Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КЕФИРА

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной, и может быть использовано при производстве кефира.

Известен способ производства кефира, включающий пастеризацию молока, гомогенизацию, его охлаждение, заквашивание кефирными грибками, которые предварительно культивируют в молоке при соотношении 1:10-1:50. Затем проводят сквашивание при температуре 18-30°C в течение 6-18 часов, созревание при 10-18°C в течение от 12 до 48 часов (см. RU 2279807, 20.07.2006).

Недостатки - невысокие органолептические и физико-химические показатели, небольшой срок хранения продукта.

Техническим результатом изобретения является предотвращение синерезиса в процессе хранения, повышение реологических свойств продукта, получение продукта с улучшенной структурой и повышенным качеством, с более мягким кисломолочным вкусом и ароматом, придание сливочности продукту.

Технический результат достигается тем, что способ производства кефира включает нормализацию, пастеризацию, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение производственной закваски на кефирных грибках, сквашивание, охлаждение до температуры созревания, розлив, отличается тем, что после охлаждение до температуры заквашивания, одновременно с производственной закваской на кефирных грибках, количество которой составляет 2% от массы нормализованной смеси, вносят фермент трансглютаминазу в количестве 0,2 кг на 1000 кг нормализованной смеси при температуре 23-25°C, при этом содержание лактоферрина в готовом продукте составляет от 500 до 1100 мг/л.

Фермент трансглютаминаза участвует в образовании дополнительных связей в молекулах белка, приводящих к «сшиванию» белковых молекул. Трансглютаминаза катализирует реакцию ацильного переноса между γ-карбоксиамидной группой глутаминового остатка белка или пептида (ацил- донор) и первичными аминогруппами разнообразных аминосоединений (ацил-акцептор), включая ε-аминогруппу лизинового остатка пептида по реакции:

В результате связывания остатков пептидов или белков глутамина и лизина образуются высокомолекулярные соединения, содержащие ε-(γ-глутамил)-лизиновые внутри- и межмолекулярные изопептидные связи. Образование этих связей оказывает влияние на структуру и функциональные свойства белков.

Связывания белков трансглютаминазой обуславливает повышение вязкости продукта, понижение степени синерезиса, достижение гладкости поверхности, уменьшение затрат на производство, так как в молочную смесь не требуется внесение сухого обезжиренного молока для улучшения консистенции за счет увеличения содержания белка.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Молочное сырье нормализуют, гомогенизируют, пастеризуют, охлаждают до температуры заквашивания 23-25°C, вносят производственную закваску на кефирных грибках в количестве 2% от массы нормализованной смеси и фермент трансглютаминазу из расчета 0,2 кг на 1000 кг нормализованной смеси, сквашивают в течение 8-10 часов до образования сгустка, активная кислотность которого составляет 4,50-4,55 ед. pH, частично охлаждают до температуры 18-20°C и перемешивают сгусток, охлаждают до температуры 4-8°C, разливают в потребительскую тару, отправляют на доохлаждение и созревание при температуре 2-6°C в течение 12 часов, при этом получают готовый продукт с содержанием лактоферрина от 500 до 1100 мг/л.

Признак, касающийся того, что содержание лактоферрина в продукте составляет от 500 до 1100 мг/л, в результате совместного действия микроорганизмов кефирной закваски и фермента трансглютаминазы.

Биохимические пути, по которым осуществляется синтез лактоферрина у микроорганизмов, схожи с таковыми у других организмов. Установлена способность кефирных грибков, представляющих собой симбиоз молочнокислых бактерий p.p.Lactococcus, Lactobacillus и дрожжей Saccharomyces lactis к синтезу собственного бактериального лактоферрина (БЛФ). Бактерии кефирной закваски активно вырабатывают собственные сидерофоры, в том числе и бактериальный лактоферрин. При этом синтез сидерофоров бактериями является лимитирующим фактором их выживания вне макроорганизма, то есть микробы, не способные синтезировать собственные сидерофоры, активно используют молекулы, имеющиеся в организме хозяина; они полностью зависят от него и не могут успешно развиваться и выживать в условиях окружающей среды. Внесение в смесь фермента трансглютаминазы активизирует способность бактерий к синтезу собственного лактоферрина для их выживания. Трансглютаминаза катализирует образование ковалентных связей между свободными аминогруппами (свободных, либо из боковых цепей лизина) и гамма-карбоксамидными группами глутамина. Ковалентные связи, образованные трансглютаминазой, устойчивы к протеолизу. Специфические изопептидные связи возникают между белками. Связи образуются как внутри молекулы протеина, так и между отдельными его молекулами. Трансглютаминаза воздействует исключительно на протеины. Катализируется опосредованное через глутаматдегидрогеназу дезаминирование природных аминокислот и биосинтез аминокислот. Трансглютаминаза катализирует реакцию переноса ацила Y-карбоксиламидных групп в пептидной цепи белка. Когда фермент взаимодействует с белком, то может иметь место образование поперечной связи ∈-(Y-Glu)-Lys и замещение Gln на Glu в результате дезамидирования.

Специфичность трансаминаз обеспечивается именно белковым компонентом. Фермент катализирует перенос NH₂-группы не на α-кетокислоту, а сначала на кофермент пиридоксальфосфат. Образовавшееся промежуточное соединение (шиффово основание) подвергается внутримолекулярным превращениям (лабилизация α-водородного атома, перераспределение энергии связи), приводящим к освобождению α-кетокислоты и пиридоксаминфосфата; последний на второй стадии реакции реагирует с любой другой α-кетокислотой, что через те же стадии образования промежуточных соединений (идущих в обратном направлении) приводит к синтезу новой аминокислоты и освобождению пиридоксальфосфата. В связи с тем, что во всех трансаминазах карбонильная группа кофермента (-CHO) связана с ε-аминогруппой лизина белковой части, взаимодействие между субстратом, т.е. L-аминокислотой и пиридоксальфосфатом, происходит не путем конденсации с выделением молекулы воды, а путем реакции замещения, при которой NH₂-группа субстрата вытесняет ε-NH₂-группу лизина в молекуле ферментного белка, что приводит к формированию пиридоксальфосфатного комплекса. Все или почти все природные аминокислоты (исключение составляет метионин) сначала реагируют с α-кетоглутаровой кислотой в реакции трансаминирования с образованием глутаминовой кислоты и соответствующей кетокислоты. Образовавшаяся глутаминовая кислота затем подвергается непосредственному окислительному дезаминированию под действием глутаматдегидрогеназы. Поскольку обе реакции (трансаминирование и дезаминирование глутаминовой кислоты) являются обратимыми, создаются условия для синтеза по существу любой аминокислоты, если в среде имеются соответствующие α-кетокислоты. Таким образом, трансглютаминаза катализирует опосредованное через глутаматдегидрогеназу дезаминирование природных аминокислот и биосинтез новых аминокислот. При активном действии фермента, которое выражается в повышенном образовании новых молекул аминокислот, происходит активация реакций анаболизма у микробной ассоциации, что и приводит к увеличению лактоферрина в готовом продукте.

Предлагаемая технология производства кефира с внесением трансглютаминазы, обеспечивает генерацию собственного лактоферрина микроорганизмами в составе кефирных грибков в количестве от 500 до 1100 мг/л по сравнению с контролем до 300 мг/л.

Пример осуществления способа.

Пример

Исходное молоко нормализуют по массовой доле жира, гомогенизируют при давлении 17 МПа при температуре 55-60°С, пастеризуют при температуре 94-96°С с выдержкой 300 секунд, охлаждают до температуры заквашивания 23-25°С, вносят производственную закваску на кефирных грибках в количестве 2% от массы нормализованной смеси и фермент трансглютаминазу из расчета 0,2 кг на 1000 кг нормализованной смеси, сквашивают в течение 8-10 часов до образования сгустка активной кислотностью 4,50-4,55, частично охлаждают до температуры 18-20°С и перемешивают сгусток, охлаждают до температуры 4-8°С, разливают в потребительскую тару, отправляют в камеру хранения на доохлаждение и созревание при температуре 2-6°С в течение 12 часов. Получают готовый продукт с содержанием лактоферрина от 500 до 1100 мг/л.

Органолептические показатели кефира, полученного по примеру: консистенция однородная, плотная, в меру густая, вкус и запах чистые кисломолочные, микробиологические показатели выполнены согласно требованиям федерального закона.

Предложенный способ производства кефира позволяет:

- получить продукт высокого качества за счет повышения реологических свойств продукта;

- улучшить органолептические показатели;

- придать продукту сливочности;

- исключить добавление сухого обезжиренного молока для улучшения консистенции путем увеличения белка в готовом продукте;

- использовать его в питании всех возрастных групп населения;

- увеличить срок хранения готового продукта до 14 суток за счет снижения степени синерезиса в процессе хранения при температуре хранения 2-6°С.