. Кроме того, для повышения производительности заквасок используют различные активаторы, например активатор Гилмара и Тепли (см. Н.С.Королева "Техническая микробиология цельномолочных продуктов, М., Пищевая промышленность, 1975, стр.79). Известный активатор имеет сильно кислый рН (около 2), что неприемлемо при прямом внесении закваски в жидкой форме из-за риска местной коагуляции молока.

Концентрированные или порошкообразные закваски обеспечивают двойное преимущество, заключающееся в сохранении жизнеспособности культур в течение длительного промежутка времени и, особенно, в их пригодности для прямого (непосредственного) введения закваски в перерабатываемое молоко. В отличие от "полупрямого" внесения закваски, при прямом внесении нет необходимости в каком-либо предварительном культивировании перед использованием.

Хотя настоящее изобретение может быть равным образом эффективно применено при полупрямом внесении закваски, оно оказалось особенно интересным для прямого внесения по следующей причине: когда бактерии вводят непосредственно, то есть в форме сухого, жидкого или замороженного концентрата, они не являются немедленно эффективными и нуждаются в восстановлении активности. Восстановление активности фермента данного типа требует промежутка времени для адаптации, соответствующего, с одной стороны, восстановлению кондиционированной бактерии в ее натуральной форме и, с другой стороны, восстановлению ее метаболической активности. Точнее, указанный период адаптации содержит, последовательно, первую стадию - регидратации и вторую стадию, называемую "латентной", во время которой происходит пробуждение метаболической активности бактерий. Именно во время упомянутой второй стадии происходят регенерация клеток, адаптация ферментной системы к ее биологическому окружению и инициирование деления клетки.

В то время как стадия регидратации является почти мгновенной, латентная стадия может длиться до 3 часов, что, понятно, нежелательно с точки зрения рентабельности производства. Тем не менее метод прямого внесения обеспечивает важные преимущества: непосредственная доступность закваски при уменьшенном объеме, возможность использовать сложные смеси из различных видов или штаммов в определенных и постоянных соотношениях, однородная производительность культуры по сравнению с традиционными заквасками, приготавливаемыми на месте использования, при этом производство может осуществляться в специализированных установках, в которых каждая стадия процесса оптимизируется и контролируется, а качество ферментов является строго определенным.

Задачей настоящего изобретения является создание способа указанного типа со значительным сокращением вышеупомянутого латентного периода.

Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что введение, предпочтительно, прямое, закваски на основе молочнокислых бактерий в контакт с активатором по изобретению перед введением закваски в обрабатываемую молочную среду, позволяет значительно сократить упомянутый латентный период.

Итак, первым объектом изобретения является активатор закваски на основе молочнокислых бактерий.

Вторым объектом изобретения является использование данного активатора для активации, в жидкой среде, закваски на основе кисломолочных бактерий.

Еще одним объектом изобретения является закваска на основе молочнокислых бактерий, активированная таким образом.

Наконец, четвертым объектом изобретения является способ получения молочного продукта, использующий указанный активатор или закваску, активированную по изобретению.

Точнее, настоящее изобретение направлено на активатор закваски на основе кисломолочных бактерий, который содержит, по меньшей мере:

- азотсодержащее вещество,

- буферную систему, способную поддерживать рН активности молочнокислых бактерий, с которыми должен быть объединен упомянутый активатор, на уровне, составляющем между 5 и 7,

и который не содержит добавленного сахара или добавленных сахаров, которые могут метаболизироваться вышеупомянутыми молочнокислыми бактериями.

Заявленный активатор особенно интересен с точки зрения стабильности и/или увеличения производительности закваски для прямого внесения в жидкой форме.

Именно по причине отсутствия в активаторе метаболизируемого(ых) сахара (сахаров), при контактировании данного активатора с активируемой закваской он не вызывает значительного образования молочной кислоты, которая была бы вредна для стабильности молочнокислых бактерий. Следствием этого является более высокая стабильность активированного фермента во времени.

Соответственно, совместное использование активатора и закваски на основе кисломолочных бактерий позволяет выгодно сохранить и стандартизировать метаболическую активность активированных бактерий на период времени, более продолжительный по сравнению с периодом времени, наблюдаемым с той же закваской в неактивированной форме.

Кроме того, самым выгодным образом, использование активатора вместе с закваской позволяет замедлить размножение клеток или просто ограничить размножение клеток, все еще позволяя закваске восстанавливать свою метаболическую активность и поддерживая эффективной закваску, активированную по изобретению. Это иллюстрируется примером 3.

Закваска, активированная по изобретению, является эффективной в течение периода времени, продолжающегося до 72 часов, более точно, в течение периода времени до 48 часов, предпочтительно, в течение периода времени до 24 часов.

Так, закваска на основе Lactococcus lactis, активированная по изобретению, является эффективной в течение периода времени, продолжающегося до 72 часов, тогда как та же закваска, но не активированная, демонстрирует значительную потерю активности через период свыше трех часов.

Кроме того, авторы изобретения установили, что присутствие активатора полезно с точки зрения равновесия микробных популяций активированной системы. Это иллюстрируется, в частности, примером 3, представленным ниже.

Что касается выигрыша в производительности, то он связан главным образом с сокращением периода, называемого "латентным".

В данной заявке термин "латентный период" означает задержку между моментом введения закваски, активированной или не активированной, в молочную среду и моментом, когда метаболическая активность молочнокислых бактерий, присутствующих в данной закваске, подтверждается значительным снижением рН молочной среды, вследствие образования молочной кислоты. Упомянутое снижение рН, названное значительным, фактически является относительной величиной, зависящей от используемого измерительного прибора. Однако обычно, и в случае прибора, использованного в примерах, упомянутое снижение рН оценивалось приблизительно 0,08. В более общем виде, можно указать, что упомянутое значительное уменьшение рН достигается, когда рН обрабатываемой молочной среды снижается приблизительно на 5% ее первоначального уровня.

Упомянутый выигрыш в производительности особенно значителен для заквасок на основе молочнокислых бактерий, целиком, или, по меньшей мере, большей частью состоящих из бактерий мезофильного типа. Предпочтительно, объединение активатора с закваской на основе молочнокислых бактерий мезофильного типа сокращает латентный период приблизительно на 10-25% от его обычной величины.

Соответственно, и как следует из примеров, представленных ниже, закваска на основе молочнокислых бактерий в лиофилизированной форме, смешанная перед ее введением в молоко с активатором по изобретению, значительно быстрее восстанавливает свою подкисляющую способность в молоке по сравнению со стандартной закваской, то есть с закваской в не активированной форме.

Азотсодержащие вещества, присутствующие в заявленном активаторе, представляют собой азотсодержащие вещества или их производные, типа пептидов и аминокислот и/или одного или нескольких протеинов, молочных или не молочных.

В качестве типичных протеинов, пригодных для изобретения, можно, в частности, назвать -лактоглобулин, альбумин и альфа-лактальбумин, казеины и их производные, такие как молочный казеин, сычужный казеин и казеинаты, каппа-казеин и бета-казеин.

В качестве других примеров азотсодержащих веществ можно, в частности, назвать дрожжевые экстракты и, более конкретно, экстракт дрожжей Saccharomyces cerevisiae, которые могут быть объединены с протеинами, упомянутыми перед этим.

Доля азотсодержащих веществ в активаторе составляет приблизительно от 50 до 90% и, предпочтительно, от 60 до 80% от массы активатора.

Активатор по изобретению не содержит добавленного(ых) сахара (сахаров), а это означает, что в данном активаторе не может быть других источников добавленного(ых) сахара (сахаров), кроме азотсодержащих соединений.

В самом деле, нельзя исключать, что упомянутые азотсодержащие соединения могут содержать некоторое количество метаболизируемого(ых) сахара (сахаров), соответственно источнику используемых азотсодержащих соединений.

В том, что касается буферной среды, ее основной функцией является стабилизация рН активированной закваски на величине, близкой к интервалу 5-7 во время ее реактивации. Присутствие буферной среды оказывается особенно полезным, когда она предназначена для объединения с закваской, содержащей, в основном, молочнокислые бактерии типа мезофильных и термофильных.

В качестве примера буферных смесей, пригодных для изобретения, можно назвать, в частности, смеси, содержащие соли типа солей магния и кальция, а также соли типа карбонатов, фосфатов, цитратов.

Речь идет, предпочтительно, о смеси карбонатов и, более предпочтительно, о смеси карбоната кальция и карбоната магния.

Согласно одному варианту выполнения, с азотсодержащими веществами и буферной смесью также объединены питательные элементы, используемые для поддержания метаболической активности молочнокислых бактерий.

Упомянутые питательные элементы включают, обычно, витамины.

В заявленном активаторе также могут присутствовать кофакторы, используемые для активизации гликолиза. В качестве примеров упомянутых кофакторов можно, в частности, назвать неорганические соли Ca²⁺, Mg ²⁺, Mn²⁺, Cu²⁺ и Zn²⁺. Обычно их используют в количестве от 0,1 до 2%.

Также возможно введение в активатор текстурирующих агентов типа гидроколлоидов, таких как ксантановая камедь, гуаровая камедь и т.д.

Более конкретно, активатор по изобретению свободен от добавленного(ых) сахара (сахаров), метаболизируемого(ых) вышеупомянутыми молочнокислыми бактериями.

Еще более конкретно, активатор по изобретению содержит не более 15% мас. сахаров, метаболизируемых вышеупомянутыми молочнокислыми бактериями, предпочтительно, не более 10% вышеупомянутых сахаров и, еще предпочтительнее, не более 5% вышеупомянутых сахаров. Разумеется, речь идет о не добавленном(ых) сахаре (сахарах), в смысле, определенном выше.

В качестве примеров активаторов по изобретению можно назвать активаторы, содержащие, по меньшей мере, казеинат кальция в количестве от 20 до 40% мас., а в качестве буферной смеси смесь карбонатов кальция и карбонатов магния. Предпочтительно, в данном активаторе присутствуют также дрожжевые экстракты и сульфат марганца.

Заявленный активатор может быть получен простым смешиванием его компонентов и находится обычно в сухой форме, обычно, порошкообразной. Однако, он может быть также получен в лиофилизированной или в замороженной форме.

Заявленный активатор может также находиться в жидкой форме.

В предпочтительном варианте изобретения, заявленный активатор находится в стерильной форме и используется с соблюдением стерильности.

Второй задачей настоящего изобретения является использование активатора по изобретению для активирования закваски на основе молочнокислых бактерий до или во время внесения закваски в молочную среду.

Соотношение количеств закваски и активатора находится в интервале от 10% до 70% мас. (по сухому веществу), предпочтительно, от 20% до 60% мас. (по сухому веществу).

Использование данного активатора для активирования закваски на основе молочнокислых бактерий в жидкой среде обеспечивает возможность прямого, автоматизированного, непрерывного или периодического и асептического введения заквасок.

Еще одним объектом изобретения является активированная закваска на основе молочнокислых бактерий, содержащая, по меньшей мере, молочнокислые бактерии и активатор по изобретению.

В данном случае, заявленный активатор используют в таком количестве, что упомянутые компоненты, а именно, азотсодержащие вещества и буферная смесь присутствуют в количествах, достаточных для того, чтобы наблюдалась значительная активизация закваски на основе молочнокислых бактерий.

Например, активатор используют в таком количестве, чтобы содержание азотсодержащих веществ в нем составляло приблизительно 160-300% мас. относительно массы молочнокислых бактерий, присутствующих в активируемой закваске, предпочтительно, 160-250%.

Активатор может быть смешан с закваской либо предварительно, либо в момент его использования. Однако, согласно предпочтительному варианту выполнения, перед использованием закваски предварительно осуществляют ее регидратацию в присутствии активатора по изобретению. Обычно их объединение осуществляют в жидкой среде, предпочтительно, в воде.

Активатор регидратируют таким образом, чтобы количество активатора составляло 5-20% массы водной суспензии, предпочтительно, 7-15%.

Регидратация и последующее активирование могут быть осуществлены при температуре в интервале от 10°С до 20°С и, предпочтительно, с перемешиванием, так чтобы оптимизировать длительность активизации и гомогенизации. Активированную закваску затем используют, как она есть, для заквашивания, предпочтительно, прямого, молочной среды.

Молочнокислые бактерии, которые могут быть объединены с активатором по изобретению, охватывают все бактерии, обычно используемые при изготовлении молочных продуктов.

Для примера, из молочных бактерий можно назвать бактерии, принадлежащие к видам Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc и Pediococcus.

Пригодными молочнокислыми бактериями также являются используемые в молочной промышленности бактерии, принадлежащие к видам Bifidobacterium, Propionibacterium и Brevibacterium.

Речь может также идти, в частности, о микроорганизмах, используемых для созревания и, в частности, тех, что применяют в сыроделии. В качестве представителей упомянутого второго типа микроорганизмов можно назвать, в частности, Penicillium candidum, Geotrichum candidum, Turla kefir и Saccharomyces kefir и Kluyveromyces lactis.

Четвертым объектом настоящего изобретения является способ получения молочного продукта, предусматривающий

(i) введение закваски на основе молочнокислых бактерий в контакт с активатором по изобретению с получением закваски, называемой активированной,

(ii) внесение в обрабатываемую молочную среду, предпочтительно, молоко, упомянутой закваски в активированной форме, и

(iii) инкубирование упомянутой молочной среды в условиях, благоприятных для метаболической активности молочнокислых бактерий с получением желаемого молочного продукта.

В данной заявке, закваску, полученную в результате осуществления первой стадии (i), называют активированной, если по сравнению с ее стандартной формой, то есть не объединенной с активатором по изобретению, она проявляет повышенную бактериальную активность. Упомянутое повышение обнаруживается в отношении стабильности и производительности, как обсуждалось перед этим.

В том, что касается предварительной стадии (i), а именно, стадии введения закваски в контакт с заявленным активатором, то ее осуществляют обычно за период, достаточный для получения активированной формы, и в жидкой среде. Соответствующая суспензия может быть получена добавлением жидкости, предпочтительно, водной среды к смеси двух компонентов, или путем последовательного диспергирования двух компонентов в упомянутой жидкости.

Как определено перед этим, активатор используют в таком количестве, что содержание азотсодержащих веществ в нем составляет приблизительно 160-300% мас. относительно массы молочнокислых бактерий, предпочтительно, приблизительно 160-250%.

Способ по изобретению может быть осуществлен в устройстве для заквашивания.

Предпочтительное устройство для заквашивания, пригодное для осуществления способа по изобретению, представляет собой герметичный резервуар.

Герметичный резервуар может быть выполнен в виде закрытого мешка, снабженного системой внутреннего перемешивания и впускными и выпускными приспособлениями.

Одно из впускных приспособлений обеспечивает возможность подачи водной среды в герметичный резервуар для осуществления стадии (i). Водную среду предварительно стерилизуют, предпочтительно, ее фильтруют через мембрану с размером пор не более 0,45 мкм, более конкретно, не более 0,22 мкм. Следует заметить, что можно использовать водопроводную воду.

Температура водной среды при ее подаче в герметичный резервуар находится в интервале от 5°С до 15°С, предпочтительно, в интервале от 8°С до 12°С.

Одно из других впускных приспособлений обеспечивает возможность подачи газа в герметичный резервуар. Подача газа позволит привести в действие систему внутреннего перемешивания резервуара.

Система внутреннего перемешивания представляет собой проницаемый внутренний мешок. В данном случае герметичный резервуар содержит проницаемый внутренний мешок и закрытый наружный мешок. Перемешивание осуществляют путем последовательного инжектирования газа в проницаемый внутренний мешок, обеспечивающего перенос суспензии из проницаемого внутреннего мешка в закрытый наружный мешок.

Преимущественно, используют газ, который не принимает участия в дыхании и/или окислении микроорганизмов, ферментов и бактерий.

Инжектируемый газ является химически и биологически инертным, предпочтительно, инжектируют аргон, еще предпочтительнее, азот или диоксид углерода.

Под биологически инертным газом подразумевают газ, который не влияет на размножение и гибель микроорганизмов.

Давление газа в герметичном резервуаре во время перемешивания ниже 5 бар, предпочтительно, ниже 1 бара.

Инжектирование газа, равным образом, может осуществляться в течение регулярного промежутка времени. Предпочтительно, газ инжектируют под давлением в течение промежутка времени в интервале от 0,5 до 60 минут.

Перемешивание позволяет перевести закваску и активатор в суспензию в водной среде.

После перемешивания, смесь закваски и активатора поддерживают в виде суспензии инжектированием газа согласно тому же самому принципу последовательного инжектирования газа во внутренний мешок.

Опорожнение герметичного резервуара осуществляется асептически через выпускное приспособление, позволяющее осуществить стадию (ii) способа.

Упомянутое опорожнение осуществляют путем инжектирования газа внутрь герметичного резервуара или путем переноса водной суспензии закваски и активатора при помощи насоса или под действием силы тяжести.

Заквашивание обрабатываемой молочной среды упомянутой закваской в активированной форме (стадия iii) осуществляют со скоростью, составляющей от 10 мл/мин до 1000 мл/мин, предпочтительно в интервале от 100 мл/мин до 500 мл/мин.

Стадию (ii) согласно изобретению осуществляют при температуре в интервале от 5°С до 40°С, предпочтительно, в интервале от 10°С до 15°С.

Стадию (ii) согласно изобретению проводят в течение периода времени до 72 часов, более конкретно, в течение периода времени до 48 часов, и предпочтительно, в течение периода времени до 24 часов.

Стадия (ii) может осуществляться согласно нескольким вариантам.

Первый вариант выполнения стадии (ii) заключается в однократном заквашивании (в один прием) обрабатываемой молочной среды упомянутой закваской в активированной форме. Это осуществляют путем однократного опорожнения резервуара или резервуаров. Речь идет о заквашивании в одном месте (один резервуар) или в нескольких местах (несколько резервуаров).

Второй вариант стадии (ii) заключается в непрерывном заквашивании обрабатываемой молочной среды упомянутой закваской в активированной форме.

Третий вариант стадии (ii) заключается в периодическом заквашивании обрабатываемой молочной среды упомянутой закваской в активированной форме.

Под периодическим заквашиванием подразумевают цикл, осуществляемый следующим образом: обрабатываемую молочную среду заквашивают в течение некоторого периода времени, затем прекращают внесение закваски, затем вновь начинают введение закваски, и так в течение нескольких циклов.

В рамках упомянутого третьего варианта, заквашивание обрабатываемой молочной среды упомянутой закваской в активированной форме (стадия (i)), осуществляемое со скоростью от 10 мл/мин до 1000 мл/мин, предпочтительно, от 100 мл/мин до 500 мл/мин, осуществляют с регулярными или не регулярными интервалами, составляющими от 1 минуты до 600 минут.

Следует заметить, что герметичный резервуар предпочтительно закреплен на подвижной опоре, которая может быть перемещена на любые участки производственной линии до или после стадии (i) способа по изобретению.

Предпочтительным типом резервуара для осуществления способа по изобретению является резервуар одноразового использования и/или стерильный резервуар.

Предпочтительно, упомянутый резервуар выполнен из гибкого материала, такого как полипропилен, сложный полиэфир, полиамид, целлюлоза или из любого другого гибкого материала, совместимого с пищевыми продуктами. Предпочтительно, он выполнен из полиэтилена.

Преимуществом способа по изобретению с использованием такого устройства для заквашивания, как описанное выше, является осуществление прямого внесения закваски при комнатной температуре, стерильного, стандартизированного, которое может быть адаптировано для каждого типа продукции и которое гарантирует бактериологическое качество.

Другим преимуществом способа по изобретению с использованием описанного устройства для заквашивания является упрощение и надежность осуществления стадии внесения молочнокислой закваски.

Настоящее изобретение распространяется также на различные формы упаковки заявленного активатора.

Действительно, заявленный активатор может быть обеспечен в упаковке, отличающейся от упаковки закваски на основе молочнокислых бактерий, для объединения с которой он предназначен, или, наоборот, предусмотреть общую упаковку, внутри которой находятся, по отдельности или нет, заявленный активатор и закваска на основе молочнокислых бактерий.

Упомянутый второй вариант упаковки может быть также выполнен таким образом, чтобы он был пригоден для предварительного смешивания закваски и активатора и, следовательно, для получения закваски, называемой активированной, перед заквашиванием молочной среды.

Примеры, следующие ниже, представлены для иллюстрации и не предназначены для ограничения настоящего изобретения.

Методы

Молочнокислые бактерии, отдельные виды или в смеси, проявляют большое разнообразие в поведении. В настоящем изобретении в качестве критерия их свойств была использована подкисляющая активность.

Подкисление молочной среды осуществляли в следующей последовательности:

- инокуляция молока (с рН около 6,6),

- рост молочнокислых бактерий, гидролизующих лактозу молока,

- продуцирование бактериями молочной кислоты, которое приводит к снижению рН молочной среды,

- прекращение роста бактерий, постепенно ингибируемых образующейся молочной кислотой,

- продолжение продуцирования кислоты до рН 4,5.

В примерах, следующих ниже, подкисляющую активность определяли с помощью автоматической системы для мониторинга и оценки молочнокислых заквасок, обрабатывающей результаты измерения рН в реальном времени и называемой также "системой CINAC".

Система CINAC состоит из:

- комбинированных стеклянных электродов типа "Инголд" (Ingold) (24 канала для измерения рН с электродами, помещенными в эрленмейеровские колбы, содержащие среду с закваской, и 8 каналов для измерения температуры);

- водяной бани, регулируемой термостатом, в которую помещают эрленмейеровские колбы;

- электронной схемы, выдающей аналоговый сигнал, и электронного интерфейса, преобразующего этот сигнал в цифровую форму;

- микроЭВМ (ПК), снабженной программным обеспечением CINAC, обеспечивающим следующие функции:

- конфигурирование системы;

- сбор, обработка и хранение данных;

- калибровка зондов при рН 7 и рН 4;

- вычисление кинетических параметров;

- графическое представление обработанных данных;

- преобразование данных для использования последних с использованием других программных средств;

- программирование температурных циклов для регулирования температуры водяной бани;

- температурная компенсация для коррекции влияния изменения температуры на рН (данная коррекция осуществляется благодаря пропорционально-интегрально-дифференциальному регулятору);

- осуществление процедур тестирования калибровочных данных с целью обнаружения неисправностей, связанных с зондами.

Система CINAC обрабатывает данные, а также выдает кинетические кривые кислотности и параметры последних.

Кривые, описывающие кинетику, представляют изменения рН и скорости подкисления (dpH/dt) в зависимости от времени. Они свидетельствуют о наличии различных стадий роста: стадии реадаптации, ускорения, экспоненциальной стадии, замедления, стационарной стадии.

Параметрами, оставленными в примерах для того, чтобы охарактеризовать кинетику кислотности, являются:

- Та = латентный период в мин (время, по окончании которого рН становится на 0,08 единиц ниже первоначального уровня рН);

- Vm = максимальная скорость подкисления в ед.рН/мин (скорость, взятая по максимуму абсолютной величины производной dpH/dt=f(t));

- время 5,20 = время достижения рН 5,20 в минутах.

Исходя из совокупности данных параметров, можно оценить выигрыш или потерю производительности.

Пример 1

Получение концентрированной регидратированной закваски согласно изобретению.

Предварительно, в стерильной колбе объемом 1 л, содержащей двухзвенный магнитный стержень размером 45 мм, получают активатор по изобретению. Различные компоненты упомянутой смеси представлены в таблице I, следующей ниже:

Таблица I
Продукты	Количество (г)
Молочные протеины	30
Экстракт S. cerivisiae	35
Карбонат кальция	10
Карбонат магния	10
Сульфат марганца	5

Протеиновые и минеральные фракции, образующие указанную смесь, пастеризуют при 85°С в течение 30 минут, затем их смешивают и полученную смесь лиофилизируют.

В примерах, следующих ниже, активатор, полученный таким образом, смешивают затем с 50 г лиофилизированного фермента и 870 г стерильной воды. Сухую смесь высыпают в воду при перемешивании на магнитной мешалке, и растворение происходит за несколько минут. Таким образом получают 1 литр раствора, который содержит 50 г лиофилизированной закваски.

Температуру регидратации полученной смеси, а именно, лиофилизата и заявленного активатора, регулируют согласно термическому циклу, называемому "зимним". Данный цикл воссоздает подъем температуры системы объемом 25 л, который начинается при 15°С и заканчивается при температуре 20°С, которая достигается приблизительно за 20 ч.

Пример 2

Измерение подкисляющей активности жидкого концентрата, полученного по примеру 1.

Активность бактериального концентрата оценивают в зависимости от времени хранения. Ее измеряют через 20 минут (рассматривается как время То), 3 часа, 6 часов, 16 часов и 24 часа хранения.

Испытываемые штаммы представляют собой штаммы с преобладающим количеством мезофильных бактерий. Более конкретно, речь идет о штаммах RA 024, RM 034, MA 014, которые представляют собой молочнокислые закваски, поставляемые фирмой RHODIA FOOD S.A.S.

Штамм RA 024 представляет собой смесь Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris и Streptococcus salivarius subsp. thermofilus.

Штамм MA 014 представляет собой смесь Lactococcus lactis subsp. lactis и Lactococcus lactis subsp. cremoris.

Штамм RM 034 представляет собой смесь Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. lactis biovar diacetylactis и Streptococcus thermofilus.

Среда для заквашивания представляет собой наполовину обезжиренное молоко с температурой 30°С.

Для заквашивания, в экспериментах осуществляли разбавление заквасок соразмерно их концентрации.

Для каждого опыта определяли контрольную активность, используя 1 г лиофилизата в 200 мл молока.

Контрольные образцы представляют собой образцы, полученные прямым внесением неактивированной закваски в обрабатываемое молоко.

В соответствии с концентрацией используемых заквасок осуществляют разбавление продукта. Так, 1 г закваски растворяют в 200 мл молока, которое используют для измерения активности.

В случае регидратационных испытаний также осуществляют разбавление.

Внесение закваски должно осуществляться немедленно, чтобы не снизить активность бактериального концентрата.

Измерение подкисляющей активности с течением времени

Результаты, полученные с каждым из штаммов, представлены в таблицах II, III и IV, следующих ниже.

Данные, представленные в указанных таблицах, демонстрируют улучшение стабильности и производительности при использовании заквасок, активированных по изобретению, по сравнению с их соответствующей неактивированной формой.

Таблица II
		Испытание активированного образца с последующим хранением
Время хранения		1 ч			2 ч			4 ч			6 ч			8 ч		24 ч
Время достижения рН 5,20 (мин)		380			370			385			385			380		380
МА 014 неактивированный, контрольный
Время достижения рН 5,20 (мин)		400			400			400			400			400		400
Выигрыш технологического времени, полученный с активированной формой (в минутах)		20			30			15			15			20		20
Таблица III
RA 024 активированный	Испытание активированного образца с последующим хранением
Время хранения	1 ч			2 ч			4 ч			6 ч			8 ч		12 ч			24 ч
Время достижения рН 5,20 (мин)	395			395			390			390			390		390			395
RA 024 неактивированный, контрольный
Время достижения рН 5,20 (мин)	410			410			410			410			410		410			410
Выигрыш технологического времени, полученный с активированной формой (в минутах)	15			15			20			20			20		20			15
Таблица IV
RM 034 активированный	Испытание активированного образца с последующим хранением
Время хранения	1 ч		2 ч			4 ч			6 ч			8 ч			12 ч		24 ч
Время достижения рН 5,20 (мин)	425		425			425			420			415			415		415
RM 034 неактивированный, контрольный
Время достижения рН 5,20 (мин)	445		445			445			445			445			445		445
Выигрыш технологического времени, полученный с активированной формой (в минутах)	20		20			20			25			30			30		30

Пример 3

Стабильность микробных культур в присутствии активатора по изобретению.

В этом эксперименте оценивали стабилизацию через 24 часа культур RA 021, RA 022, RA 024 и RA 026, регидратированных в среде в присутствии активатора, полученного по примеру 1.

RA 021, RA 022 и RA 026 представляют собой штаммы, содержащие смесь мезофильных и термофильных бактерий, аналогично смеси штамма RA 024, и производимые фирмой RHODIA FOOD S.A.S.

Условия смешивания рассматриваемых заквасок на основе молочнокислых бактерий и активатора идентичны условиям, представленным в примере 2.

Результаты представлены в таблице V, следующей ниже.

Таблица V
Коммерческие смеси	Группа штаммов	Время хранения
		Т0	4 ч 00	8 ч 00	24 ч 00
	мезофильная	3,10Е+10	3,30Е+10	3,50Е+10	3,20Е+10
RA 021	термофильная	5,10Е+09	5,00Е+09	5,40Е+09	6,50Е+09
	мезофильная	3,10Е+10	3,00Е+10	3,00Е+10	3,00Е+10
RA 022	термофильная	3,20Е+09	4,00Е+09	4,40Е+09	5,90Е+09
	мезофильная	3,20Е+10	3,50Е+10	3,00Е+10	3,40Е+10
RA 024	термофильная	4,90Е+09	5,30Е+09	5,80Е+09	6,70Е+09
	мезофильная	2,40Е+10	2,60Е+10	2,50Е+10	2,20Е+10
RA 026	термофильная	3,70Е+09	4,20Е+09	4,00Е+09	4,00Е+09

Из приведенных результатов следует выгодное поведение активатора по отношению к бактериальной культуре, присутствующей в закваске, и, в частности, слабое размножение клеток.