автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка состава и технологии производства биологического препарата для ускорения созревания и улучшения качества мелких сычужных сыров

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАСЛОДЕЛИЯ И СЫРОДЕЛИЯ

Р Г Б ОД

На правах рукописи удк 637.354.07:57

КОЗЛОВА Вера Михайловна

РАЗРАБОТКА СОСТАВА И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА ДЛЯ УСКОРЕНИЯ СОЗРЕВАНИЯ И УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА МЕЛКИХ СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ

Специальность 05.18.04 — технология мясных, молочных и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Углич — 1996

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте маслоделия >и сыроделия

Научный руководитель — кандидат биологических наук

. Ю- Я- Свириденко

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор, академик А. В. Гудков

кандидат технических наук, доцент А- Г. Титов

Ведущее предприятие — Акционерное общество «Ярмолагро-

прс

Защита диссертации состоится 20 февраля 1996 г. в . Ш . часов на заседании специализированного Совета во • Всероссийском .научно-исследовательском институте маслоделия и сыроделия (шифр К. 020-88,01).

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 152620, г. Углич, Ярославской обл- Красноармейский бульвар, 19, ВНИИМС, Ученому секретарю специализированного Совета-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

н . ДяЦ/. .

Автореферат разослан • . . 1996 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук

В. Ф. Роздоза

übu^i рлеогц-

Актуальность» Ускорение созревшая :i ysy-ruoiüie качества твердих сычугшых сиров прэдсгавдяэ? собой ва-хныо проблемы теории и практики сыроделия, что обусловлено их значимостью для повиае-шя зффзктивности производства и удовлетворения потребности ления в продуктах питания высокого качества. Рззенаэ зтях проблем путем совершенствования технологии производства supon является актуальным направлеш1зи исследований.

Сироделле по свое:' сути является бизтехнологический производством и иазнно уровень развития популяция закзасочной микрофлоры определяет интенсивность и направленность б:ю.чи.'iчз^:c;í;: процессов, продолжительность созрзвзшя ü качества еыроз. 3 сбой очередь, уровень развития популяции закв£сзч::оГ; .".акрофлоры зависит от кали«аш з молокз питательных зецеств, необходимых для удовлетворения ее тропических потребностей, а таюаэ - ингибирущих веществ, способных ограничивать развитие молочнокислых микроорганизмов.

маков качество молока в современных условиях -¡зственного промышленного производства сиров (недостаток факторои роста, наличие ингцбирукпда веществ, примесеК маститного молока) оказизаот неб .лага прият кое влияние иа poco и метаболизм заквас íhoP. микрофлоры» 4¿o является одной it» глазных причин нестабильности Молочнокислого процесса при производстве cupos. Ото приводит к изыонениа интенсивности и направленности микробиологических И биохимических процессов при созревании, пошисенид качества гмрабативпемы* скроз.

Целью настоящей работы является улучшение качества и ускорение созревания мздких сы 4уякых сыров на основе повышения уровня развития популяции заквасочнэй дмкоофлоры.

Б основу рабочей гипотезы .¡олоЬега прэдполоззика, что повышение уровня развития популяции захзасочной микрофлоры в молоке и ецрной i/дссе будет способствовать интенсификации микробиологических и биохимических процессов, уду-шз!иаз качества к ускорению созревания сиров. Увеличить уровень развития популядаа закв^сочной микрофлоры предполагается ¿за счет актквязацри ее рззгл и кэтабо-ялзма путем использования биопрепарат«. на основе гадродаэата белков молока и метаболитов мояочнокнслгхс баитсрай.

В соответствии с рабочей гипотезой определены основ.'-нз задали исследований:

- изучить влияние гидро^гзатоэ белкез голокп» получек»«: с использованием разлмчнух ферментов, ш резвитиэ дечзг?сочкой микро-

флоры;

- исследовать закономерности биосинтеза и свойства регулятор ных метаболитов, образующихся в культуральных средах при выращивании молочнокислых бактерия в гидролизате белков молока;

- разработать состав и технологию производства биолрэлара-та, стимулирующего развитие заквасочной микрофлоры при' выработка и созревании сыров;

- разработать способ применения биопрепарата при выработке сыров и провести его испытания в экспериментальных и производственных условиях;

- разработать нормативно-техническую документацию на,биопрепарат.

г!ауцкая новизна работы заключается в изучении закономерностей биосинтеза и свойств регуляторных метаболитов, образующихся в культуральных средах при выращивании молочнокислых бактерий в гидролизате белков молока; установлении возможности повышения биологической активности гидролизата белков молока за счет накопления в не:д метаболитов молочнокислых бактерии стимулирующего действия; исследовании влияния биопрепарата, содержащего гидролизат белков мол;ка и метаболиты .молочнокислых бе'^эрий, на физико-хи-лшческиз », биологические процессы при производстве .мелких сычужных сыров, их качество и продолжительность созревания,

.¡фактическая значимость, разработаны состав и технология биопрепарата, применение которого при производстве мелких сынужных сыров позволяет улучшить их органолептические показатели на 2-3 балла, увеличить выработку сыров высшим сортом на 24-25 .1 и сократить продолжительность их созревания на 2у-30 %. Экономический эффект от использования препарата "Биоактилакт" (в ценах кл декабрь х9у5 г.) составляет 572 тыс.руб на 1 т сыра. Разработана и утверждена нормативно-техническая документация на биопрепарат "Биоактияакт" (ТУ 10 Р* Ю92-У2, технологическая инструкция и инструкция по применению).

Апробация работы. Результаты работы представлены на научно-технической конференции ''Вклад науки в развитие маслоделия и сыроделия" (Углич, 1УУ4), ШУ Лзздународном молочном конгрессе (Мельбурн, Х&М, международной научно-технической конференции "Прикладная биотехнология на пороге XXI века" (Москва, 1Уу5), научно-технической конференции "Научные основы прогрессивных тех-н..логий хранения и переработки сельскохозяйственной продукции для создания продуктов питания человека" {Углич, 19уЬ), Ученом совете

btttflix.

Публикации. Основные положения диссэртац::'! опубликованы в 9 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии 179 наименований, в т.ч. 99 зарубежных источников, и 12 приложений. Содержание работы изложено ил 199 стр. моциинописного текста, включая 22 таблицы и 10 рисунков.

содсрданий рнботы

Во введении обоснована актуальность, цель, научная новизна и практическая значимость работы.

В обзоре литературы освещены особенности сыроделия как специфического биотэхнологического производства и проанализированы основные направления исследований по решению проблемы ускорения созревания и улучшения качества сыров.

Организация работы, объекты и методы исследований. Работа выполнена во Впййли.схема проведения исследований приведена на рис.1.

Объектам исследований слудили гидролизаты беякоз молока -гидролизованное панкреатином молоко (по Богданову) и лактопептон бактериологический; препарат "лктибакт"; ферменты микробного г.ро-исхондения - протосубтилин, фосфатаза и реншдокезеьгэрин; культуры мззофильных молочнокислых бактерий - Lac. lactis зиЪе>. lactiH от.53-7 и ььс. plantar um щт.207; бакпрзпзрат "БП-Углич-;ЧЦ"; сыр с низкой температурой второго нагревания - костромской.

При проведении исследований биологическую актигиюсть гидроли-затоа, культуральных сред и биопрепарата оценивали но мх влиянию, на хроноструктуру развития популяции заквасочной микрофлоры в молоке. В процессе выполнения работы использовали стандартные и общепринятые методы анализов, ¿ормы азота в биопрепарата я сырах определяли мзтодом шкро-Ньольдалл на анализатора " üjeltec " (Швеция), аминокислотный состав - «этодом ионообменной хроматографии на анализатора фирмы " Biocroaik " (Германия). Количество жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий опрэдеяяш5 истодом посева на плотные питательны» среды.

Повторность опытов трех-пятикратная. «¡атематическоа планирование экспериментов п обработку экспериментальных данных осуществляли с использованием пакета программ автоматизированной системы научит исследований "Компас-ГГШ" Ш-ШИьС), персонального компьютера IiU PC/AT.

Изучение влияния-гидрали-захов белков молока на развитие заквасочной микрофлоры в молоке

разработка технологии гид-роллзата белков молока как ос.човь биопрепарата

Отбор'культур меаофнльных молочнокислых бактерий для культивирования в гидролизах а белков молока

Изучение влияния продуктов метаболизма молочнокислых бактерий на биологическую активность гидролизата белков шлока

Разработка технологии биологического лрепарата "Биоактияакт" для активизации развития молочнокислой заквасочной микрофлоры

Исследование состава, свойств и биологической активности препарата, разработка режимов и продолжительности хранения

Разработка способа применения, экспериментальные и производственные испытания препарата при выработке сыра

Разработка и утверзздение Ш'Д на препарат

.Технические условия на препарат

Технологическая инструкция по производству препарата

Инструкция но применению препарата при производстве сыров

Рис. I Схема проведения исследований

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛВДОВагШ РаЗРЙБОТКа СОСТАВ! И ТШОЛОПЖ 1ЕЧШВОДСТЕА БЙОЛОГИ-

чнюниго пршрлТл ддя активизации развития ЗйКВлсочшй

лИКРОЖЯРЫ

Разработка основы биологического препарата, стимулирутсцаго развитие заквасочной микрофлоры. Для разработки гидролизата белков молока как основы биопрепарата,.стимулирующего развитие заквасоч-но Г; .».шкрофлоры, изучено влияние некоторых известных белковых гид-ролизатов и препарата "Актибакт" (активатора роста молочнокислых бактерий при приготовлении закваски), на развитие в молоке микрофлоры бакпрепарата "БП-Углич-}? 4",

Учитывая, что наиболее выраженный стимулирующий эффект в отношении заквасочной микрпфяоры характерам для препарата ''Актибакт" (табл. 1), он Еыбран для проведения исследований по разработка основы биопрепарата.

Таблица I

Влияние белковых гидрояизатов л препарата "Актибакт" на развитие микрофлоры "БП-Углич-.'» <±''

Варианты'использован-!Показатели развития, микрофлоры, */ от контроля

ных субстратов ,--------—;-:—--:-----—

то 'Лродоляитель- !Вр~мя достижения !,&ксималь-!ность предлог-!.'.<аксимзльной ,"зя илот-1фазы !плотности популя-'ность пспу-__!_!_ции____I ляции__

Ыолоко (контроль) 100,0+9,6 100,0+ь,9 100,0+10,0 ¿Ьлоко + гидролизо-

ванноо пашсреатшюм 69,6+9,2 95,7+8,0 106,5+9,7

молоко (по Богданову) "" ~

1±)локо + лактопептои

бактериологический 7ь,2+8,6 87,5+7,4 127,8+9,1

Уолоко + поепарат

"Актибакт"* 53,5+0,0 60,0+7,1 165,2+8,6

Б состав препарата ^Актибакт" наряду с гидролизатом белков молока, полученным с использованием комплекса ферментов - прото-субтилина, фосфатаэн и решошогезенуерина, входят и'так:;з биологически активные • компоненты как кормовой витамин В-^о- кукурузный скстракт, способные при внесенн;; в сыр вызывать пороки вкуса и запаха, что обуславливает необходимость их исключения из состава разрабатываемого препарата.

С целью повшшния активирующих свойств гидролиз/га и отношении заквасочной ?»:;кроф1юры, выполнен эксперимент по оптимизации

- ö -

качественного и количественного состава ферментов для его получения при режимах гидролиза, идентичных использованным для препарата "лк-тибакт". При обработке полученных экспериментальных данных построены математические модели, описывающие зависимости продолжительности предлог-фазы (ур, времени достижения максимальной плотности популяции заквасочной микрофлоры Су^) и максимальной плотности популяции (уз) от исследуемых'факторов - концентраций ферментов - протосубтилина (Xj,), фосфатаэы (х^) и ренниномезэнте-рина 4X3):

УА = 60,1 + 12,iX^ + 1У,7Хз - 22,2Х JX3 + it t^XgXg fiÖjSXg

~ 77,1 - 3,3x^ + ¿,7x3 + + J-.7xxx3 + I.üx^Xq^

Уу = 161,9+ 'j.ö,*Xg - 17,0x^-10,7x^x3 - Ii),*

пормированныэ значения факторов с их реальными значения,'® связаны в построенных моделях соотноаением: х^=х£=хз»(0 - 0,3)/0,3, где и - концентрация ферментов С ¡о от объема гидролизуемэго молока).

оптимальные значения концентраций ферментов, которые позволяют получить гидролизах с наибольшим стимулирующим действие:.: в отношении заквасочной микрофлоры, следующие: протосубтшшн, фосфата-за и р ,ынинзмззонтзрин соответственно (0,--5x0,04), (0,40+0,04) и CU,2ü+;J,ü3) 1- от объема гидролизуемого молока,

Ь результате проведенных исследований установлены параметры получения гидролизата белков молока как основы препарата для активизации развития молочнокислых бактерий, которые использовали при проведении последующих экспериментов и в опытно-промышленной т ехно ло гип био пр е па ратa,

Ьлияниэ продуктов метаболизма молзчнокислых ¡ли кр о о р г ани з мо ri на биологическую активность гидролизата белков ,молока. йсслздоБННй возможность повыления биологической активности белкового гидролизата за счет накопления в нем метаболитов молочнокислых бактерий.

для этого изучены закономерности биосинтеза и свойства рзгу-ляторных метаболитов культур Lac. luetia auuap. lactis ц^.53-?, jjdc. plaataram urr.2u7 и микрофлоры бакпраиарата "БП-Углич-/.5 -i". Метаболиты молочнокислых микроорганизмов накапливали в культураль-ных средах путем выращивания культур при (30+1) °0 в течение <±,Ь, и чо ч в гидролизате. Б качество тест-культуры, на которой проверяли закономерности биосинтеза и свойства регуляторных метаболитов, использовали ^микрофлору сухого бакпрепарата "БП-Углич-li» инкубируя ее в молоке с куяьтураяьными средами.

Установлено,что метаболиты,способные влиять на интенсивность развития заквасочной микрофлоры, образуются на всех этапах раз-

я к И о о

тз •V СЕ << t3

s о ^ 'О ш

>Э> X о с 33

•а J о ш

гв о о IB & TG

и 13 Я И s ш

tu Е »а с и

££ « а s »о о <<

•-ä a О К о a

i-» а ja •tí tr

О a я и

И » S •а о \— S

U о tu ö s; ►3

£ X! H Í3 3. 1 р Е

Си о а> а> <е< et

из a a 0) X в Е Д

о» Q и п О

с. о я в 5 0) р о

О о р g - р »

С А S CT

X t3 a » Е Í3

с £ о 5 s— Б в о

H п г* в œ

1 CD ÏÎ. « to

В 0) в £ Ь о е> ы о ■с ê

и (Л> - со »

Ti a << s s

о о 'о в я

a п Ol сч S3 & о

о о о 1»

о СИ g С) к w

■о о вз L- со a

С ТЗ • в •и <5*

» ►3 О к S »

а е tí а F' CD FC

К о S

~~ а> »-S ti о Ti £3

о ж я » о а &

и н о Я я t** "3

о a a -Э i» s р 1

X << О о С

о о » сх я SB

to •п ся о

о J3 ■Р s Я о

© Ж s 1 ю

к а> ж V s

О я a J3 и *з" Я

M "а и ф о Й

О о J3 JB g i •в« » <<

2 о Ш s о Т »

a о СИ Ж *5 СГ

о s о о

„ о tí -<

1—1 ►3 а ib" »О Б) s

CS ГГ. (S ж ю

a о а А a

er О) • О я er

я E a я

г; о Й т »а со О ы Е

о <-3 ß l Я 0) tr 1 X

Продолжительность ía-зыЛ Йт "gPí53^ £

с- cri s_ с с-

о

tr

S

ЧЕЯ

О CJlQ

*а w i к

я

Я a

oxir п р в о «< ЯТ) tlíJ £D О О и Oïa сг •âOÏ

"IS

СП*Э о ■WQ'C! M сь

'о о g;

•е-с

П ÍD¡»

en

»»о ¿.к С

a 2

а

-L* t-

= 1 1

ÉaÉn „

□ H G9 i ЕР

V\| 1 » 1

а Hr О К i—Ü Й

i I о о ъ

»CT Я w м и-.ч a

р да о о о о

о о со я о я ;.

о о о ■в о

ш а + +

(в а о п * --

a a ОчГ«

a Ы J3 с;

о сг

H «-J s о Hi

гтя «с » a te

wi KÍJ ОГЗ .о

СЛС; S Ы

ГО Ы a О & ir

CT rf о er a -) •w

t 1 f-. я О

•с д » ÍB Я LT

P р ^ Д 35

о о ^

ü о сЗ о О

tr) ю ÚJ

sc £D о ш а

» íq ÂÏ3

» рз

и I

«

so a

я œ И с

о к

i. ш

я: Р

0 s » H

а

1 Л

Я 13

13 о о

>0- о

il 'О

О ta

13 ш

SC X а>

ш ж

о

о ti о я ш «

в

О ID

! 'Г

X о о

К I?

€ а

' о я ti 13

s s

. to Ps П И to

» СО SB

х

•В»

ta о •о

Е

Б1

*э

СО К

СО

ff •<

о

о •о

О) X X о п о

ts о о

►3

р

о о

-S Р

s в

о »

tj Î3 tr. ж s X — и я tu Cl

р Й о р а> ^ О s о X р с-

о - и и * т 13 X ÍJ ; Cú r- 1

о Е Р a о у tr tr

to S е Р t; В ^ 13 X 13

ET tï о 13 л s О

Ш и ca о 11' Ö о m S 13 te

H X Е р о о 13 W p P' о

К я p О Е= я Ja в p S P X ►fc* w 13 Hi

н CK ti О) и р и сл и> p T s tr

ti о о tr о О) X И ti С! X CJ X а w fà

tr PC ¡Э и в в о X P H E • il

И: о X о ^ 1 О о H я X 'TI X "3

ч- к в аз ш я s ►Э H 13 M p

Т> я Е Р Î71 13 û> о Е p О я X

Р р 1 Ol о X Й я CJ> 13 a

ti X ta О £3 и о ¿j ^ Cl Ш 13 X

--- X X С а Р p я X X J3 S; c..

о Р Е я п я я P О <-j в e

С ►3 X я и ta ш р Я <-3 X P о E

о 1з œ

Е

и

о *р

fi

о

СО

»

s

о to

х а>

Р

.с о

s

"а

Р

м

Î

Р

s

-8-

С) р

о в

s

•о

р

s

s »

ч:

ta tr в

CD

Р в

и Е

tr

5 w

E M

X S я

'S g

ф ж

rJ

>

тз

fj p

ta M

X J3

о

»

a p

X

T3

p

СО Œ ' S в

s

»

n

0

1

s s p

CJI Ol о

<¡ -; ц

к в о о

Ь>

s

СО о

s

си ч

X »

» сэ

S ta

в К

О .С

a ф • g

а> Ь.

О 1-3

» к g -

Р «

■-J р

Р к

р

о р о о

о о £

Í3 ^

о о

>3 5U

О

•ь

со Ь* m я X «а X о О >Q< ta О

»а

го a

X В)

a о —

0 J

о

О X X о о

'--1 » С »

а» к »з g

о я ..

>i ti о

ÇJ о ш

(в в1 Е

X M CD X О

о 13 Я

Е Ч!

ta • ti tr

CJlfae

P "<

S 13

1 p ГО >£* fei

P b-

*g со X

P P E а

X

о

1 Й

со p

со

а>

U Ja OPE Ti w

P << -Ш O X Я O

w o X 13 X

s а> а

3 X Ч; I

а

p x

îa

T-

5 p

s

i о о я

a

•а

p

íj ta ü U I

a

0

1 со (i

та p

u

Я

s

в

oí ы

я

о p

а о .с X и 5<

fe Я 13

о **

a о тз Е

JJ о со

о »

д to ч

Е « J5

•а

О)

со ^

ïa tr ►3 P в

m tí

0 ® ? О

» S

К

Е » нз

я

01 О 0J

i U

<!

X a с X

в сг

к

ТЗ ' Р ¡J P tr tS

s ч;

Й "о ®

со иГ

Р в Я Р

ш <л

и о a о к ■с H Я Е

о » ;;

0

Ü »3 «

я H -а

о р: >В< Р ta р:

о

Т.-. р Е И -3

лиаата соответственно и а,, и-1,3 раза. Ьиражвниоэ стимуяцрущее влйякло мэтаболитон микрофлоры бшшропарита проявляется на лаг-фазу, фазу ускоренного и замедленного роота, который уменьшаются соответственно б 5» И к 1>о раза по срианаикю с их продолжитаяа-нэитыэ при развитии аиквасэчнзй микрофлоры в молока, & также -молоке с 1 ,1 гидроаизата соотвататвэнно в Я, и ¿,2 раза. Вышеуказанные эффзкты влияния матабояитоь с увеличением дозы использования кудьтураяьных сред до о :1х а такжз при применении совык (культуры в яа:-фаза) в дозах I и 6 % или сохраняется (дяя бакпрэпь^ата - лаг-фаза и фаза ускоренного роста), или усикияаат-ся (для бакпрепарата - фаза замедлзнного роста и лактобациля -лог-фаза).

а^

о м о о м о, _

г>

е-. к

о

«VI о -

аа

С, «

Я

€

I 1

т

1

I %

щ

'4,

Щ,

лаг-фаза

фаза ускоренного роста

ЛОГ-фаЗ£

фаза замедленного роста

^цс. 3 Впиянна культуралышх с «ад .иос, рхш.Еагшц шт. 207 и Закпрзпарата "Ш-Углич-лЧ" на развитие микрофлоры - "БП-У г ли »11

молоко С контроль)

__ мо локэ+гчдрз лнэат ЩХ, ДОЗЗ 1ч от объэ-ми молока

мо¡юко+-^- тсов^я культурияинаа среда о дозе о? объамд малой1

[из а/оо. р1аииа-ищ шт.207

бакпрзаарат "БП-Углич-^ V с результате проводе: них. исследований уотшювдзпо, чго метаболиты, никаплльащиеея в прзддог- и лог-фазе развития популяции испытанных культур, интенсифицируя? кислатообризу-щу» активность закзаоочшй микрофлоры и стимулируют развитие аром4таабрЕзуюи!йх лй1сто!окков о'шшрепарата "БП-Углич-У V. ипредолеш» что мзтаЗа-шун молочнокислых бактерий стимулирующего дойетшя отличаются т^рдаотабильностьюе

На основан;« полученных данных сделано закиючаниа о пешие— шщ биологической акгшшости гвдпод5:затп балков молока й отношении заквасочизй микрофлоры за счет иакопвеиня в нем «врмаустоЦчиеых

- У -

¿шабошлов молочнокислых бактерий стимулкрущ&го действия, Стимулирующее влияние метаболитов, иакаплизаэдихск а культураль-ных средах, определяется пидовой принадлежностью культур молочнокислых микроорганизмов, фазой развития кх популяций и дозой внесения культураяыгоа среды в молоко. Результаты исследований использованы при разработка опытно-промышленной технологии биопрепарата для активизации развита! молочнокислые бактерий.

оптимизацзд процесса получения а технология биологического пивпарата. Оптимизации процесса получения биопрепарата проводили с применением интегральной оценка биологической активности куль-туральных сред по комплексному обобщенно^ уолошюму показателю; характоризукдаиу развит:« закеасочнзд жирофиари а молока с культура льны..« срэдами по отношения к коктролп, развитии аакаа-сочноп микрофлоры з молока (принятому условно за единицу).

Биологическая оценка культураяъньк сред Lao. iaotia зиоар. iaccia ut,ö3-V, Loa. piauuarua шт.HO? а бакпрапарата "Ш-Уг-лич-> </' по интегральному показателя составляет соответственно VI,20-i,32), (1,2-х-1,3ь) и и,3-«-Х,-д5) усл. ед.

Учитывая, что наиболее высокие значения комплексного обобщенного .показателя получены для культуралькых сред бакпропарата "БГ1-Углич-.Ф -х", они ..ыбоаны для оптимизации процесса получения биопрепарата, ilpii обработке получанных расчзтных даншх построена штематическая модель, описывающая зависимость комплексного обобщенного показателя (у) от исслодуемых факторов - врзшни получения культуральной среды, т.в, времени культивирования бакпрепара-та в гадролизата при (30+1) °ü, Up и дозы внэсания культуральной среды, т.е. жидкого препарата, в молоко ixgh у « 1,2? + U,0J.2Xa + OjUÜ-iXg.

Оптимальные значения факторов слэдущиа; время культивирования бакпрэпарата з гидролизатэ - (.Нг1) ч и доза применения жидкого препарата - 0,5-1,0 % от объема молока «ли в парасчета на сухое вещества препарата - 0,05-0,10 % ит ойжт молока. Биологическая активность препарата по интегральному показателю при оптимальных значениях факторов - 1,37-1,39 усл. ад. Оптимальное значение фактора - времэки культигароЕйНяя бакпрвпарата в гидролиэа-те, обгсаачнаащоа накопление мэтабоядтоэ с наибольшим стимулирующим действием в отношении заквасочноя шкрофлоры, использовано п оп.4тнс-про!.шллйнной технологии биопрепарата.

'¿'ахнояогил бнои^прг.ата, названного условно "Биоактилакт", вкяшаед провопил токп'^шгичзсшгл операций в последовательности:

подготовка п обработка сырья дья гидролиза; ферментативный гидролиз балков шлзка; пастеризация, очистка и охлаждение гидро-лизата; культивирование молочнокислых бактерий в гидроянзатэ (икокулят подготавливается предварительно); пастеризация жидкого препарата, сгущение и сушка.

Состав и свойства препарата "Биоактилакт". С использованием разработанной технологии на специально смонтированной пилотной линии провэдзны опытнмз выработки биопрепарата, опредеязны его состав и свойства.

Препарат характеризуется высоким качеством с санитарно-гигиенической точки зрения и высотам содержанием низкошкекулярных азотистых вещзств, обладающих способностью стимулировать развитие молочнокислых бактерий (табл. 2). Биологическая активность сухого прэпарат-а по интегральному показателю составляет 1,3й усл. ед.

Таблица 2

¿изико-химическиа и микробиологические показатели препарата "Биоактилакт"

Наименование показателя ! Значение

кассовая доля сухих веществ, 3+0,35

в т.ч. лактозы 41,^+0,40

азотистых веществ 50,0+0,¿5

в т.ч. растворимых белков 6,У+0,1О пептидов

аминокислот 23,7+0,20

ьзшзралышх веществ 3,^+0,12

ибщзэ количество мззофильных итэиабних. и факультативно-анаэробны-/: микроорганизмов, к.о.е. в 1 г препарата, тыс. 14,Ь+4,62

Бактерии группы кишечных палочек в

0,1 г препарата отсутствуют

Дроажи и плесени; споры мезофняьных спорообразуащих бактерий; коагулазо-положительныэ стафилококки в I г

препарата отсутствуют

- а -

1ры1ярл1н мбяолк1илап:1'" ал процесс ПРОИЗШДоТач И КлЧЕСТБО КОСТРО^КОШ СЫРА В экспериментальных выработках з молоко перед пастеризаций: вносили биопрепарат з дозз 0,05 и 0,10 % от объема перерабатываемого молока (вариант I и 2), осуществляя последующие технологические операции а соответствии с режимами, определенными для костромского сыра технологической инструкцией.

В результате изучения физико-химических процессов установлено, что в опытных сырах интенсифицируется кислотообразование заквасочной микрофлоры. Болев активно нарастает титруемая кислотность сыворотки га всех этапах обработки сгустка и сырного зерна, что позволяв? сократить продолкитвдьиость выработки сыра на 5-Ю/о. Опытные сыры характеризуются более высоким уровнем активной кислотности после прессования, который превосходит ее уровень р контрольных сырах соответственно по вариантам ка 0,15 и 0,25 ед. рН.

Результаты исследований закономерностей развития молочнокислых бактерий свидетельствуют о его ускорении п опытных сырах (рис. , чго выражается в увеличании максимальноП плотности популяции заквасочной микрофлоры по сравнению с контрольными сырами соответственно по вариантам в 1,6 и А,6 раза, уменьшении времени достижения максимума времени наступления фазы отмирания, а такие повышении скорости вымирания' молочнокислых микроорганизмов.

м <н

<о о

0

01 ь

о А) т

а

о 'Л

=»,0 и

о,ОН Ф

а,о

£

7,0?

"ТА

177

'¡—К

Ь-

о,ь

п о

а о.*

гЦ

о

т к 6 и \\

х о —* [Г ч

и 1 2 3 Продолжительность слзревания, ч

Рис. ч Изменение общего числа жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий при производстве сыров

Доза препарата,от объема молока: КчКконтроль); I - 0,05; 2 л-0*.контроль); 2 - о,0э; 2 - 0,х0

и 5 10 1г. Продолжительность содоззания, сут

Рис.5 Изменение содержания лактозы пои созревании сыров Доза прзпарата,л от объема молока:

0,10'

В опытных сирах отмечена интенсификация развития аромзтооб-разухяцих лактокоюсов оаквасочной микрофлоры.

Стимуляция развития заквасочной микрофлоры под влиянием биопрепарата, обуславливая повшениа максимальной плотности ее популяции, приводит к увеличению уровня бактериальных экзо- и зндо-фэрментов, интенсификации биохимических процессов.

В сырах опытных вариантов более энергично сбраживается лактоза (рис. 5) и интенсифицируется процесс лротеолиза. Результаты исследований динашки накопления и содержания общего растворимого и небелкового растворимого азота свидетельствуют о завершении созревания опытных сыров уже к 30-суточному возрасту, (рис. б). Определено, что суммарное количество свободных аминокислот в опытных сырах выла по сравнению с контрольны.«« зрелыми сырами соответственно по вариантам на Ь,Ь и

Результаты органояептической оценки костромского сыра приве,-дены в табл. 3. Опытные сыры в 30-суточном возрасте по органолеп-тичзоким показателям превосходят контрольные зрелые сыры на I,У-¡¿,7 балла, имеат общую оценку балла и соответствуют

требованиям государственного стандарта для зрелого костромского сыра. Вырабо.ка сыра выесам сортом увеличивается на 2Ь,6 .3 (при отсутствии опытных сыров, оцененных первым сортом). Для сыров

о

яЗ

«

1Ь

15

я 12 о, *

о

я о

о о сз гг о .-о

« о

к ы Я'о •о

3

А У

'X

/

// / •

р

6,У

О 15 30

Предо яла ;те л ьност ь созревания, сут

Пров,о длительность созревания, сут

Рис. о Изменение --одэряанля общего растворимого (я) и небелкового растворлмого (Б) азота при созревании скров АОза препарата, % от объема молока: ¿г - 0 (контроль); Г - 0,05; 2 - 0,10

- и -

^5-суточного возраста органолептические показатели на улучшаются. Контрольные сыры требуемой (кондиционной) зрелости достигают к '¿5-суточному возрасту (по сравнению с 30-суточными общая оценка повышается на 1,2 балла).

Таблица 3 Органолептические показатели сыров

Показатели I Значения показателей, для сыров с биопре-

1 паратом в дозах, >о от объема молока

¡контроль ! 0,05 ! 0,10

Срок дегустации - 30 суток с. момента выработки

Вкус и запах, балл 37,5+1,1 39,5+0,5 40,0+0,4

Консистенция, балл 23,3+0,5 23,6+0,5 24,0^0,5

Рисунок, балл 7,6+0,6 6,1+0,4 6,5+0,5

Общий балл 66,6+2,1 91,7+1,4 92,5+1,1

Срок дегустации - суток с момента выработки

Вкус и запах, балл Зб,ч+1,2 39,2+0,5 39,7+0,4

Консистенция, балл 23,3+0,5 23,6^0,5 ¿1,0+0,5

Рисунок, балл й,1+0,6 6,1+0,1 6,5+0,4

Общий балл Ь9,6±2,5 92,2+1,2

па основании результатов исследований сделан вывод, что применение препарата б дозе 0,05-0,10 % от -объема молока ускоряет созревание костромского сыра на 30 % с одновременным улучшением качественных показателей. Использование препарата в более высоких дозах нецелесообразно вследствие ухудшения качества сыроз.

Производственные испытания препарата "Биоактилакт" при выработке костромского сыра, проведенные на Борисоглебском» Ростовском и Пречистенском заводах Ярославской области а Гороховецком заводе Владимирской области, показали, что его применение в доза 0,05-0,10 % от объема перерабатываемого молока позволяет сократить продолжительность созревания сыра на 25-30 % и улучшить его качество. Выработка сыра высшим сортом увеличивается на 23,7-25,2$.

вшзд

1. На основе экспериментальных данных и их теоретического анализа разработан биологически активный препарат, включающий ферментативный гидролизат белков молока и метаболиты молочнокислых бактерий и предназначенный для активизации развития молочнокислых бактерий при производстве мелких сычужных скров.

- -

2. Исследовано влияние различных белковых гидролизатов на закономерности развития молочнокислых бактерий в молока. Наибольшим стимулирующим эффектом обладает гидролизат белков молока, полученный с использованием комплекса ферментов - протосубтилина, фосфатазы и ренниномезентерина.

3. Установлены оптимальные концентрации ферментов" для получения гидролизата белков молока: протосубтилин, фосфатаза и рен-ниномезентарин соответственно ¿и,45+0,0<±), (0 ,<±0+0,04) и (0,26+ 0,03) ъ от объема гидролизуемого молока. Доза внесения гидролизата з молоко, обеспечивающая его наибольшее стимулирующее влияние на развитие заквасочной микрофлоры, составляет 1 % от объема используемого молока.

4. Изучены закономерности биосинтеза метаболитов с рэгуля-торной активностью у культур -ьас. 1ас1;1а БиЬзр. 1асС1з щт.53-7, 1(Ьс. р1ай^атит шт.20? и микрофлоры бакпрепарата "БД-Углич-^ Биосинтез метаболитов происходит на всех этапах развития популяции культур, начиная от фазы ускоренного роста до фазы отмирания.

5. ¿сслздованы свойства регуляторных метаболитов ¿ас. 1ас1;1з аиоэр. 1ас1;1з шт.¿3-7,- ЬЬс. р1аг^агшп шт.207 И микрофлоры бакпрепарата "БП-Углич-;."« и". Метаболиты, образующиеся на ранних этапах раовития популяции культур ¿предлог- и лог-фаза)стимулируют рост заквасочной шкрофлоры, а на поздних (стационарная фаза и фаоа отмирания) - тормозят.

Стимулирующие метаболиты яакгококка накапливаются в течение ч-ь ч выращивания культуры в гидролизата белков молока и наиболее Еыраясенно влияют на лаг-фазу и фазу ускоренного роста развития заквасочной микрофлоры.

Метаболиты лактобацилл и микрофлоры бакпрепарата "БЛ-Углич-№ активирующие заквасочную микрофлору, образуются при развитии популяции культур в гидролизата балков молока в течение 4-12 ч. Наиболее выпаженное стимулирующее влияние метаболитов лактобацилл проявляется на лог-фазу развития популяции заквасочной микрофлоры, а метаболитов шкрофлоры бакпрепарата "БП-Углич-№ 4" - на лаг-фазу, фазу ускоренного и замедленного роста.

6. Установлены оптимальные условия для накопления стимулирующих метаболитов: культура - микрофлора бакпрепарата "БН-Углич-.\ч"; продолжительность культивирования ч1) ч. Доза внесения культу-ральной среды в молоко, обеспечивающая наибольшее активирующее влияние метаболитов на развитие заквасочной микрофлоры, составляет 0,5-1,0 % от объема используемого молока.

7. Разработана технология получения биологического препарата для активизации развития заквасочной микрофлоры, включающая следующие операции: подготовка и обработка сырья для гидролиза; ферментативный гидролиз белков молока;.пастеризация, очистка и ох-лаздение гидролизата; культивирование мояочнокислых бактерий з гидролизате; пастеризация жидкого препарата, сгущение и стажа.

6. Исследовано влияние биопрепарата на физико-химические, микробиологические и биохимические процесса при производстве мелких сычужных сыров. Применение препарата при выработке костромского сыра в дозе (;ь от объема перерабатываемого молока) 0,05-0,10 способствует стимуляции кислотообразующей активности и ускорению развития заквасочной микрофлоры» повышению уровня ее популяции в молоке и сырной массе, что приводит к интенсификации процесса сбраживания лактозы и протеолитического распада белков.

9. Применение препарата при выработке костромского сыра позволяет улучиить качество продукта (за счет усиления выраженности вкуса и аромата, улучшения консистенции и рисунка), увеличить выработку сыра еысшим сортом на 23,7-¿5,2 % и сократить продолжительность его созревания на 25-30 %. Экономический аффект от использования препарата "Биоактилакт" (з ценах на декабрь 1995 г.) составляет 572 тыс. руб на X т сыра.

10. Разработана и утвер:-хдена нормативно-техническая документация (ТУ 10 Pj 1092-92, технологическая инструкция к инструкция по применению) на сухой биологически активный препарат "Биоакти-лакт" для активизации развития молочнокислых бактерий прч производстве мелких сычужных сыров.

По материалам диссертации опубликованы, следующие работы:

1. áoslova V.u., áviridenica Yu.Ya., Perfilyev Q.il., dviri-daxüco Uf4> Accaleratioa of ripe^in^ of natural cáeesea / 24-tü Xutarn. iiairy Joiigr., uialbouriia, Auatrulia 1dt;a.-e:'¿aü September

brioí comuiunicatioas aua aDstractíá о/ poaters anú luvitoá papera, Ja ¡A, p. >7ó.

2. Свириденко Ю.Я., позлова В. л., Перфпльс-з Г. Д., Свириден-ко f.ii. Препарат биологический для активизации развития молочнокислых бактерий в мелких сычужных сырах / Вклад науки в развитие маслоделия и сыроделия. Тез. докл. научно-техн. конф. - Углич, 1994, с. ЗЬ.

3. Свирпдешсо iü.rf., Перфильев Г. Д., Свирлденко Г.М., Козлова В.i. .Влияние препарата "Биоактилакт" на микробиологические

ми —

процессы' so время егтаботки и созревания костромского сыра /Ькяад науки s развитие маслоделия и сыроделия, юз. докл. научно-техн. кокф. - Углич, 199ч, с. 39-.U.

Свиркцешсо Р.Л., ДОЗЛОВа H.J., Свириденко ia.fi., Изрфяль-ав Г.д. Производственная проверка препарата "Баоактилакт" /Ькяад науки в развитие маслоделия и сыроделия. Тез. докл. научно-техн. конф. - Углич, 199-*» с. <*1.

5. Козлова B.i., Свириденко U.H., Перфильев Г.Д., Свириден-ко X'.J. Влияние препарата мБиоакхилакт" на процесс протзолиза при созревании сыра /Вклад науки, и развитие шсяоделия и сыроделия, хзз. докл. научно—техн. конф. - Углич, ¿9^», с. 42..

6. Свириденко Ю.й., Перфильев Г.д., свириденко P.M., Козлова В.Л. Влияние культуральной среды лактококкав на развитие молочнокислой заквасочной микрофлоры в молоке /Вклад науки в развитие маслоделия и сыроделия, 'гэз. докя. научно-техн. конф. - Углич, 1УУ-,, с. '¿¿1.

7. Козлова В.Л., Свириденко Ü.jri. Влияние биологического препарата на созревание сыров /Прикладная биотехнология на пороге Хл1 века. 1'ез. докл. междунар. нау-шо-тзхн. конф. - лосква, 19уо,

b. Свириденко W.H., Козлова В. Л., Перфильев Г.Д., Свириденко i\ji. Влияние метаболитов лактококков »ia биологические свойства молока /Научные основы прогрессивных технологий хранения и переработка сельскохозяйственной продукции для создания продуктов питания человека. Тез. докл. научно-тезр. конф. - Углич,-1995, с. 150.

9. Свириденко Ü.H., Козлова B.ul., Перфильев Г.Д., Свириденко f.uL Биологический препарат для ускорения созрэвания мелких сычужных сироа /Научные основа прогрессивных технологий хранения и переработки сельскохозяйственной продухсцил для создания продуктов питания человеке» Тез. докл. ваучш-теор. конф. - Углич, 1995, с. 151.