Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ АКТИВАЦИИ МИКРОФЛОРЫ НА ЛАБОРАТОРНОЙ СТАДИИ РАЗВОДОЧНОГО ЦИКЛА КВАСНЫХ ЗАКВАСОК

Способ активации микрофлоры на лабораторной стадии разводочного цикла квасных заквасок.

Заявляемое изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к приемам по приготовлению заквасок для кваса и других напитков брожения.

Известен способ получения закваски путем раздельного размножения чистых культур в оптимальных условиях, контролируя кислотность среды для разводки молочнокислых бактерий, и накопление дрожжевых клеток для разводки дрожжей по схемам A и B (Помозова, В.А. Производство кваса и безалкогольных напитков: Учебное пособие / В.А. Помозова. - СПб: ГИОРД, 2006. - 192 с).

Недостатком способа является необходимость большого количества сборников для размножения, низкая физиологическую активность заквасочных культур на субстрате, приготовленном из ККС (концентрат квасного сусла), отсутствие в среде физиологически активных факторов роста, частую смену культуры молочнокислых бактерий и дрожжей, (что сокращает длительность использования) значительный объем закваски для главного брожения.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ сбраживания квасного сусла комбинированной закваской из предварительно подготовленной разводки подмоложенных хлебопекарных прессованных дрожжей и молочнокислых бактерий. В качестве последних используют штамм L.delbruckii-76, размножение которого на трех последних стадиях осуществляют путем заквашивания осахаренной заварки из смеси муки пшеничной хлебопекарной второго сорта и воды до конечной кислотности 16-20 см раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм³ на 100 см³ заварки. RU 2269569 МПК C12G 3/02 (2006.01).

Недостатком способа является использование монокультуры молочнокислых бактерий, низкая физиологическая активность заквасочных культур на субстрате указанного состава, отсутствие в среде физиологически активных факторов роста, частая смена культуры молочнокислых бактерий и дрожжей, присутствие сопутствующей посторонней микрофлоры в муке и, как следствие, в закваске, непродолжительная стабильность технологических свойств закваски, снижение сроков хранения зрелой закваски, сложность и увеличение затрат на длительное поддержание биологической чистоты закваски, громоздкость оборудования, для подмолодки дрожжей.

Технической задачей является исключение посторонней микрофлоры в готовом полуфабрикате на лабораторной стадии разводочного цикла и максимально возможная длительность использования зрелой закваски, сокращение сроков созревания закваски, улучшение органолептических и технологических свойств закваски, снижение дозы внесения закваски для главного брожения в производственном цикле.

Технический результат достигается тем, что способ предусматривает подготовку стерильной заварки, обогащенной физиологически активными факторами роста, из пшеничных отрубей и муки пшеничной первого сорта в соотношении 1:1, смешивания с горячей - 90-95°C - водой в соотношении 1:2, осахаривание ячменным солодом (10% к массе зерносмеси) или ферментными препаратами в рекомендуемых дозах, внесение в питательный субстрат автолизата дрожжей в дозе 50,0 мл/л и порошка измельченных виноградных косточек в дозе 5,0 г/л, стерилизацию субстрата трехкратным автоклавированием при 1,0 атм в течение 45-60 мин размножении на приготовленном субстрате молочнокислых бактерий в трехфазном разводочном цикле до конечной кислотности 16-18 см раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм на 100 см заварки. В качестве источника молочнокислых бактерий используются препараты-пробиотики.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовится стерильная заварка следующим образом. Обогащенная физиологически активными факторами роста, из пшеничных отрубей и муки пшеничной первого сорта в соотношении 1:1, смешивания с горячей - 90-95°C - водой в соотношении 1:2, которую осахаривали ячменным солодом (10% к массе зерносмеси) или ферментными препаратами в рекомендуемых дозах, вносили в питательный субстрат автолизат дрожжей в дозе 50,0 мл/л и порошок измельченных виноградных косточек в дозе 5,0 г/л. Полученную смесь тщательно перемешивали и развешивали в отдельные емкости по 100, 300, 1200 г и т.д. (для пошагового разводочного цикла из расчета 1:3) или по 100, 500, 3000 г и т.д. (для пошагового разводочного цикла из расчета 1:5). Подготовленные пробы автоклавировали в течение 45-60 минут при 1,0 атм трехкратно с интервалом 24 часа, что позволяет исключить присутствие посторонней микрофлоры. Отсутствие посторонней микрофлоры позволяет исключить гнилостные процессы, что в свою очередь позволяет улучшить органолептические и технологические свойства закваски. Препараты Лактобактерин и/или Эвиталия лиофильно высушенных молочнокислых бактерий растворяли в 5 см стерильного физиологического раствора каждый и переносили в минимальную по массе остывшую стерильную осахаренную заварку из расчета 1 доза (2×10⁹, 10⁷ и 1,2×10⁷ соответственно) на 50 г субстрата. Инокулированную, таким образом, питательную среду (1 фаза) инкубировали 24-48 часов при 37°C. По окончании инкубации определяли выраженность аромата и титруемую кислотность. Вторая и третья фазы разводочного цикла осуществлялись путем разбавления закваски предыдущей фазы в трех- или пятикратном количестве стерильной заварки. Инкубирование последующих фаз разводочного цикла проводили в течение 24-48 часов при 37°C. Контроль зрелости закваски производят по тем же параметрам. В закваску завершающей фазы перед инкубированием при постоянном перемешивании вносили расчетное количество дрожжей (5 г/100 дм³ квасного сусла). Инкубацию проводили в том же режиме. Для сбраживания квасного сусла необходимое количество закваски рассчитывается по формуле: m=(18×2/K)×V, где m - необходимое количество закваски (г); K - фактическая кислотность закваски (см³ 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см³ среды); V - объем квасного сусла (дм³); 2 - количество (г) зрелой (18 см³ 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см³) закваски необходимое для сбраживания 1 дм квасного сусла. Физико-химические и органолептические показатели кваса брожения, полученного на закваске, приготовленной предлагаемым способом, соответствуют требованиям ГОСТ Р 53094-2008 по всем параметрам. Конкретные примеры осуществления способа.

Лактобактерин - представляющий собой микробную массу живых, антагонистически активных лактобактерий штаммов Lactobacillus plantarum 8Р-АЗ, или L. plantarum 38, или L. fermentum 90Т-С4 или L. fermentum 39. В одной дозе препарата содержится не менее 2×10⁹ или не менее 4×10⁹ живых лиофилизированных лактобактерий; Эвиталия - закваска-ассоциат микроорганизмов пробиотиков, представляющая собой лиофильно высушенные, но сохранившие способность размножаться в пищеварительном тракте, пять штаммов микроорганизмов Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis, Propionibacterium freudenreichi subsp.shermanii, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus в количестве не менее 1,5-2,0×10⁹ КОЕ/г. Количество последующих фаз, кратность разведения, а также масса и доза засева первой фазы (при соблюдении условия - 1 доза на 50 г заварки), определяется потребностями предприятия. Прессованные хлебопекарные дрожжи Saccharomyces cerevisiae вносятся в завершающую фазу развод очногоцикла в дозе, соответствующей 5 г/100 дм квасного сусла. Расчет необходимого количества закваски производится по формуле: m=(18×2/K)×V, где m -необходимое количество закваски (г); K - фактическая кислотность закваски (см³ 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см³ среды); V - объем квасного сусла (дм³); 2 - количество (г) зрелой (18 см 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см³) закваски необходимое для сбраживания 1 дм³ квасного сусла.

Предлагаемый способ исключает присутствие посторонней микрофлоры, не требует предварительной оценки биологической чистоты сырья и полуфабрикатов, может быть многократно воспроизведен с сохранением стабильных физико-химических и органолептических свойств конечного продукта - кваса или другого напитка брожения, не требует высококвалифицированного персонала, что свидетельствует о широкой практической применимости с положительным технологическим и экономическим результатом. Предлагаемый способ производства закваски для сбраживания квасного сусла предусматривает неограниченную вариативность в выборе чистых культур и ассоциаций молочнокислых бактерий и дрожжей, с учетом особенностей их физиологических и технологических свойств.

Пример 1. Для приготовления стерильной заварки, обогащенной физиологически активными факторами роста, из пшеничных отрубей и муки пшеничной первого сорта в соотношении 1:1 смешать 600 г пшеничных отрубей с равным количеством пшеничной муки первого сорта и залить зерносмесь 2400 мл горячей - 90-95°C - водой. Для максимальной клейстеризации крахмала полученную массу выдержать в течение 60 мин в термостате при 80-90°C, после чего остудить до 65°C и, тщательно перемешивая, внести 120 г (10% к массе зерносмеси) измельченного ячменного солода. Полученную массу выдержать в термостате в течение 60 мин при 60-65°C для осахаривания. По истечении времени осахаривания в смесь внести 180 мл дрожжевого автолизата и 18 г сухого порошка виноградной косточки. Тщательно перемешав, полученную осахаренную заварку с внесенными факторами роста развесить в отдельные емкости по 100, 500, 3000 г и т.д. (для пошагового разводочного цикла из расчета 1:5). Подготовленные пробы автоклавировать в течение 45-60 мин при 1,0 атм трехкратно с интервалом 24 часа. Перед внесением в стерильную заварку заквасочных культур коммерческие препараты Лактобактерин и/или Эвиталия лиофильно высушенных молочнокислых бактерий растворить в 5 см³ стерильного физиологического раствора каждый, и перенести в минимальную по массе (100 г) стерильную осахаренную заварку из расчета 1 доза (2×10⁹, 10⁷ и 1,2×10⁷ соответственно) на 50 г субстрата. Инокулированную таким образом питательную среду (1 фаза) инкубировать 24-48 часов при 37°C. По окончании инкубации определить выраженность аромата и титруемую кислотность. Вторая и третья фазы разводочного цикла осуществляются путем разбавления закваски предыдущей фазы в пятикратном количестве стерильной заварки, приготовленной для следующей фазы. Инкубирование последующих фаз разводочного цикла проводить в течение 24-48 часов при 37°C. Контроль зрелости закваски производить по тем же параметрам. В закваску завершающей фазы перед инкубированием при постоянном перемешивании внести расчетное количество дрожжей (5 г/100 дм квасного сусла). Инкубацию проводить в том же режиме. Для сбраживания квасного сусла необходимое количество закваски рассчитать по формуле: m=(18×2/K)×V, где m - необходимое количество закваски (г); K - фактическая кислотность закваски (см 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см среды); V - объем квасного сусла (дм); 2 - количество (г) зрелой (18 см 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см³) закваски необходимое для сбраживания 1 дм квасного сусла. Это значит, что если кислотность закваски равна 18 см раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм³ на 100 см³ заварки, то необходимое количество ее для молочнокислого сбраживания квасного сусла составит 2 г/1000 см³ (200 г/100 дм³). Следовательно, количество дрожжей, вносимых в закваску, составит 2,5 г на 100 г закваски. Для равномерного распределения дрожжевых клеток в массе закваски дрожжевую навеску смешать с минимально необходимым количеством стерильной воды, внести в завершающую фазу закваски и тщательно перемешать.

Физико-химические и органолептические показатели кваса брожения, полученного на закваске, приготовленной предлагаемым способом, соответствуют требованиям ГОСТ Р 53094-2008 по всем параметрам.

Способ позволяет хранить готовую закваску в герметичной таре при температуре 2-4°C не менее 6 месяцев без снижения ее бродильной активности.

Пример 2. Для приготовления стерильной заварки, обогащенной физиологически активными факторами роста, смешать 270 г пшеничных отрубей с равным количеством пшеничной муки первого сорта и залить зерносмесь 1100 мл горячей - 90-95°C - водой. В полученную массу внести рекомендуемое производителем количество термостабильной α-амилазы и выдержать в течение 60 мин. в термостате при 80-90°C, после чего остудить до 65°C и, тщательно перемешивая внести рекомендуемое производителем количество глюкоамилазы. Полученную массу выдержать в термостате в течение 60 мин при 60-65°C для осахаривания. По истечении времени осахаривания в смесь внести 80 мл дрожжевого автолизата и 8 г сухого порошка виноградной косточки. Тщательно перемешав, полученную осахаренную заварку с внесенными факторами роста развесить в отдельные емкости по 100, 300, 1200 г и т.д. (для пошагового развод очного цикла из расчета 1:3). Подготовленные пробы автоклавировать в течение 45-60 минут при 1,0 атм. трехкратно с интервалом 24 часа. Перед внесением в стерильную заварку заквасочных культур коммерческие препараты Лактобактерин и/или Эвиталия лиофильно высушенных молочнокислых бактерий растворить в 5 см стерильного физиологического раствора каждый, и переносили в минимальную по массе (100 г) стерильную осахаренную заварку из расчета 1 доза (2×10⁹, 10⁷ и 1,2×10⁷ соответственно) на 50 г субстрата. Инокулированную таким образом питательную среду (1 фаза) инкубировать 24-48 часов при 37°C. По окончании инкубации определяли выраженность аромата и титруемую кислотность. Вторая и третья фазы разводочного цикла осуществлять путем разбавления закваски предыдущей фазы в пятикратном количестве стерильной заварки, приготовленной для следующей фазы. Инкубирование последующих фаз разводочного цикла проводить в течение 24-48 часов при 37°C. Контроль зрелости закваски производить по тем же параметрам. В закваску завершающей фазы перед инкубированием при постоянном перемешивании внести расчетное количество дрожжей (5 г/100 дм квасного сусла). Инкубацию проводить в том же режиме. Для сбраживания квасного сусла необходимое количество закваски рассчитать по формуле: т=(18×2/K)×V, где т - необходимое количество закваски (г); K - фактическая кислотность закваски (см 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см среды); V - объем квасного сусла (дм³); 2 - количество (г) зрелой (18 см 1,0 М раствора NaOH на 100,0 см³) закваски необходимое для сбраживания 1 дм квасного сусла. Это значит, что если кислотность закваски равна 18 см раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм на 100 см заварки, то необходимое количество ее для молочнокислого сбраживания квасного сусла составит 2 г/1000 см³ (200 г/100 дм³). Следовательно, количество дрожжей, вносимых в закваску, составит 2,5 г на 100 г закваски. Для равномерного распределения дрожжевых клеток в массе закваски дрожжевую навеску смешать с минимально необходимым количеством стерильной воды, внести в завершающую фазу закваски и тщательно перемешать. Физико-химические и органолептические показатели кваса брожения, полученного на закваске, приготовленной предлагаемым способом, соответствуют требованиям ГОСТ Р 53094-2008 по всем параметрам. Способ позволяет хранить готовую закваску в герметичной таре при температуре 2-4°C не менее 6 месяцев без снижения ее бродильной активности.