СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОМОЛОЧНОГО БИФИДОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к биотехнологии и молочной промышленности и может быть использовано при приготовлении бифидосодержащих профилактических продуктов, предназначенных для взрослых и детей старше 3 лет.

К особенностям приготовления производственной закваски из сухих культур микроорганизмов относится необходимость реактивации сухих культур, т.е. восстановления их для перевода из состояния анабиоза к активной жизнедеятельности. При этом от состава питательной среды и режима культивирования зависят скорость реактивации, их способность к росту и развитию, скорость размножения заквасочной микрофлоры, и как результат - интенсивность и направленность микробиологических процессов приготовления закваски и выработки продукта с ее использованием.

В настоящее время к числу сред, обеспечивающих максимальное накопление биомассы бифидобактерий при производстве бакконцентрата, относятся: тиогликолевая среда, Блаурокка, гидролизатно-молочная (ГМС), кукурузно-лактозная (ГМК-2), кукурузно-молочная с белковыми добавками, панкреатический гидролизат казеина и другие (Семенихина В.Ф., Яркина Я.А. Питательная среда для биомассы бифидобактерий. Молочная промышленность, 2003, №10, с.26-29).

Традиционно для получения производственной закваски консорциума штаммов бифидобактерий используют стерильные среды, например кукурузно-лактозную среду ГМК-2. Для восстановления культуры сначала производят выращивание ее в указанной среде при температуре 37-41°С в течение 24 ч, затем в стерилизованное молоко с 0,2% ростовых веществ вносят восстановленную культуру и выдерживают ее при температуре 37-40°С в течение 14-16 ч до образования сгустка кислотностью 100-120°Т. Затем 5-10% полученной закваски используют для приготовления производственной закваски. Ее готовят внесением лабораторной закваски в пастеризованное молоко с ростовыми веществами, сквашивают в течение 8-12 ч с получением производственной закваски, имеющей кислотность 80-90°Т. RU 2225438 С1, 10.03.2004. Недостатком известного способа является необходимость использования ростовых и питательных веществ, вносимых в среды, длительность процесса ее получения.

Наиболее близким к заявленному способу является способ приготовления производственной закваски для кисломолочных напитков на основе бакконцентрата, содержащего культуры лактококков Lactococcus lactis subsp.diacetilactis, Lactococcus salivaricus subsp.thermophilus и штамм Bifidobacterium bifidum V-4. Сухой концентрат, содержащий вышеуказанные культуры, активизируют в стерилизованном молоке при температуре 37°С в течение 2,5 ч и полученной смесью заквашивают молоко, предназначенное для приготовления производственной закваски в количестве 5%. Сквашивание ведут при температуре 37,5°С в течение 14-16 ч. При получении кисломолочных напитков в молоко различной жирности и с различным содержанием сухих веществ вносят 5% производственной закваски. В 1 мл готового продукта содержится (100-500) млн КОЕ бифидобактерий (RU 2108383 С1, 10.04.1998).

К недостаткам способа можно отнести невысокое накопление жизнеспособных клеток в закваске видового состава бактериального концентрата и готовом продукте, длительность процесса приготовления производственной закваски.

Известен способ получения кисломолочного продукта, предусматривающий стерилизацию молока, заквашивание его при температуре 37-38°С в асептических условиях закваской смеси бифидобактерий и лактобактерий В. bifidum 791 в количестве 5% от объема и лактобактерий Lactobacillus fermentum 1-20 или Lactobacillus acidophilus NK 1 в количестве 0,05% от объема. Заквашенное молоко тщательно перемешивают и помещают в термостат в пакетах, где выдерживают 12-15 ч до образования сгустка. Количество жизнеспособных клеток бифидобактерий - 10⁸ в 1 мл продукта, лактобактерий - 10⁸. Продукт хранится до 10 дней (RU 2060674 С1, кл. А23С 9/12, 27.05.1996).

Недостаток способа - сложность организации производства продукта, контроль условий асептики.

Известен способ получения кисломолочного бифидосодержащего продукта, получаемого путем заквашивания нормализованной молочной смеси поликомпонентной закваской, состоящей из йогуртовых культур Streptococcus thermophilus, Lactobacterium subsp.diacetilactis и бакпрепарата "Бифилакт Д" в соотношении 1:2. Смесь перемешивают и сквашивают при 38-40°С в течение 4-8 ч до образования плотного сгустка и достижения рН 4,3-4,5. В сквашенную смесь вводят гидроколлоид и фруктовый наполнитель, перемешивают, охлаждают и фасуют (RU 2218793 С1, 20.12.2003).

Известен способ получения лечебно-профилактического бифидосодержащего кисломолочного продукта "Нормофлор", включающий нормализацию, гомогенизацию, термическую обработку исходного молочного сырья, охлаждение до температуры заквашивания, деоксигенизацию, внесение закваски, содержащей смесь из Bifidobacterium bifidum 791 и Bifidobacterium longum В-379 М и кефирных грибков в соотношении 1:1:0,5, соответственно. Сквашивание ведут в два этапа: сначала в течение 4-6 ч до рН 5,1-5,5, а затем до образования сгустка после расфасовки продукта в тару. (RU 2100936 C1, 10.01.1998.)

Недостатком является недостаточно стабильный сгусток, наличие явлений синерезиса и длительность процесса сквашивания.

Наиболее близким к заявленному способу получения кисломолочного бифидосодержащего продукта является способ приготовления кисломолочного бифидосодержащего продукта "Бифидобакт". В подготовленную к сквашиванию молочную основу вносят комбинированную закваску на основе бифидобактерий и термофильного стрептококка Streptococcus salivarius subsp.thermophilus вязкой расы. Оптимальное соотношение культур в закваске составляет: 1 часть термофильного стрептококка + 9 частей закваски бифидобактерий либо 0,5 части термофильного стрептококка + 9,5 части закваски бифидобактерий. Продолжительность сквашивания от 3 ч 15 мин до 6 ч, кислотность в конце сквашивания от 47 до 60°Т, кислотность охлажденного продукта - 52-70°Т, содержание бифидобактерий - 5·10⁶-3·10⁸ КОЕ/см³. (Жабанос Н.К, Сафроненко Л.В. Ласковнева О.В. Кисломолочный продукт "Бифидобакт", Молочная промышленность, 2004, №5, с.32-33).

Задачей изобретения является разработка экономичного способа приготовления производственной закваски на основе пробиотических культур консорциума штаммов бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка вязкой расы для получения кисломолочного бифидосодержащего продукта, обладающего профилактическими свойствами, а также высокими вкусовыми, органолептическими и реологическими показателями.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, заключается в упрощении способа приготовления производственной закваски (однопересадочный способ), содержащей в своем составе весь комплекс механизма пробиотического действия консорциума штаммов бифидобактерий и термофильного стрептококка вязкой расы. Использование производственной закваски для приготовления кисломолочных бифидосодержащих продуктов профилактического действия позволяет сохранить все полезные метаболиты и высокий титр бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка и способствует расширению ассортимента продуктов, используемых для поддержания здоровья, в частности для нормализации микрофлоры желудочно-кишечного тракта.

Технический результат достигается путем приготовления производственной закваски однопересадочным способом в следующей последовательности:

Флакон с лиофилизированными культурами консорциума пяти штаммов бифидобактерий Bifidobacterium bifidum 791-МБ, Bifidobacterium longum В 379М-МБ, Bifidobacterium adolescentis Г7513-МБ, Bifidobacterium infantis 73-15-МБ, Bifidobacterium breve 79-119 M и флакон с лиофилизированным термофильным стрептококком Streptococcus salivarius subsp.thermophilus вязкой расы протирают спиртом, фламбируют в пламени горелки, снимают алюминиевые колпачки, а затем и резиновые пробки. Для восстановления культур во флаконы асептически вносят стерильной пипеткой небольшое количество стерильной тиогликолевой среды, достаточной для растворения сухих культур. Содержимое флаконов, содержащих одну производственную дозу консорциума бифидобактерий и одну производственную дозу термофильного стрептококка, переносят в стерилизованную при температуре 121°С и 1 атм в течение 15 мин тиогликолевую среду в объеме 1000 мл. В состав данной среды входит, г/л: ферментативный гидролизат казеина - 15,0, экстракт кормовых дрожжей "ЭКД" - 5,0, тиогликолят натрия - 2,5, хлорид натрия - 2,5, глюкоза медицинская - 5,0, цистеин гидрохлорид - 0,75, агар микробиологический - 0,75, натрий углекислый - 0,8, вода дистиллированная - остальное, рН 7,2. Соотношение культуры консорциума бифидобактерий и культуры термофильного стрептококка составляет 1:0,1-0,5, продолжительность совместного культивирования в термостате при температуре 37-38°С устанавливают в течение 20-24 ч. Рост культур на среде определяют по помутнению прозрачной питательной тиогликолевой среды. Количество клеток бифидобактерий и термофильного стрептококка, соответственно, составляет не менее 10⁹ КОЕ/мл. Кислотность в конце культивирования -45-65°Т, кислотность охлажденного продукта -60-70°Т. Полученную таким образом производственную закваску консорциума штаммов бифидобактерий и термофильного стрептококка вязкой расы можно хранить до использования в течение 3 суток в холодильнике при температуре 4-8°С.

Неожиданным оказалось то, что проведение согласно заявленному способу, восстановления сухих культур консорциума бифидобактерий и термофильного молочнокислого стрептококка вязкой расы на питательной тиогликолевой среде и последующее совместное культивирование посевных доз восстановленных культур, взятых в соотношении 1:0,1-0,5, на той же тиогликолевой среде происходит за 20-24 ч при температуре 37-39°С, с наращиваем биомассы, содержащей не менее 10⁹ КОЕ/мл бифидобактерий и термофильного стрептококка, соответственно. Причем, в полученной биомассе высокие концентрации термофильного стрептококка и консорциума штаммов бифидобактерий находятся в симбиотическом равновесии по концентрации клеток. Бифидобактерии находятся в конечной фазе логарифмического роста, а термофильный стрептококк в фазе стационарного максимума. Готовый продукт, сквашенный с использованием такой производственной закваски, сохраняет все полезные метаболиты и высокий титр бифидобактерий и молочнокислого термофильного стрептококка.

Таким образом, однопересадочный способ приготовления производственной закваски позволяет упростить и ускорить технологический процесс ее производства с одновременным удлинением срока хранения до использования до 3 суток. В промышленном производстве по этой технологии совместное наращивание биомассы культур консорциума бифидобактерий и термофильного стрептококка вязкой расы не составит труда, позволит разнообразить ассортимент выпускаемых бифидосодержащих продуктов с профилактическими свойствами. Манипулируя разными сочетаниями штаммов, составляющих консорциум бифидобактерий и термофильного стрептококка вязкой расы, получают продукты с более выраженным заданным профилактическим эффектом.

Для приготовления производственной закваски используют производственные штаммы синантропных бифидобактерий полного видового состава Bifidobacterium bifidum 791-МБ, Bifidobacterium longum В 379М-МБ, Bifidobacterium adolescentis Г 7513-МБ, Bifidobacterium infantis 73-15-МБ, Bifidobacterium breve 79-119 M, а также иные консорциумы бифидобактерий, полученные путем сочетания пяти штаммов бифидобактерий Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve, имеющих близкие культуральные и морфолого-биохимические свойства, обладающих сквашивающей молоко активностью. Предпочтительно, для приготовления производственной закваски бифидосодержащего продукта используют консорциум штаммов бифидобактерий (RU 2261909 С1, 10.10.2005). Проведенные работы показали пригодность использования консорциума пробиотических пяти видов - Bifidobacterium bifidum ВКПМ Ac-1688, Bifidobacterium longum ВКПМ Ac-1689, Bifidobacterium adolescentis ВКПМ Ac-1690, Bifidobacterium infantis ВКПМ Ac-1692, Bifidobacterium breve ВКПМ Ac-1691, предназначенного для приготовления кисломолочных, не ферментированных пищевых продуктов, биологически активных добавок, бифидосодержащих препаратов, косметических и гигиенических средств и бактерийных препаратов, штаммов бифидобактерий, полученного сочетанием пяти штаммов бифидобактерий В. bifidum 791, В. longum, В379М, В. breve 79-119, В.infantis 73-15, B.adolescentis Г7513, имеющих близкие культуральные и физиолого-биохимические свойства, а также обладающих сквашивающей молоко активностью. RU 2109054 С1, 20.04.1998.

В качестве молочнокислого термофильного стрептококка используют штаммы Streptococcus salivarius subsp.thermophilus вязкой расы, например Streptococcus СТ-9 (ВКПМ В-7984) и другие, образующие сгусток вязкой консистенции, которые являются естественными коллоидными стабилизаторами и выбор которых способствует получению однородного, тянущегося сгустка, устойчивого при хранении и обусловлен также высокой антагонистической активностью к условно-патогенным и патогенным микроорганизмам. Включение в состав закваски штаммов энергичных кислотообразователей способствует образованию плотного сгустка, а малоэнергичных ароматобразующих - нежного сгустка.

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения:

Пример 1. Для приготовления производственной закваски используют производственные штаммы синантропных бифидобактерий консорциума видового состава, описанного в патенте RU 2261909: Bifidobacterium bifidum 791-MB, Bifidobacterium longum В 379М-МБ, Bifidobacterium adolescentis Г 7513-MB, Bifidobacterium infantis 73-15-МБ, Bifidobacterium breve 79-119 M и термофильный стрептококк Streptococcus salivarius subsp.thermophilus ВКПМ В-7984 вязкой расы. Для восстановления культур во флаконы асептически вносят стерильной пипеткой небольшое количество стерильной тиогликолевой среды, достаточной для растворения сухих культур. Тиогликолевая среда содержит, г/л: ферментативный гидролизат казеина - 15,0, экстракт кормовых дрожжей "ЭКД" - 5,0, тиогликолят натрия - 2,5, хлорид натрия - 2,5, глюкоза медицинская - 5,0, цистеин гидрохлорид - 0,75, агар микробиологический - 0,75, натрий углекислый - 0,8, вода дистиллированная - остальное, рН 7,2. Содержимое флаконов, содержащих одну производственную дозу консорциума штаммов бифидобактерий и одну производственную дозу термофильного стрептококка, смешивают в соотношении 1:0,5 и переносят в стерилизованную при температуре 121°С и 1 атм в течение 15 мин тиогликолевую среду выше обозначенного состава, охлажденную до температуры 38°С. После чего осуществляют совместное культивирование восстановленных культур консорциума бифидобактерий и термофильного стрептококка Streptococcus salivarius subsp.thermophilus ВКПМ В-7984 в течение 22 ч при температуре 38°С. Количество жизнеспособных клеток закваски консорциума штаммов бифидобактерий составляет 10⁹ КОЕ/мл, термофильного стрептококка вязкой расы 10⁹ КОЕ/мл закваски. Закваску охлаждают и хранят в холодильнике при температуре 6-8°С до реализации до 3 суток без изменения качества.

Пример 2. Нормализованное молоко с любым содержанием жира подвергают термической обработке в течение 20 минут при температуре 96°С и охлаждают до температуры заквашивания. Производственную закваску, содержащую консорциум штаммов бифидобактерий и молочнокислого термофильного стрептококка вязкой расы, полученную по примеру 1, вносят в подготовленное цельное молоко в количестве 0,1% от объема заквашиваемого молока. Далее полученную смесь тщательно перемешивают в течение 30 минут для равномерного распределения закваски по всему объему молока, сквашивают в течение 7 ч до образования кислотности в продукте 65°Т, охлаждают до 22°С, расфасовывают. При этих условиях количество живых клеток консорциума бифидобактерий и термофильного стрептококка достигает 10⁸ КОЕ/мл соответственно, что обуславливает высокий лечебно-профилактический эффект продукта. Затем продукт доохлаждают до температуры реализации 6-8°С.

Введение производственной закваски в количестве менее 0,1 об.% не создает условия для развития, роста и размножения бифидобактерий и термофильного стрептококка в необходимых количествах, затягивается процесс сквашивания, ухудшаются органолептические свойства. При внесении закваски в количестве более 0,1 об.% идет быстрое нарастание кислотности, которая угнетает рост, размножение и развитие заквасочной микрофлоры, что в свою очередь вызывает порок вкуса (излишне кислый продукт) и идет отделение сыворотки, что ухудшает товарный вид продукта.