Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из главных задач молочной промышленности является повышение качества сыра, зависящее от многих факторов, в числе которых важную роль играет скорость молочнокислого процесса зо время выработки и начальных этапов созревания сыра. Снижение скорости кислотообразования в этот период создает более благоприятные условия для развития технически вредной и патогенной микрофлоры. При этом снижается качество выпускаемой продукции, что приводит к большим потерям в сыроделии и увеличивает опасность пищевых отравлений.
Наиболее распространенной причиной снижения активности молочнокислого процесса при производстве сыров является поражение заквасочной микрофлоры бактериофагами, которые широко распространены на сыродельных предприятиях. Несмотря на принимаемые меры борьбы с бактериофагами (многоштаммовость и ротация заквасок, ан-тифаговые среды, соблюдение санитарных, правил при выработке сыра) эта проблема до сих пор остается актуальной в сыроделии.
В России широкое распространение получили биологические'методы предотвращения порчи скроз путем введения в состав бактериальных заквасок штаммов L. plantarum, обладающих специфическим антагонизмом к маслянокислим бактериям. Однако антибиотическая активность этих заквасок за последние годы снизилась, что может быть связано с циркулирующими ка сыродельных заводах бактериофагами L.plantarum
Одним из перспективны:-: путей предотвращения фаголизиса микрофлоры заквасок является селекция культур лактобактерий,, резистентных к бактериофагам. В связи с этим актуально повышение фзго-резистентности культур, входящих в состав бактериальных концентратов, применение которых позволит улучшить качество сыров.
В основе рабочей гипотезы лежит предположение о том, что путем направленного подбора фагорезистентных мутантов, устойчивых к бактериофагам, циркулирующим на сыродельных предприятиях, возможно обеспечить стабильность молочнокислого процесса при производстве сыра и повысить его качество.
Снижение эффективности бактериальных концентратов с антагонистической направленностью обусловлено циркулирующими на сыро-
дельных заводах бактериофагами L. plantarum. Возможно получение фагореакстентных мутантов L. plantarum с ценными.для сыроделия свойствами.
Дедь и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось повышение качества сыра путем стабилизации активности молочнокислого процесса на основе применения фагоревистентных культур лак-тобактерий б составе бактериальных концентратов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- исследовать фаговую ситуацию на различных сыродельных
предприятиях;
~ выделить бактериофаги лактококков и L. plantarum, изучить их свойства;
- получить фагорезистентные культуры лактококков и
L. plantarum, устойчивые к бактериофагам, вдркулирующим на сыродельных предприятиях;
изучить производственно-ценные свойства выделенных фагоре-
проварить эффективность применения фагорезистекткых культур лактобактерий в производстве сыров с низкой температурой второго нагревания.
Научная новизна. Подучены ковке данные по обсемененности бактериофагами лактококков и лзктобацклл сыродельных предприятий различных регионов.
Установлено, что наиболее опасными источниками распространения бактериофагов б сыродельном производстве являются производственная закваска и подсырная сыворотка.
Впервые в сыроделии выделены бактериофаги L. plantarum и изучены их свойства.
Проведено исследование бактериофагов лактококков и лактоба-цилл методом электронной микроскопии. Определено сходстео морфо- . логии бактериофагов лактококков, выделенных в нашей стране с бактериофагами зарубежных коллекций.
Получены фагорезистентные культуры лактококков и L. plantarum, обладающие комплексом производственно-ценных свойств.
Практическая значимость работы. Исследовано 154 бактериофага лактококков (в том числе 3D вновь выделенных на сыродельных .
предприятиях) и 38 бактериофагов L. plantarum. Выделенные бактериофаги лактококков и L plantarum включены в коллекции бактериофагов ЕНИШО и Экспериментальной биофабрики. Коллекционные лактокок-кофаги используются при подборе фагореаиетентных производственных штаммов з состав Бактериальных концентратов.
Подобран набор 10 индикаторных культур лактококков, обладающих широким спектром чувствительности к бактериофагам, используемый для выделения бактериофагов и проведения фаговых мониторингов Экспериментальной биофабрикой.
Выделено 67 фагорезистэнтных культур лактококков методом вторичного роста и из подсырной сыворотки, обладающих комплексом производственно-ценных свойств, вошедшее з коллекцию культур Экспериментальной биофабрики, используемых в производстве бактериальных концентратов.
Получено 18 фагррезистентных культур L. plantarum, обладающих комплексом производственно-ценных свойств.
Разработаны и утверждены методические указания по селекции мезофильных молочнокислых бактерий в состав бактериальных заквасок и препаратов для мелких сычужных сыров (МУ.ЕЕййМС 18.12. 89г.).
Показана эффективность применения фзгорезистеяткых культур при производстве сыров с низкой температурой второго нагревания.
Выработка сыров высшим сортом увеличилась на 9,3%.
Апробация работы и публикации. Результаты работы доложены и обсуждены ка заседаниях секции Ученого совета ШШС (1988, 1989, 199Q, 1997 г.г.), Всесоюзном семинаре "Повышение уровня микробиологического контроля в сыроделии и маслоделии и обеспечение выпуска молочных продуктов гарантированного качества" С г. Москва, 1989г.), Всесоюзном семинаре "Производство и применение бактериальных закззеок и препаратов"(г. Москва, 1991г.), Всероссийской школе-семинаре "Микробиологический контроль сыродельного и маслодельного производства (г.Углич, 1991г.), 24-ом Международном молочном конгрессе (г. Мельбурн, Австралия, 1994г.), Всероссийской конференции "Современные достижения биотехнологии" (г. Ставрополь, 199S г.), Международной научно-практической конференции "Экерго-ресурсосбэрегающие технологии переработки сельскохозяйственного сырья" (г. Минск, 1996г.), Российской научно-практической конференции "Образование в условиях реформ: опыт,проблемы,научные ксс-ледования"(г. Кемерово,1997г.).
По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части (трех глав), выводов,'списка использованной литературы, включающего 152 литературных источника, и 11 приложений. Основное содержание работы изложено на 175 страницах машинописного текста. В диссертации имеется 25 таблиц, 21 рисунок.