автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии производства сухого концентрата бифидобактерии

государственный котлет рф по выоеиу образованию

восточяо-снбкрския государственный текнопогическия университет

тгигнова Сзсэгма Баторовна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СУХОГО КОНЦЕНТРАТА ЕИ»НДОЕАКТЕРИЯ

05.18.04. - Технология ИЯСННХ, НОЛОЧНИХ и рыбных

ПРОДУКТОВ

А вт о р е ♦ е р а т диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

на оравах рукописи экз. н

удк озт. не. зз.

Улан-Удэ 1993

- г -

Работа выполнена в Восточио-Си&ирскои государственной технологическом университете.

Нагчный руководитель - доктор технических наук, профессор

И. С. Ханагаева

Официальные оппоненты - чл. -корр. российской инженерной

академии, доктор технических наук, профессор л. А. остроумов

- кандидат биологических наук, доцент Г. Г. Гончиков

Ведущая организация - АООТ "Нолоко" г. Улан-Удэ

Запита состоится »995 г. а Ш- ч на за-

седании диссертационного совета К 061. 08. 01, Восточно-сибирского государственного технологического университета, ваши отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения и водиксяки просим направлять по адресу; 670013. Республика Бурятия. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40 а. Ученому секретаре.

С диссертацией можно

Автореферат разослан

ознакомиться в библиотеке всгтУ.

Г.

Ученик секретарь диссертационного

ОСшЗЛ характеристика работу

Актуальность работы. Организм человека и окружающая среда представляют единую экологическую систему, з которой большая физиологическая роль согласно теории адекватного питания принадлежит микробам-симбионтам человека.

в современных Условиях в сбяви с ухудшением экологической обстановки, широким применением антибиотиков наблюдается сдвиг в микробной экологии человека. Известно, что нарушение стабильности состава микрофлоры кишечника приводит к появлению дисОактериова, нарушению обмена веществ,

В комплексе средств, направленных на усиление резистентности организма, большое значение приобрел метод бактериотерапии, заключавшийся .в применении препаратов из живых микробов нормальной кишечной микрофлоры и назначении специальных режимов питания.

В настоящее Бремя получили широкое распространение бифидосо-держагае молочные продукты, г.к. именно бифидсфлора составляет основу нормального микробиоценоза и принимает самое непосредственное участие в процессе пищеварения и витаминообразования.

Ведущая роль в создании отечественных препаратов бифидобак-терий и продуктов детского питания принадлежит таким ученым как Г.И.Гончарова, П.Ф.Крашенинин, К.С.Ладодо, И.СЛамагаева. Л.П.Семенова. А.М.Лянная, В.Ф.Семенихина, Н.С.Королева и др.

Широкомасштабное внедрение бифидосодержащих продуктов сдерживается отсутствием активных препаратов бифидобактёрий. Известные в настояшйз время концентраты требуют для своего производства дорогостоящие, многокомпонентные питательные рреды. Но несмотря на значительные затраты при их производстве, сухие препараты не сквашивают молоко без дополнительного применения ростовых ве-кеств, что усложняет технологический процесс и ограничивает выпуск бифидосодэранцих продуктов.

Поэтому Еопрос о создании сухих препаратов бифидобактёрий . йстается открытым и требует дальнейшей проработки.

В связи с этим является актуальным создание высококонцентри-рованиого препарата бифидобактёрий и разработка на его основа новых бифидосодерхавдх продуктов диетического и лечебно-профилакти- . чэского назначения. '

Цель и задачи исследований.Основной целью диссертационного исследования является разработка технологии производства сухого концентрата бифидобактерий, обладающего высокой биохимической активностью.

В соответствии с поставленной целью были определены задачи исследований:

. подобрать условия культивирования для получения биомассы бифидобактерий;

исследовать устойчивость бифидобактерий к лиофшшзации; изучить сроки хранения сухого концентрата бифидобактерий; разработать технологию производства сухого концентрата би-• фидобактерий;

разработать пути практического применения сухого концентрата бифидобактерий.

Нзучиая новизна.В результате проведенных чоследований уста- . новлено, что на получение активного концентрата бифидобактерий в основном влияют биогенные факторы - условия культивирования, состав питательных сред, фага роста культуры. Впервые доказана возможность применения активизированной ^a-галактозидазой культуры бифидобактерий в качестве' посевного материала. При этом интенсифицируете.! процесс нарадиБаля биомассы и повышается урожай клеток. Отмечен больший эффект при использовании активного инокулята по сравьснию с обработкой питательной среди ферментным препаратом.

Высокая у5-галактоаидазная и протеолитическая активность мно-' кулята позволяет исключить дорогостоящие компоненты и способствует накоплению в питательной среде естественных прот.екторов, что обуславливает максимальную выживаемость бифидобактерий и высокую активность ферментации молока.

Ноьизна технических разработок подтверждена авторскими свидетельствами A.C. N 1686718, N 1830672.

Практическая ценность работы .По полученным результатам разработана принципиально новая технология производства сухого кон-доиграга бифидоО-чктерий (ТУ 10-С-00-22-92)..

-.Предложенная технология .сухого концентрата бифидобактерий шеот ело дующие преимущества:

для получения биомассы бифидобактерий используется простая и деиеьая питательная среда на основе творожной сыворотки;-

интенсифицируется процесс иараииьаиия биомассы меток; . подобранные условия культишрешшшя и подготовки биомассы вифидобактирий .сокращают процесс лио[ лиаации и три раза.

Опытно-промышленную проверку технологии концентрата бифидо-бщггерий проводили в лаборатории лиофильиой сушки ВСГТУ. Результаты проверки показали, что сухой концентрат бифидобактерий ак-iiii.ro ферментирует пищевые среды без применения стимуляторов роста и содержит высокое количество бифидобактерий.

С использованием сухого концентрата бифидобактерий разработаны технологии производства Молока бифидного (ТУ 10 Бур. ССР 08-18-92), Напитка '-Рисовый" (ТУ 10-8-08-25-94), лечебного кормового средства (ТУ 10-Í57-07-80). Производство ферментированных би-фидосодержаших продуктов осуществляется на предприятиях по производству продуктов детского питания г.г. Усолъе-Сибирское, Ангарск, Шелехов.

Практическая значимость работы подтверждена -четами опытно-промышленной проверки и внедрения разработанных технологий.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы обсуждены на научных конференциях преподавателей, научных работников, аспи- . рантов ВСГТУ (Улан-Удэ, 1989-1995),на Всесоюзной научно-практической конференции "Разработка комбинированных продуктов питания" (Кемерово, 1991), на Республиканской выставке-аукционе невостребованных идей,' проектов и технологий (Улан-Удэ, 1992), ка 1 Международной выставке товаров народного потребления (г. Кяхта. 1993), , на Выставке по отбору экспонатов на Российскую выставку достижений в области медицины и биотехнологии в США (Москва, 1393), на ' выставке "Сибнаука-производство-предпркнимательстзо" (Иркутск, 1994), на выставке "Байкал-arpo" (Улан-Удэ, 1994), на П Кяхтинской ярмарке (Улан-Удэ, 1995).

Публикации.Но теме диссертационной работы опубликовано 6 печатных работ и получено 2 авторских свидетельства.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, методики экспериментальных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов.

Диссертация изложена на страницах машинописна о текста, содержит 23 иллюстрации, 21 таблицу, приложения. Список литерату-.ры включает 197 наименований, из них 101 работа зарубежных авторов.

Во введении обоснована актуальность темы исследований.

В первой главе проведен анализ литературных данных о роли бифидобактерий в микроэкологии человека, рассмотрены теоретические осноеы консервирования микроорганизмов и существувета технологии производства сухих концентратов молочнокислых бастерий и сухих препаратов бифидобактерий. Сформулированы цель и задача

исследований.

Во второй главе представлены методы исследований и организация проведения экспериментов.

• В третьей главе представлены результаты по подбору условий культивирования для получения биомассы бифидобактерий.

. Б четвертой главе научена устойчивость Оифидобактерий к лио-филизации.

Б пятой главе исследованы сроки хранения сухого концентрата бифидобактерий.

В шестой главе на основании проведенных исследований разработана технология сухого концентрата бифидобактерий.

В седьмой главе приведены результаты исследований по разработке технологии получения закваски и ферментированных бифидопро-дуктов с использованием концентрата бифидобактерий.

Организация работы и методы исследований

Экспериментальная часть работы по разработке технологии сухого концентрата бифидобактерий проводилась в лаборатории кафедры "Технология молока и молочных продуктов" Восточно-Сибирского Государственного технологического университета. Схема проведения эксперимента представлена на рис. 1.

| Подбор условий культивирования бифидобактерий) I Приготовление питательной среды) | Выбор вида" инокулята| I Получение биомассы бифидобактерий!

. Изучение устойчивости клеток к лиофидизации Разработка технологии производства концентрата] бифидобактерий и оценка его качества Практическое применение сухого концентрата IПриготовление ааквасыП . . (Приготовление бифидопродуктов] СЙбработка результатов| | Разработка ЙТД |

Рис. 1.- Схема проведения эксперимента.

. ббгектсм исследований служили чисто культуры бифидобактерий, полученные в Ыосковском НИИ эпидемиологии и микробиологии им. ГЛ.Габричиьского. В эксперименте исгюльвоинли ферментный пропарит дрожяи'ьой р - галактоз/даны ив .»абак^'ог'ии селекции, фиаиоло-

гш!, биотехнологии новых продуцентов ферментов института пищевой биотехнологии.

При приготовлении питательной среды использовали творожную Сыворотку. Сыворотку предварительно осветляли нагреванием при (92-95)°С с последующим раскислением и фильтрованием. В осветленную сыворотку вносили следующие компоненты: для стабилизации действия фермента - хлористый магний, для поддержания буферной емкости среды - натрий лимоннокислый, калий фосфорнокислый, в качестве редуцирующего1 вещества - аскорбиновую кислоту, пептон как источник азотистого питания и агар-агар для создания условий, близких к анаэробным. После растворения компонентов устанавливали рН 6,8-7.0 и стерилизовали при 112°С в течение 30 минут.

При подборе условий культивирования использов- ти два подхода. Первый заключается в создании Сифидоге-тых факторов в среде путем предварительной обработки творожной сыворотки препаратом дрожжевой у!-гадактозидазы (I - 37°С, Т- (1,5-2)часа). Второй -в подготовке посевного материала - активизации чистых культур бифидобактёрий препаратом р -гглактозидазы.

Растворимость концентрата, лиофшшзированного во флаконах, определяли добавлением 0,3 X раствора хлорита натрия из расчета 1 мл на 1 дозу. После перемешивания в течение 1 мин препарат должен образовывать непрозрачную гомогенную взвесь.

Определение рн производили потенциокетркческим методом по ГОСТ 3624-67.

Оптическую плотность биомассы определяли калориметрированием на ФЗКе польской фирмы "гаПшр" КР-77 при длине волны 550 нм.

Протеалитическую активность - микрометодом 5апбу1к е1 а1 по образован™ белых зон преципитации ка'кагеинофй среде.

Количественное определение летучих жирных кислот -по дкстил-ляционному числу и методом газожидкостной хроматографии.

Определение общего содержания молочной кислоты - по калориметрической реакции хлорного железа с молочной кислотой. !.(-:-) изомера молочной кислоты - по количеству образовавшейся восстановленной формы НАЛ.

Для определения }> -галактозидазной активности был использован метод определения активности с лактозой в качестве субстрата (Куликова, Летунова).. Экстрагирование клеток проводили по способу Церетели.

Количество живых клеток биФидобактерии определяли методом предельных разведении на молиФниирсвапнси среде Б]нигсск.

Микробиологические показатели - по ГОСТ ЗС25-84.

Конташшаан» сухого концентрата определяли посевом на мясо-пептоннйй агар, питательный агар с глюкозой и жидкую среду Сабу-ро.

Показатели Оевопасности Оифидопродуктов определяли в соот-EeTcieitH с медико-биологическими требованиями, утвержденными комитетом Госсанэпиднадзора РФ.

При исследовании сырья для производства ферментированных продуктов, промежуточного и готового продукта пользовались общепринятыми методиками. .

Статистичекую об, оботку результатов проводили с помошыо методов математического и корреляционного анализа на IBM PC.

Подбор условий культивирования бифидобактерий

Ранее на кайедре "Технология молока и молочных продуктов" ЕСГТУ были разработаны теоретические основы создания биФидосодер-яаших продуктов для детского и диетического питания. Установлено, что узким местом при культивировании бифидобактерий является низ-кал р -галактозидааная активность, лимитирующая развитие меток. Для создания благоприятных условии развития бифидобактерий бая предложен принципиально новый способ их активизации,, заключающийся в обработке молока препаратом дрожжевой /-галзкгознда-2ы. В результате этого бифидобактерии приобретают способность накапливать из лактозы необходимые для своего роста интермедиаты: глжкозу и олигосахариды.

Исходя нз этого была выдвинута гипотеза о возможности накопления СиФидогеиных ¿акторов в питательной среде для культивирования бифидобактерий путем обработки творожной сыворотки ферментным препаратом ЦП) дроззквой р - галактогидазы.

В связи с этим изучали влияние концентрации ФП на рост бифидобактерий. Б качестве шюкулята использовали бифидобактерий В. ¡f'guiri Е СГ/Э М, активизированные на среде Bláurock. Компонентный cocías сце-лы бил взят с учетом потребностей бифидобактерий в пита—ИИ.

Гегультатн, представленные на рис.свидетельствуют, что обработка- сыворотки ФП отиму нрует рост бифидобактерий. Наибольший зФФпгг • достигается при конивнтрсшии ФП/ галактозидаеы 2 Е/мл. С увеличением концентрации ФИ до 4 Е/мл сгимулирувиий эффект ослабевает.

О

8

22 40 48 Врет, Ч

Г6 2 4 32 40 48 Врет, ч

Рис. 2. Влияние концентрации ФЛ Рис.3. Влияние концентрации на рост бифидобактерий лактозы на рост бифидобактерий;

1 - 4 Е/мл; г - г 2/мл; 1 -.15%; 2-20 %;

3 - 1 Е/Мл; 4 - контроль. 3 - 10%; 4 - контроль.

Так как скорость прстекания ферментативных реакций зависит от концентрации субстрата,далее исследовали влияние массовой доли лактози на рост бифидобактерий. Опыты проводили при содержании лактоэы 10, 15, и 20 г.

Анализ полученных данных (рис. 3) покавая, что максимальный рост бифидобактерий отмечается при массовой дола лактозы 15 X, о чем свидетельствует наибольшая разница в значениях оптической плотности между опытными и контрольным образцами. Повышение массовой доли лактозы до 20 % сопровождается торможением развития бифидобактерий.

Таким образом, в результате проведенных исследований подобраны оптимальные параметры оОработки творожной сыворотки ферментным препаратом. •. ->.

Однако приготовление питательной среды в условиях производства сопровождается увеличением количества необходимого ФП / - га-лактогидазы, что приводит к значительным затратам.

Известно, что активность роста микроорганизмов ' зависит не только от состава питательной среды, но и от активности посевного материала. Поэтому в дальнейших исследованиях научали влияние активности инокулята на наращивание клеток бифидобактерий. В опыте использовали активизированные на молоке'чистые культуры Сифидо- ' бактерий. Активизацию проводили "'обработкой молока пг /паратом дрожжевой /-галактозидагы СХамагаева, 1983), а контроле - Оифи-добактерии, активизированные на среде ВХаигоск. Культивирование . проводили в сывороточной питательной среда. Результаты исследоьа-ний представлены на рис. 4. ■

- lü -

. 0,5

й

9. п 4 a

§ 0,3

ÉL

« й 0,2 и

ё

ш од р. »

и

о

0

А I

2_.

о

<D

Pto

Й8

о

кн

Вё

cu f fn И о*} ч PÍ

8 16 24

12

П

10

9 8 7 6 5

СГ

"1Г

al ш7

/ / / /;

щ

24 40 Время, Ч

32 40 48 Время, ч

Рис.4 Влияние активности инокулята на рост бифвдобактеркй: 1-инокулят, полученный на молоке ; Е-инокулят, полученный на среде Blaurock.

Полученные данные свидетельствуют, что при использовании активного инокулята (кривая 1) наблюдается сокращение лагхфазы и ускорение роста меток Сифидобактерий по сравнению с контролем в 2 раза (кривая 2). Еероятно, в процессе активизации бифвдобактеркй ферментным препаратом икокулят приобретает способность включать механизм индукциидгалактозидазы и связанной с ней га-лактозидлермеааы, отвечам,ей за систему транспорта. В результате этого ускоряется метаболизм клетки и повышается выход биомассы.

Оказалось, что использование активного инокулята сопровождается наибольшим эффектом по сравнению с ' обработкой питательной среды ферментным препаратом ^ -галактогидазы.

'Хага;м образом, при рассмотрении двух подходов к получения биомассы бифидобактерий обнаружено, что использование активного инокулята более предпочтительно и позволяет интенсифицировать рост Оифидобакгэрцй.-

йзучекие устойчивости бифидобактерий к лиофилмзации

Для максимального сохранения живых клеток после замораживания и сушки применяется протекторные среды.

Существует мнение, что щадящие режимы замораживания дают клетке возможность сохранить жизнеспособность при переходе в сос-

тонкие анабиоза. С учетом этого и исходя из имеюпихся условий замораживание проводили при температуре минус 18сС.

Результаты исследований по подбору защитной среды показали, что наибольшим эффектом заданы при обезвоживании суспензии клеток обладает защитная среда с сахарозой и натрием лимоннокислым. При зтом количество жизнеспособных клеток снижается незначительно и

г оставляет

6 х юЧс.о.е. в 1 см 3 (рис. 5).

И 10

• м

о в

си

3

9 8 О 7

V.

6 5

Щ

Щ

т,

щ

<?А

т,

8рН

8 10

Время, ч

Рис. 5. Изменение количества бифидобактерий при лиофилизацпи: I - до обезвоживания; 2 - после замораживания; 3 - досле.сушки.

Рис. 6. Образование мелочной кислоты при сквашивании молока: 1 - молочная кислота; 2 - активная кислотность.

О достаточно высокой активности концентрата свидетельствуют

данные по интенсивности развития' бифидобактерий в молоке. Это

проявляется б способности ферментировать молоко без использоьания

ростовых г.ещгстЕ. При этом кисломолочный- сгусток характеризуется

тп д.

высоким содержанием клеток бифидобакт&рии ( 10 ^ '1 см ) И умеран-кой кислотностью. Развитие бифидобактерий е молоке сопровождается образованием Ы О изомера молочной кислоты, содержание которой равно общему количеству молочной кислоты, составляющей 780 мг/100 г продукта (рис. 6).

Известно, что важную роль в сохранении активности бифидоС-к-терий играет Ьерментная система клетки. В этой сьясн изучали и е.-

- 1С

менениа }> -галактоаидааной и прогеолитической активности бифидобактерий в процессе лиофшшзации. Полученные данные представлены е таблице 1.

Таблица 1

Влияние лиофилиаации на ферибнтативную активность бифидобактерий '

Вид культуры I р -галактоьвдазн. I 1 активность, Е/мл 1 Протеолитич. активность, мм

Бифидобактерии до

лиофилизации 4,3 13,7 + 1,2

Бифидобактерии реакти-

вированные на молоке 4,07 12,6 4 0,8

Анализ данных таблицы показал, что при замораживании и сушке сохраняется ферментативная активность бифидобактерий. Следует отметить, что для запуска механизма индукции в бактериальной клетке достаточно следовых количеств^-галактозидазы, которая расщепляет лактозу с образованием аллолактоаы и олигосахаридов. В присутсп и аллолактоаы нач"нается интенсивный синтез ^-галакто-зидазы, а олигосахариды, вероятно, выполняет роль естественных протекторов.

Таким образом установлено, что сухой концентрат бйфидобакте-■ рий обладает высокой биохимической активностью И ферментирует молоко без стимуляторов роста.

Исследование сроков хранения ¡ухого концентрата бифидобактерий

При изучении сроков хранения анализу были подвергнуты сухие концентраты бифидобактерий, заложенные на хранение в течение 12, 18, 22, 24 месяцев при (4-б)°С. Полученные данные представлены на рис.7.

Анализ полученных данных показал, что показатель выживаемости коррелирует со значениями массовой доли влаги сухого концентрата, коэффициент корреляции составляет 0,94.

12 18 24 Срок храпения, мае

Рис. 7. выживаемость бнфидобактерий при хранении концентрата: 1 - выживаемость, X, " - влажность, X.

Зункционавькая зависимость рассматриваемых геличии имеет с.те-душее математическое выражение:

У - 12,9 X2 - 121 2 + 386, где У - выживаемость клеток в процессе хранения, 2 - влажность препарата, Я

В результате экспериментальных исследовании установлено, что, несмотря на некоторую гибель клеток, в процессе хранения количест-5И'5ияо5актериЯ в концентрате .остается на высо-

10 ^ к.о.е.

I

в 1 см3) и сохраняется активность

во хивнеспозобных ком уровне (5,4 х сквашивания молока.

Таким образом, установлено, что концентрат бифидобакгеркй сохраняет активность в течение 2 лет.

Разработка технологии производства сухого концентрата бифидобактерий

Полученные экспериментальные данные позволили разработать технологию производства сухого концентрата бифидобактерий. Схема прсигводства отражена на рисунке 8.

Рис. 3. Схема производства сухого концентрата бифидобактерий

Особенность*! предлагаемой технологии является принципиально новый подход к получению биомассы бифидобактерий. Внимание было уделено активности посевного материала. Это способствует получению ряда преимуществ по сравнение с известными способами производства сухих препаратов бифидобактерий:

" для получения биомассы бифидобактерий используется простая в приготовлении и дешевая питательная среда на основе творожной сыворотки,

интенсифицируется процесс наращивания клеток,

биомасса бифидобактерий характеризуется высоким титром клеток,

значительно сокращается процесс лиофилизаиии.

Тагам образом, разработанная технология производства сухого концентрата бифидобактерий характеризуется сокращением продолжительности основных зтапо*, выходом биомассы с высокими биохимическими показателями и мотет быть отнесена к разряду ресурсосберегающих технологий.

'•• Характеристика сухого концентрата бгФмдобакт&рий представлена в тибдш? С.

- 1Б -

Таблица Z

Характеристика концентрата бифидобактерий

Показатели

Норма

Внешний вид Цвет

Массовая доля влаги, 7. не более

Растворимость, с , не более РН

Количество клеток бифидо-бактерий в 1 см? не менее Контаминация Активность сквашивания 5'л молока 1 дозой, ч, не более

Кислотность сгустка, °Т Микроскопический препарат на молоке

на среде В1аигоск

В виде таблеток высотой около 3 мм Ыоаачно-белый с кремовым оттенком

5 60

В,5 - 6,8

ТО11 Отсутствует

10

60 + 5 "

Изогнутые, гранулированные палочки, кокки

Булавовидные, хаотично расположенные палочки с разветвлениями

Практическое применение концентрата бифидобактерий

Для практического применения сухого концентрата необходимо разработать схему приготовления -закваски с его использованием. -В связи с атим исследовали влияние активности концентрата при пересевах (таблица 3).

Таблица 3

Изучение активности концентрата бифидобактерий

Вид культуры | Продолжит. |Кислотность | Кол. клеток ) Объем

| скваш., ч |сгустка, °Т | в 1 см3 ■ I молока.д

- 1В -

Продолжение табл. 3

I 2 3 4 5

Активизация сухого концентрата бифидобактерий 1 доза сухого

концентрата 10-12 55±5 Б х 10 5

Лабораторная закваска

Лоза закваски, 7.

1 7,5-8,0 55±5 5 х Ю10 170

3 6,5-7,0 52±3,1 4 X 1010 . 170

5 5,5-6,0 52±3 8 х Ю10 170

Пересадочная лабораторная закваска 1 7,5-8,0 Б5Н,2 5 X 1010 3000

3 6,5-8,0 53i2 5 X 1010 3000

5 5,5-6,0 53±1,5 7 х 1010 3000

По результатам исследований было установлено, что время сквашивания молока 1 дозой концентрата составляет (10-12) часов в зависимости от срока его хранения. Продолжительность ферментации молока при получении лабораторной закваски сократилась почти вдвое. Так, при внесении 1 X . культуры нарастание кислотности в молоке идет медленно и образование сгустка наблюдается через 8 часов. При внесении 3 и 5 % культуры процесс кислотообразования интенсифицируется и формирование сгустка происходит за (6,5-6,0)

Ч и (6,5-7,0) ч, соответственно.

На основании проведенных исследований была разработана схема приготовления закваски с использованием сухого концентрата бифидобактерий в"условиях производства. Схема представлена на рис.9.

Сухой концентрат бифидобактерий

I

I

Активизация концентрата на обезжиренном--1

, молоке ( V - 5 л, Т - (10-12) ч) I

I I

Лабораторная закваска (V - 170 л, ^ - (б±о,б) ч) I

I I

и,производство -' •

Рис. 9. Схема приготовления закваски.

Согласно представленной схеме для приготовления закваски .из

концентрата рекомендуется беспересадочный или однопересадочиый способ.

Предлагаемая технология по сравнению с известной технологией приготовления закгаски для кисломолочного Сифидумбактерина имеет следующие преимущества:

активизация сухой культуры проводится непосредственно в молоке без добавления каких-либо факторов роста,

увеличиваются объемы производства закваски, значительно сокращается продолжительность активизации сухого препарата,

готовая закваска характеризуется более высоким содержанием живых клеток бифидобактерий.

С применением закваски на основе концентрата бифидобактерий разработана технология производства бифидосодержащих продуктов Молоко бифидное, напиток "Рисовый" и лечебного кормового средства для молодняка сельскохозяйственных животных.

-При получении пищевых продуктов, обогащенных бифвдобактерия-ми прежде всего необходимо было установить дозу закваски и продолжительность ферментации молока. Результаты исследований проведенных на молоке представлены в таблице 4.

Таблица 4

Влияние дозы закваски и продолжительности ферментации на количество клеток

Нас.до| Продолжительность ферментации, мин '

за зак| 0 | 5 | "~Т5~ 30

васки,(Кислот-|Колич.|Кислот-|Колич.|Кислот.|Колич.|Кислот-|Колкч. Т. | ность0, Т | клеток|ность?Т | клеток) ность ,°Г | клеток I ность° Т | клеток

1 19 10 5 19 10^ СО 10 G El,Б 10S

S 19 10 5 19 10й 21 10 J3 22 107

5 . 19 10 5 19,5 106 23 10 7 23,5 107

Анализ полученных данных показал, что при повышении дозы ¡закваски до 3 % существенной разницы в развитии бифидобактерий не наблюдается. При дальнейшем повышении доаы до 5 £ количество клеток увеличивается на один порядок. Максимальный рост 6ифид(бактерий наблюдается при снесении 5 X закваски и времени ферментации

15 минут, при этом кислотность молока составляет 23°Т, Увеличение

времени ферментации до 30 минут' сопровождается ростом клеток 0и фидобактерий и, соответственно, повышением кислотности. Однако

ато приводит к нежелательному - .^сдоватому - вкусу молока. Поэтому оптимальным посчитали остановиться на дозе закваски 5 % ' и продолжительности ферментации 16 -минут.

Характеристика продуктов с ■бифидобактеркями представлена в таблице Б.

Таблица 5

Характеристика бифидосодержащих продуктов

. наименование показателя |.Молоко Оифидное!Напиток "Рисовый"

Вкус и запах Консистенция

Цвет

Массовая доля жира, X

Чистый, без посторонних привкусов .Однородная жидкость, для напитка-одегка вязкая, допускается наличие осадка

IБелый по всей массе ¡В.зависимости от ■вида продукта 3,21, 2.5Х жирности и нежирный

Кислотность,'0 Т, не более Активная кислотность Температура при выпуске с предприятия, °С, ре более Количество*клеток Оифидо-Оакгерий.в 1 см3 Бактерии группы--кикечной палочки в 0,3 см 3 Показатели безопасности

23,0 Б,3-6,26

6,0

106- 107

5,8 - 6,0 6,0

10

10

НЕ ДОПУСКАЮТСЯ Не выше норм, утвержденных комитетом Госсанэпиднадзора РФ

Как видно из таблицы б, продукты характеризуются высоким , содержанием клеток бифвдобактерий, что важно при производстве продуктов лечебно-профилактического и детского питания. ■

Кроме того, концентрат можно использовать для нормализации микробиоценоза кишечника. Клиническая апробация показала высокую эффективность концентрата бифшюбзктерий.

Таким образом., концентрат бифидобактерий, разработанный по

- la -

предлагаемой технологии, может найти широкий спектр практического применения как в пищевой промышленности, так и в практике здравоохранения и в сельском хозяйстве.

Выводы

1. На основании экспериментальных исследований подобраны условия получения бифидобактерий. Установлено, ■ что использование активизированных на молока бифидобактерий в качестве посевного материала способствует получению биомассы с высоким титром бифидобактерий (до 10**в 1 см3) и интенсифицирует процесс наращивания клеток )продолжительность культивирования - 24 часа).

2. Установлено, что обработка питательной среды препаратом

р -гадактозидааы стимулирует рост бифидобактерий. Однако этсгг процесс менее эффективен, чем использование активного инокуДлМ':"'

3. Обнаружено, что высокая ферментативная активность ийок^ лята способствует максимальной выживаемости клеток и еохрайёнйй активности бифидобактерий в процессе лиофиливации.

4. разработана технология производства cynotö kaHaëlitipàta бифидобактерий (ТУ 10-8-08-22-92), обладающего вУеокой биоХШИ-ческой активностью.

5. Отмечено, что сухой концентрат бифидобактерий не только' содержит''высокое количество клеток (не менее IO^k-o.е. в i ci<$); а также активно ферментирует различные пищевые среды и облгйШг устойчивостью при хранении.

6. Использование сухого концентрата бифидобактерий :трй приготовлении закваски исключает многочисленные пересовы, сокращает время 'ферментации и тем самым повышает санитарно-гигиенические показатели.

7. Разработаны и внедрены технологии производства бифидосо-держащих продуктов на основе сухого концентрата бифидобактерий.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы!

1. Хамагаева И.О., Тумунова C.B., Товаров Ё,ф., Котоманова Л. В." Разработка технологии жидкого бактериального концентрата// Тез. докл. науч.-практ. конф./.ВСТИ.-.Улан-Уд з.-1989.

Z. Способ получения бактериального концентрата дли производства кисломолочных продуктов/ХаМагаева И.С,, Тумуновг С.Б.. Гончарова Г.И., Котоманова Л.В./УА.с. N 1086718 МКЛ А £3 С <3/12; Заявл. Ю. 11.89, Не публикуется.

3. Способ производства сывороточного корма для молодняк« оельскохоняйсть.ншх жкиотных/Хамагаова U.C., Тумунова U.E., Ш-

- ВО -

кинар H.B.. Филатова H.В.// A.о, N 1830672 A 23 С 9/12, A 23 К 1/D3J Заявл. 27(06.89. Не публикуется.

4. ХамагаеваИ.С., Столярова A.C., Тумунова С.Б., Пекинар Н.В. Замороженные закваски и бактериальные концентраты бифидобак-терий/Разработка комбинированных продуктов питания:Тев. Всееоюзз. науч.-практич. конф. - Кемерово.-1991.

б. Хамагаева И.С., Тумунова С.Б., Дугаров Ц.Б. Устойчивость бифидобаКтврий при эамораживании//Тез. доки, науч.-практ. конф./ ВСТИ.-Улан-Удз.-1992.

6. Приготовление бифидосодержащих молочных продуктов в домашних условиях/Хамагаева И.О., Столярова A.c., Тумунова С.Б.//Каталог невостребованных идей, проектов и технологий. -Улан-Удз.-1992.

7. Хамагаева И.С., Скворцова Н.В., Тумунова С.Б. Дунаева И.В. Обогащение крупяных отваров и соков бифидобактериямиУ/Тев. докл. науч.-практ. кояф./ВСТИ.-Улан-Уда.-1992.

8. Сухи® закваски и бакконцентраты бифвдобактерий/Хамагаева U.C., Столярова A.C., Тумунова С.Б. // Инф. листок N 12-93,-Улан-Удэ! БурЦНТИ.-19ЭЗ.

Ротапринт ВСГТУ. Усл. п. л. 1,16, уч.-изд. л. 1,0. Тир. 100-1995 Г.' С. 77.