способ получения бактериальной закваски для кисломолочного продукта

Формула изобретения

Способ получения бактериальной закваски для кисломолочного продукта, включающий приготовление питательной среды на основе гидролизата белкового компонента, получаемого путем гидролиза под воздействием фермента, расщепляющего белки, при контроле рH, фильтрацию, стерилизацию и смешивание гидролизата белкового компонента с остальными компонентами питательной среды, ее стерилизацию, посев культуры бифидобактерий, и/или лактобактерий, и/или молочнокислых стрептококов и их культивирование, отличающийся тем, что в качестве белкового компонента для получения гидролизата используют соевое молоко, а в качестве фермента для гидролиза - пепсин, при этом гидролиз ведут при pH 1,3 - 4,5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам приготовления бактериальных заквасок для получения кисломолочных продуктов с помощью молочнокислых бактерий.

В настоящее время в связи с широким распространением дисбактериоза среди взрослого населения (до 90%) и детей (до 25%) важное значение приобретает употребление населением различного вида кисломолочных продуктов, приготовленных с помощью молочнокислых бактерий: бифидобактерий и лактобактерий, составляющих в норме до 98% микрофлоры кишечника.

Кисломолочные продукты, а также производимые закваски (в качестве самостоятельного продукта) на основе молочнокислых бактерий назначают для лечения и профилактики дисбактериоза и вызываемых им заболеваний (инфекционных и неинфекционных) различных органов и систем, прежде всего желудочно-кишечного и мочеполового трактов. Эффективны эти продукты при хронических гастродуоденитах, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки, гепатите, колите, энтерите; их употребление рекомендовано также при ослабленном иммунитете, при стрессовых ситуациях и в период пребывания в экологически неблагоприятных условиях.

Известен способ приготовления закваски для получения кисломолочного бифидумбактерина на молочных кухнях [1]. Способ включает приготовление питательной среды на основе гидролизата обезжиренного молока (обрата) с добавлением хлористого натрия, лактозы, пептона, цистеина или цистина солянокислого и агар-агара, ее стерилизацию, внесение бактерий (суточной культуры бифидобактерий) в стерильную гидролизат-молочную среду и их культивирование в течение 24 час при температуре 37,5-38 град. С в пробирках, пересев культур бактерий из пробирок во флаконы в количестве 3-5% посевного материала к объему. При этом ферментативный гидролиз обезжиренного молока ведут с помощью панкреатина в течение 4 часов с периодической коррекцией pH до 7,0 - 8,0 раствором едкого натра (10 - 20%), затем в свежеприготовленный гидролизат вносят хлороформ в качестве консерванта и осуществляют его экспозицию при 37 град. C в течение 12 - 14 час, после чего доводят pH гидролизата до 4,5 раствором уксусной кислоты (30%), фильтруют его через бумажный фильтр и стерилизуют путем кипячения в течение 15 мин. Полученный гидролизат сохраняют в течение 6 - 8 мес. под хлороформом (1% к объему) и используют для приготовления питательной среды для культивирования молочнокислых бактерий с целью получения закваски для кисломолочных продуктов.

Полученная известным способом закваска имеет вид мутной жидкости светло-коричневого цвета с кислым вкусом. В 1 мл закваски содержится не менее 10⁷ - 10⁸ микробных клеток. Закваска обладает антагонистической активностью к патогенным и условно патогенным микробам.

Недостатком известного способа получения бактериальной закваски является наличие факторов риска аллергических реакций на белок молока у потребителей, имеющих индивидуальную непереносимость к данного вида продуктам. Аллергическая реакция организма на молоко и приготовленные из него продукты встречается части как у взрослых, так и у детей. Другим недостатком известного способа является невысокое содержание микроорганизмов в получаемой закваске, что обусловливает короткий срок ее хранения (1 - 2 сут.) и недостаточно высокую антагонистическую активность в отношении патогенной и условно патогенной микрофлоры кишечника.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ получения бактериальной закваски для кисломолочного продукта, предусматривающий приготовление гидролизатно-молочной среды, включающей гидролизат обрата (обезжиренного молока), смешивание последнего с уксусной кислотой в виде ледяной уксусной кислоты, кипячение, фильтрацию, стерилизацию полученной гидролизатно-молочной среды, введение в нее суточной культуры бифидобактерий, и/или лактобактерий, и/или молочнокислых стрептококков и их культивирование в пробирках в течение 1 суток при температуре 38 град. C с последующим пересевом из пробирок с выраженным ростом во флаконы с приготовленной вышеуказанным способом гидролизатно-молочной средой [2].

Известный способ обеспечивает получение бактериальной закваски с более длительным сроком хранения (до 10 - 20 сут.) и несколько более высоким титром молочнокислых бактерий (не менее 10 микробных клеток в 1 мл).

Недостатком известного способа получения бактериальной закваски является наличие факторов риска аллергических реакций на белок молока у потребителей, имеющих индивидуальную непереносимость к данного вида продуктам. Другими недостатками известного способа являются сложность приготовления гидролизата молока для питательной среды, обусловленная необходимостью периодической коррекции pH вследствие постоянного сдвига в процессе гидролиза, недостаточно высокое содержание микроорганизмов в получаемой закваске и недостаточно длительный срок ее хранения.

Предлагаемый способ решает задачу расширения сырьевой базы для получения бактериальной закваски за счет продукта, не вызывающего аллергическую реакцию у потребителя, упрощения процесса приготовления бактериальной закваски, улучшения ее лечебных свойств и увеличения сроков хранения.

Поставленная задача решается согласно способу получения бактериальной закваски для кисломолочного продукта, включающему приготовление питательной среды на основе гидролизата белкового компонента, получаемого путем гидролиза под воздействием фермента, расщепляющего белки, фильтрацию, стерилизацию и смешивание гидролизата белкового компонента с остальными компонентами питательной среды, ее стерилизацию, посев на стерильной питательной среде культуры бифидобактерий, и/или лактобактерий, и/или молочно-кислых стрептококков и их культивирование, за счет того, что в качестве белкового компонента для получения гидролизата используют соевое молоко, а в качестве фермента для гидролиза - пепсин, прием гидролиз ведут при pH 1,5 - 4,5.

Соя (соевые бобы) - растение семейства бобовых содержит высококачественные растительные белки, поставляющие организму человека все незаменимые аминокислоты, по пищевой ценности приравнивается к белкам животного происхождения. Белок сои хорошо усваивается организмом взрослого человека и ребенка (даже в грудном возрасте) и в отличие от коровьего молока не вызывает аллергической реакции.

Технический результат, получаемый от использования соевого молока в качестве белкового компонента для получения гидролизата, а пепсина - в качестве фермента для гидролиза, состоит в обеспечении возможности получения не вызывающего аллергической реакции продукта, характеризующегося высоким титром молочно-кислых бактерий, длительное время сохраняющихся в классической форме, а также в упрощении технологии приготовления гидролизата в частности и питательной среды в целом вследствие исключения необходимости периодической коррекции pH в процессе гидролиза и внесения в питательную среду биологически активных добавок.

Сведений о получении бактериальной закваски на питательной среде на основе гидролизата соевого молока, получаемого путем ферментативного гидролиза соевого молока под воздействием пепсина, в доступных источниках информации не обнаружено.

Авторами экспериментально установлена возможность культивирования культур бифидобактерий, лактобактерий и молочно-кислых стрептококков на питательной среде, приготовленной на основе гидролизата соевого молока, а также возможность и режимы ферментативного гидролиза соевого молока под воздействием пепсина.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Способ получения бактериальной закваски для кисломолочного продукта осуществляют следующим образом.

Соевое молоко готовят путем разведения сухого соевого порошка в воде согласно рецептуре, обычная концентрация составляет 7,5% (75 грамм на 1 литр воды) с последующим отстаиванием, процеживанием и кипячением. Может быть использовано также цельное соевое молоко. После охлаждения до 38 - 40 град. C доводят pH молока до 1,3 - 4,5, например, концентрированным раствором соляной кислоты. Через 5 мин после вышеуказанной коррекции pH в соевое молоко вносят пепсин из расчета 10 г/л, проводят термостатирование молока при 37 град. C в течение 4 час, при этом в процессе гидролиза происходит сдвиг pH в щелочную сторону на 0,2. В связи с очень небольшой величиной сдвига коррекция pH в процессе гидролиза не требуется, что упрощает процесс приготовления гидролизата и бактериальной закваски в целом. При проведении гидролиза при pH ниже 4,5 после его окончания pH корректируют раствором NaOH (20%) до 4,5. Полученный гидролизат кипятят в течение 15 мин и фильтруют, например, через фильтры Бельтинга. Получаемый гидролизат представляет собой однородную мутную жидкость с небольшим количеством осаждающихся на дне белесоватых хлопьев и со специфическим запахом и вкусом соевого молока. Отстоявшийся гидролизат сливают с осадка, разводят дистиллированной водой 1:1, добавляют агар-агар, расплавляют, вносят хлористый натрий, пептон, нагревают до 80 град. C. Далее устанавливают pH питательной среды 7,5 - 7,6, кипятят в течение 15 мин, отстаивают, сливают с осадка, доводят горячей дистиллированной водой до исходного объема, добавляют лактозу, аскорбиновую кислоту в количестве 0,5 г/л. Все вышеуказанные компоненты вносят в традиционных количествах. Готовую питательную среду стерилизуют. pH готовой среды 7,2 - 7,4. Готовая питательная среда представляет собой однородную мутную жидкость коричневого цвета, равномерного по всей массе, вкус - кислый, со специфическим соевым привкусом. В среду вносят 5% маточной культуры бифидобактерий, и/или лактобактерий, и/или молочнокислых стрептококков и проводят культивирование бактерий путем термостатирования в течение 18 час. Количество микробных клеток в 1 мл полученной закваски составляет 10²⁰ ед.

Ниже приведен пример конкретного осуществления предлагаемого способа.

Полученное из сухого порошка путем разведения согласно общепринятой рецептуре соевое молоко отстаивали в течение 30 мин, процеживали и кипятили. Молоко разделили на пять порций по 100 г и охладили до 40 град. C. Довели pH пяти порций соевого молока с помощью раствора соляной кислоты до значений от 1,3 до 8,0. Для осуществления гидролиза через 5 мин после коррекции pH в каждую порцию соевого молока внесли пепсин из расчета 10 г/л и провели его термостатирование при температуре 37 град. C в течение 4 час. О степени гидролиза судили по содержанию карбоксильных групп в эквивалентных количествах гидролизата. При гидролизе белка вследствие разрыва пептидных связей происходит нарастание одновременно карбоксильных и аминных групп в эквивалентных количествах. Таким образом, определяя количество карбоксильных групп методом формолового титрования, можно судить о содержании аминных групп, т.е. о количестве аминокислот после проведения гидролиза. Результаты гидролиза соевого молока в зависимости от pH среды при проведении гидролиза приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, по данным формолового титрования гидролиз соевого молока под воздействием пепсина достаточно активно идет при pH от 1,3 до 4,5; оптимальное значение pH для проведения процесса гидролиза составляет 1,5. При значении pH 8,0 сдвига pH во время термостатирования не было. В остальных случаях сдвиг составил 0,2 в щелочную сторону.

Выход гидролизата по данной рецептуре составил 70%. Гидролизат представлял собой однородную мутную жидкость со специфическим привкусом соевого молока с небольшим количеством осадка в виде осаждающихся на дне белесоватых хлопьев.

Далее со всеми пятью порциями полученного гидролизата произвели следующие операции.

Отстоявшийся гидролизат осторожно слили с осадка, плохо отстоявшийся процедили через бумажный фильтр, во всех пяти пробах довели pH до 4,5 (пробы N 1, 2, 3, 4 - с помощью 20% NaOH, проба N 5 - с помощью концентрированной HCl), далее во всех пробах развели гидролизат дистиллированной водой 1:1, добавили агар-агар в количестве 0,75 г/л, расплавили. Затем внесли хлористый натрий из расчета 5 г/л, пептон 2 г/л, нагрели до 80 град. C, установили pH 7,5 - 7,6, прокипятили в течение 15 мин и дали отстояться, после чего слили, не фильтруя, с осадка, довели горячей дистиллированной водой до исходного объема, добавили лактозу 10 г/л и аскорбиновую кислоту 0,5 г/л. Полученную таким образом питательную среду прогрели паром и стерилизовали в течение 30 мин при давлении 0,5 атм. Питательная среда на основе гидролизата соевого молока представляла собой однородную мутную жидкость коричневого цвета, равномерного по всей массе, кислого вкуса со специфическим соевым привкусом и запахом.

На каждом из пяти видов питательной среды на основе гидролизата соевого молока, отличающихся количественным содержанием аминокислот, производили посев культур штаммов Bifidobakterium addolescentis MC 42, Laktobakterium plantarium 8 РАЗ, Streptococcus thermophilus T-50 (как отдельно, так и все три вида штаммов одновременно). Культивирование проводили путем термостатирования в течение 18 часов.

Условия проведения серии экспериментов и результаты микробиологических тестов приведены в таблице 2.

Микроскопические исследования проб полученной бактериальной закваски показали полное отсутствие посторонней микрофлоры как сразу после окончания культивирования, так и спустя 30 суток, при этом титр на гидролизатно-соевоей среде составил до 10 микробных клеток в 1 мл и не менялся в течение всего периода хранения закваски (30 суток). Не менялась также и морфология клеток. Как видно из таблицы, оптимальными для получения закваски были пробы 1, 2, 3, 4, т. е. питательные среды с наибольшим содержанием аминокислот вследствие получения гидролизата соевого молока при оптимальных значениях pH: 1,3 - 4,5.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет не только расширить сырьевую базу для получения бактериальной закваски за счет применения в качестве сырья продукта, не вызывающего аллергическую реакцию у потребителей, но и повысить лечебные качества получаемой закваски за счет повышения в ней количества культивируемых микроорганизмов, что увеличивает антагонистическую активность закваски в отношении патогенной и условно патогенной микрофлоры кишечника. Кроме того, применение предлагаемого способа позволит продлить срок хранения закваски до 30 суток.

Источники информации

1. Инструкция по приготовлению кисломолочного бифидумбактерина на молочных кухнях. М., 1988, с. 10.

2. Патент РФ N 2052253, МПК A 23 C 9/12, опубл. 20.01.96, бюл. N 2 (прототип).