Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Захарова Марина Борисовна

Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии
<
Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Захарова Марина Борисовна. Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии : дис. ... канд. техн. наук : 05.18.04 Углич, 2006 155 с. РГБ ОД, 61:07-5/1058

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературы 8

1.1 Основные функции молочнокислых бактерий при производстве ферментированных молочных продуктов 8

1.2 Трофические свойства молочнокислых бактерий - теоретическая основа биотехнологии производства ферментированных молочных продуктов 9

1.3 Биологические и технологические основы использования молочнокислых микрооріанизмов при выработке ферментированных молочных продуктов 20

1.4 Выбор направления исследований, цели и основные задачи 38

2. Организация работы, объекты и методы исследований 41

3. Результаты исследований 45

3.1 Выбор основы и подбор азотсодержащих компонентов для обеспечения необходимых ростовых характеристик среды 45

3.2 Исследование влияния углеводной составляющей на скорость реактивации и урожай клеток 67

3.3 Исследование влияния буферной емкости среды на рост и развитие микрофлоры сухих БК 79

3.4 Исследование влияния факторов роста на развитие микрофлоры сухих БК 89

3.5 Исследование характера развития различных групп заквасочных микроорганизмов на разработанной питательной среде 94

3.6 Развитие заквасочных микроорганизмов БК-Углич-№4 на оптимальной питательной среде, полученной на основе сыворотки от разных производителей 103

3.7 Разработка состава и технологии производства сухой питательной среды для приготовления закваски молочнокислых микроорганизмов из сухих бактериальных концентратов 105

3.8 Разработка способов приготовления производственных заквасок на разработанной питательной среде с использованием сухих бактериальных концентратов 107

3.9 Испытание заквасок, полученных с использованием сухих БК и разработанной питательной среды в выработках сыров 111

3.10 Производственная проверка сухой питательной среды 127

3.11 Расчет экономической эффективности производства сухой питательной среды 134

Выводы 137

Список использованной литературы

Введение к работе

Обязательным, функционально необходимым компонентом биотехнологии ферментированных молочных продуктов является молочнокислая заква-сочная микрофлора, которая преобразует компоненты молока в соединения, обуславливающие специфические органолеитические, пищевые, диетические, лечебно - профилактические и другие полезные свойства продукции, создает неблагоприятные условия для роста, размножения, развития и жизнедеятельности технологически вредных и опасных для жизни и здоровья потребителей микроорганизмов, обеспечивает безопасность и качество продукции во время производства, хранения, транспортирования и реализации, что, в конечном итоге, влияет на эффективность работы производственных предприятий и конкурентоспособность выпускаемой ими продукции.

Поэтому, разработка эффективных бактериальных средств и способов их применения постоянно находится в поле зрения многих отечественных и зарубежных ученых и практиков.

В настоящее время в странах с развитой молокоперерабатывающей промышленностью при производстве ферментированных молочных продуктов используются бактериальные концентраты, отличающиеся высокой концентрацией клеток (болеепх10пКОЕ/г) с длительным сохранением их в жизнеспособном состоянии (от 4-х до 12-ти месяцев), так как бактериальные клетки находятся в анабиозе.

Актуальной является проблема перевода бактериальных клеток из состояния анабиоза к активной жизнедеятельности, обеспечение размножения за-квасочной микрофлоры до уровня, необходимого для проведения технологических процессов при получении ферментированных молочных продуктов.

В практике сыроделия применяют различные способы подготовки и применения сухих БК, в частности:

беспересадочный способ или способ получения производственной закваски;

5 выработка сыров с БК, микрофлора которых до внесения в смесь для выработки сыров подверг нута активизации; непосредственная инокуляция смеси для выработки сыров.

Первые два способа предполагают определенный период времени, необходимый для реактивации клеток сухих БК и нарастания необходимого уровня клеточной биомассы, а также использования для этих целей среды, содержащей весь необходимый набор питательных веществ в достаточном количестве и в доступной форме, способной обеспечить рост и развитие микроорганизмов, входящих в состав сухих БК.

В практике отечественного сыроделия при приготовлении производственных заквасок в качестве питательной среды используют натуральное или обезжиренное молоко. Однако исследования, проведенные ранее во ВНИИМС, показали, что непостоянный химический состав молока, связанный со здоровьем животных, рационами и режимами кормления, его сезонные колебания, возможное наличие различных факторов, ингибирующих или подавляющих развитие молочнокислых микроорганизмов, часто превращает молоко в среду, непригодную или малопригодную для получения качественной закваски.

Для решения проблемы получения активной и стабильной производственной закваски из сухих бактериальных концентратов необходимо иметь питательную среду, способную обеспечить как реактивацию всех жизнеспособных клеток, так и их последующий интенсивный рост, размножение и метаболизм. Поэтому в странах развитого сыроделия для приготовления производственной закваски нередко используют стандартные питательные среды, изготовляемые централизованно. По имеющимся в литературе материалам производство таких сред организовано в Чехии (среда «Лактомедиум», «Супербакт-2000»), Германии (среда «Висби-вак», «Вис-старт», «Биос»), США (фирмой Маршалл) и ряде других стран.

Во ВНИИМС была разработана сухая питательная среда для реактивации сухих БК, получившая название «Реактибакт-Углич», однако ее производство

не было реализовано из-за прекращения производства необходимых ферментных препаратов Главмикробиопромом СССР.

Анализ патентно-лицензионной литературы свидетельствует, что состав и технология производства сухих сред является ноу-хау фирм-производителей. Обычно их основными компонентами являются молоко и/или молочная сыворотка, биолоіически-активньїе добавки (факторы роста, макро- и микроэлементы и др.), вещества функционального назначения. Состав и соотношение компонентов сухих сред варьирует у разных производителей в зависимости от технико-экономических и биологических факторов их производства и применения.

С учетом вышеизложенного исследования, направленные на разработку сухой питательной среды стандартної о состава, способной гарантированно обеспечить необходимую интенсивность и уровень развития заквасочной микрофлоры при получении производственной закваски, актуальны. Получение стабильно качественной и активной производственной закваски даст возможность на предприятиях обеспечить необходимый уровень микробиологических процессов во время выработки и созревания сыров, тем самым гарантировать безопасность и качество готового продукта.

Работа выполнялась в 2004-2006 гг. в ГПУ Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия (ГНУ ВПИИМС).

Тема работы рассмотрена и утверждена на заседании Ученого Совета ВЫИИМС (протокол № 4 от 22 апреля 2004 г.).

Научная новизна работы заключается:

в выявлении значимости и степени влияния различных компонентов питательных сред на способность обеспечить энергетический и конструктивный метаболизм заквасочных микроорганизмов и, как следствие, необходимый уровень и интенсивность их развития;

в изучении закономерностей реактивации, роста и развития различных групп микроорганизмов, составляющих микрофлору сухих БК для сыроделия, в средах различного состава.

І Іаучная новизна работы подтверждается созданием технического решения на уровне изобретения «Сухая питательная среда для приготовления закваски молочнокислых микроорганизмов из сухих бактериальных концентратов».

Практическая значимость работы.

В результате выполнения работы:

разработан состав, технология производства и применения сухой питательной среды для приготовления производственной закваски стабильного качества и активности, обеспечивающей необходимый уровень микробиологических процессов во время выработки и созревания сыров, повышение качества и безопасности продукции;

разработан комплект технической документации на среду питательную сухую для приготовления закваски молочнокислых микроорганизмов из бактериальных концентратов и технологическая инструкция по приготовлению и применению производственных заквасок из бактериальных концентратов и питательной среды в молочной промышленности.

Результаты работы обсуждались на Ученом Совете ВНИИМС (2005-2006 гг.), Международном конгрессе «Биотехнология - состояние и перспективы развития» (Москва, октябрь 2002 г), региональной конференции «Новые технологии переработки молока, производства сыра и масла» (Москва, 2004), Всероссийской научно-практической конференции «Основные направления повышения качества молочных продуктов» (Адлер, сентябрь 2004).

По материалам диссертации опубликовано 5 работ.

Основное содержание работы изложено на 149 страницах машинописного текста, включает 57 таблиц, 31 рисунок, библиографию 118 наименований и 4 приложения.

Основные функции молочнокислых бактерий при производстве ферментированных молочных продуктов

По мере познания процессов, происходящих при выработке ферментированных молочных продуктов, в том числе сыров, все отчетливее проявляется важная роль молочнокислых бактерий. Особое значение заквасочные микроорганизмы играют в формировании сыра как специфического пищевого продукта, защите его от биоповреждений. Анализ имеющихся в литературе материалов показывает, что молочнокислые бактерии выполняют в сыре следующие основные функции [1-15]: - преобразуют основные компоненты молока (белки, жиры, углеводы) во вкусовые и ароматические вещества, соединения, обуславливающие питательную ценность и биологическую активность сырной массы; - создают в сырной массе физико-химические условия (pll, Eh, парциальное давление кислорода и др.), тормозящие развитие технически вредных микроорганизмов и регулирующие биохимические процессы; - подавляют развитие и метаболизм опасных для сыров микроорганизмов в результате конкуренции за источник энергии, образования специфических и неспецифических ингибиторов бактериального роста; - активизируют действие молокосвертывающих ферментов и ускоряют синерезис сгустка, повышая активную кислотность сырной массы и сыворотки; - ингибируют действие (а в ряде случаев дезактивируют) кислоточувстви-тельных ферментов (например, нативной липазы молока, щелочной протеазы, щелочной фосфатазы), осуществляющих нехарактерные для сыров биохимические процессы.

Учитывая важное значение молочнокислых бактерий в сыроделии, этой группе микроорганизмов уделяется большое внимание со стороны исследователей различных специальностей как в нашей стране[ 1-3,16-20], так и за рубежом [7,14,15,21-24]. Особое значение приобретают вопросы научно обоснованных способов применения молочнокислых микроорганизмов в сыроделии.

Исследование особенностей питания и метаболизма молочнокислых микроорганизмов относится к числу важных задач общей и технической микробиолог ии, имеющих не только теоретическое, но и большое практическое значение, так как составляет научную основу решения таких важных проблем как: - совершенствование существующих и разработка принципиально новых способов культивирования молочнокислых бактерий при накоплении их биомассы для получения бактериальных препаратов или производственных заквасок; - целенаправленное управление молочнокислыми процессами при выработке ферментированных молочных продуктов, в т.ч. сыров; - интенсификация технологических процессов выработки ферментированных молочных продуктов, повышение безопасности и качества готовой продукции; - создание биотехнологии новых видов ферментированных молочных продуктов.

Анализ литературы [25-28], посвященной распространению молочнокислых бактерий в природных биосистемах, показывает, что естественные места их обитания отличаются высоким содержанием органического материала (растворимых белков, пептидов, аминокислот, витаминов и т.д.). Не случайно молочнокислые микроорганизмы, с точки зрения их трофических потребностей, относятся к наиболее сложным микроорганизмам и классифицируются как хе-моорганогетеротрофы. Для проявления своей жизнедеятельности, т.е. энергетического и конструктивного метаболизма, молочнокислые микроорганизмы нуждаются в готовых органических веществах [25,29-31].

Молочнокислые микроорганизмы не способны синтезировать АТФ за счет дыхания из-за отсутствия цитохромов и ряда других ферментов. Единственно возможный способ получения энергии для них - процесс брожения. Основной продукт метаболизма молочнокислых микроорганизмов, на основании чего они выделены в отдельную группу, - молочная кислота, которая образуется в результате сбраживания углеводов. Гомоферментативные молочнокислые бактерии расщепляют глюкозу преимущественно по фруктозодифосфатному пути (ФДФ-путь) с образованием двух молекул АТФ на одну молекулу сброженной глюкозы. Гетероферментативные молочнокислые микроорганизмы расщепляют глюкозу по пентозофосфатному пути (ПФ-путь) с образованием одной молекулы АТФ [27]. Для осуществления энергетического метаболизма в качестве источников углеводного питания молочнокислые бактерии используют сравнительно широкий круг органических соединений, в основном, моно- и дисахариды, в том числе глюкозу, галактозу, сахарозу, мальтозу, лактозу и т.д. Необходимо отметить, что большинство молочнокислых микроорганизмов имеют фермент Р-галактозидазу (лактазу), способную гидролизовать лактозу на моносахара глюкозу и галактозу. Поэтому с точки зрения углеводного питания молоко, содержащее более 40% (по сухим веществам) лактозы - молочного сахара, является субстратом, достаточным для осуществления энергетического метаболизма лактозоположительных микроорганизмов закваски. Отдельные виды и штаммы молочнокислых микроорганизмов способны использовать в качестве источников углерода органические кислоты, такие как пировиноградная, лимонная, фумаровая, яблочная. Азотсодержащие органические соединения не могут служить энергетическим материалом для молочнокислых бактерий, но некоторые аминокислоты могут использоваться в качестве источника углерода.

Биологические и технологические основы использования молочнокислых микрооріанизмов при выработке ферментированных молочных продуктов

На первом этапе развития производства ферментированных молочных продуктов, в том числе сыров, творога, сметаны, кисломолочных напитков, их вырабатывали только из сырого молока, которое одновременно являлось источником микрофлоры, определяющей микробиологические и биохимические процессы и формирующей оріанолептические показатели продуктов. При этом микрофлора сырого молока оказывала не только позитивное, но и негативное влияние на их безопасность и качество.

Стремление увеличить долю полезной микрофлоры при выработке ферментированных продуктов привело к использованию «естественных заквасок». «Естественная закваска» - это часи, ютового продукта, полученного путем «самокваса», в котором полезная микрофлора занимает доминирующее положение. Этот этап можно считать первой попыткой управления микробиологическими процессами при выработке ферментированных молочных продуктов [56,57].

Следующим этапом на пути получения стабильно качественных продуктов явилось использование дополнительного технологического приема - термической обработки молока, т.е. пастеризации, с целью снижения патогенной и технически вредной микрофлоры до безопасного уровня с последующим внесением в продукт тех же «естественных заквасок». Однако нестабильный и изменчивый состав микрофлоры «естественных заквасок» приводит к их потере как источника полезной микрофлоры уже через несколько суток. Поэтому применение «естественных заквасок» даже в сочетании с пастеризацией молока было возможно только на мелких кустарных производствах, при переработке небольших объемов молока и производстве одного какого-либо продукта по традиционной технологии.

В результате развития и укрупнения молочных предприятий и, следовательно, концентрации больших объемов молока, имеющего разные свойства и различный состав дикой микрофлоры, появилась необходимость создания специализированных лабораторий по производству заквасок. Их задачей было выделение из готовых высококачественных продуктов и дальнейшее сохранение микроорганизмов в виде чистых культур или их естественных природных комбинаций. Сохранение полезных свойств заквасочных культур - задача очень сложная, требующая не только огромных трудозатрат, но применения специальных приемов и методов. Даже при соблюдении всех условий нет гарантии сохранения полезных свойств культур, так как они утрачиваются или видоизменяются в результате многоразовых перевивок. Это объективно связано с особенностями передачи генетической информации бактериальной клеткой, которая закодирована не только в ДІIK ядерной хромосомы, но и на ДНК плазмид, способных легко видоизменяться или утрачиваться при делении бактериальной клетки.

Для падежного длительного сохранения и поддержания полезных свойств заквасочных культур необходимо использовать какой-либо способ консервирования бактериальных клеток. Одним из наиболее эффективных способов консервирования является лиофильное высушивание бактериальных клеток. При использовании данного технологического приема происходит быстрое замораживание бактериальных клеток и перевод их в состояние анабиоза, которое является «патологическим» состоянием, когда процессы метаболизма сведены к нулю, но клетка, сохраняя целостность клеточных структур и оболочки, сохраняет способность в определенных условиях к реактивации, а, следовательно, к восстановлению способности развития и размножения.

Процесс реактивации бактериальной клетки, т.е. переход из состояния анабиоза к активной жизнедеятельности, зависит от целого ряда взаимосвязанных факторов. Первое необходимое условие - сохранность целостности самой бактериальной клетки. Второе - наличие достаточного количества свободной воды, определяемое но показателю активности (As). Значение показателя As для молочнокислых микроорганизмов, при котором они могут развиваться, должно составлять 0,95-0,98 [61]. Способность бактерий к жизнедеятельности

только в разбавленных средах связана с тем, что все ферментативные процессы распада и синтеза, обеспечивающие рост и развитие, осуществляются только в водных растворах.

Еще одно необходимое условие для реактивации бактериальных клеток -наличие в среде комплекса питательных веществ, которые должны содержаться в необходимом количестве и легкоусвояемой форме.

Как уже отмечалось в предыдущей главе обзора, молочнокислые микроорганизмы, составляющие основу заквасочной микрофлоры, относятся к группе хемоорганотрофных бактерий, т.е. имеют очень сложные питательные потребности. Для осуществления как энергетического, так и конструктивного метаболизма им необходим весь комплекс органических соединений (углеводы, белки, нуклеиновые кислоты), а так же факторы роста и микроэлементы. Отсутствие в питательной среде хотя бы одного из необходимых питательных веществ может затормозить или сделать невозможной реактивацию клеток. Кроме того, для осуществления процесса реактивации необходимо создать оптимальные условия культивирования, т.е. температуру и активную кислотность среды.

Процесс реактивации, роста и развития заквасочных культур описывается такими основными параметрами, как продолжительность лаг-фазы - начальная фаза развития клеточной популяции, скорость роста и максимальный урожай клеток. І Іачальная фаза развития клеточной популяции - это время с момента внесения сухого БК в питательную среду (обычно молоко) и до достижения максимальной скорости роста. За данный промежуток времени происходит реактивация клеток, они возобновляют свое развитие и рост, а так же осуществляют одно-два деления [58].

Выбор основы и подбор азотсодержащих компонентов для обеспечения необходимых ростовых характеристик среды

Из материалов, представленных в литературном обзоре, видно, что основу питательных сред, предназначенных для получения производственной закваски из сухих ВК, составляет или обезжиренное молоко, или сыворотка, или смесь первого и второго компонентов. Однако в доступных литературных источниках нет данных о том, почему и в каком случае выбирается та или иная основа. Понятно, что с экономических позиций выгоднее использовать среды на основе сыворотки, но с точки зрения обеспечения ростовых показателей сыворотка, безусловно, уступает обезжиренному молоку. Следовательно, необходимо провести поиск и оценку доступных и эффективных компонентов (гидро-лизаты, факторы роста, минеральные соли), которые смогут улучшить ростовые характеристики исходных основ и в полной мере обеспечить процессы реактивации и развития микрофлоры сухих БК. При этом необходимо учитывать, что дополнительные факторы роста значительно увеличивают стоимость готовой среды, поэтому необходимо подобрать такой состав, который мог бы обеспечить ростовые параметры, аналогичные параметрам роста на 10 % восстановленном обезжиренном молоке высокого качества, но при концентрации сухих веществ в среде не более 5 %.

На первом этапе работы в качестве тест-системы для проведения всего блока экспериментов использовали сухой бактериальный концентрат «БК-Углич-№4» с активностью 1 единица (общее количество микроорганизмов 399x109 КОЕ, количество ароматобразующих - 294х109 КОЕ). Исходя из нормы внесения сухих БК при приготовлении производственной закваски, расчетная доза инокуляции испытуемых сред составила 1,33x106 КОЕ/мл среды. Режимы приготовления питательных сред и восстановленного молока для инокуляции соответствовали принятым режимам приготовления производственной закваски.

Микрофлору БК культивировали в исследуемых питательных средах при 30 С. Пробы для посевов отбирали через 0, 3, 6, 8, 12 и 24 часа. В процессе культивирования микроорганизмов в каждой точке контролировали титруемую и активную кислотность, общее количество микроорганизмов, а так же количество ароматобразующей микрофлоры, входящей в состав используемого в качестве тест - системы БК. По полученным результатам строились кривые роста. Кинетические параметры определялись расчетным путем.

Для решения задачи оптимизации состава питательной среды для культивирования сухих БК при приготовлении производственной закваски как по составу компонентов, так и по содержанию сухих веществ был спланирован эксперимент по симплекс-вершинному плану.

В качестве белоксодержащих основ использованы сухое обезжиренное молоко и сухая молочная сыворотка, а их количество зафиксировано на уровне 50 % от общей массы сухих компонентов смеси. Дополнительными азотсодержащими элементами среды выбраны ферментативный гидролизат белков молока и гидролизат сывороточных белков молока (лактопептон), технологии производства которых разработаны ранее во ВНИИМС и успешно применяются в составе питательных сред для роста различных групп микроорганизмов, а так же сухой концентрат сывороточных белков молока. Данные азотсодержащие компоненты добавлялись к общей массе сухих компонентов смеси в количествах от 0 до 50 % от общего количества сухих веществ конструируемой питательной среды. Химический состав сухих белоксодержащих компонентов, используемых при оптимизации азотистой основы сухой питательной среды, представлен в таблице 3.1.

Проведено 3 серии экспериментов (по два блока в каждой серии - с сухим обезжиренным молоком и сухой сывороткой) с общим содержанием сухих веществ в готовой среде 10,0, 5,0 и 2,5 % . Каждая серия экспериментов проводилась по плану, представленному в таблице 3.2. В качестве контроля служило 10 %-ое восстановленное обезжиренное молоко высокого качества.

Программа обработки полученных экспериментальных данных по выбранному плану позволит: определить наиболее перспективную основу среды - сухое обезжиренное молоко или сухая молочная сыворотка; установить силу и характер (положительный или отрицательный) влияния переменных факторов (внесение к основе концентрата сывороточных белков, ферментативного гидролизата белков молока или лактопептона в различных количествах и соотношениях ) на выходные параметры роста; провести дальнейшую оптимизацию состава среды по плану крутого восхождения (рис. 3.2).

Исследование влияния буферной емкости среды на рост и развитие микрофлоры сухих БК

Анализ результатов эксперимента, описанного в главе 3.1, показывает, что реальным способом увеличения максимального урожая клеток при прочих равных условиях, может быть увеличение буферной емкости среды. Эффект увеличения буферной емкости среды может быть достигнут за счет добавления соответствующих буферных солей. При приготовлении питательных сред широко используются фосфаты, обладающие буферным действием в физиологически важном диапазоне - около нейтрального значения рН [112-114].

Поиск оптимального варианта состава и количества буферных солей, которые необходимо внести в среду для повышения максимального урожая клеток, является предметом исследований, представленных в данной главе.

В таблице 3.15 приведены сравнительные значения буферной емкости сред различного состава, являющихся объектом данных исследований или взятых как среды сравнения (10 % восстановленное молоко и 5 % среда «Супер-бакт - 2000»).

Данные таблицы 3.15 подтверждают сделанные ранее предположения о том, что причиной недостаточного урожая клеток на средах с 5 % сухих веществ, особенно в вариантах с использованием сыворотки, является низкая буферная емкость, приводящая к тому, что при развитии микрофлоры в данных средах быстро достигается предельная кислотность, ограничивающая дальнейший рост популяции. Так, при снижении сухих веществ в средах на восстановленном молоке с 10 до 5 %, буферная емкость падает с 19 до 8 ед. Самое низкое значения буферной емкости имеет 5 % восстановленная сыворотка. Обогащение сред гидролизатом белков молока, содержащим значительное количество амфотерных соединений, существенно повышает буферную емкость сред, но недостаточно для получения желаемого эффекта.

В качестве эталонного варианта, который был выбран при постановке данной серии опытов, взята ранее исследованная и применяемая в промышленности среда «Супербакт 2000» (производитель фирма «Астром», Чехия). Буферная емкость данной среды, как следует из таблицы 3.15, составляет 30 единиц и намного превышает все друї ие варианты.

Согласно материалам фирмы-производителя, в состав среды «Супербакт 2000» входит: сухое обезжиренное молоко и молочная сыворотка, фосфаты, дрожжевой автолизат. Ранее были проведены испытания питательной среды «Супербакт 2000» для приготовления заквасок и проверки возможности использования ее при производстве сыров.

Жидкую питательную среду ютовили из сухой среды "Супербакт-2000" согласно рекомендации фирмы "Astrom", т.е. ютовили (5,5+0,5) % раствор среды "Сунербакг-2000", который пастеризовали при 90 С в течение 30 мин. Исследования показали, что при пастеризации полностью уничтожается присутствующая в сухой среде микрофлора. В качестве инокулята использовали сухой БК. Контролем служила среда из (9,5±0,5) % стерильного обезжиренного молока.

Приведенные в таблицах 3.16 и 3.17 данные свидетельствуют, что: 1. При использовании сухого БК-Углич-№4, содержащего мезофильные лактококки, процессы размножения, развития, кислото-и ароматообразования в конгрольном и опытном вариантах питательных сред протекали идентично.

Однако на среде «Супербакт-2000», уже с 6 часов культивирования, доминирующее положение занимали кислотообразующие компоненты, численность которых при дальнейшем культивировании в контроле (на обезжиренном молоке) составляла в среднем 1,9x109 КОЕ/см3 (с колебаниями 1,7ч-2,7х109 КОЕ/см3), в опыте - 2,4x10 КОЕ/см3 (с колебаниями 1,8-5-2,5x109 КОЕ/см3);

Прирост титруемой кислотности за время культивирования заквасочной микрофлоры в обезжиренном молоке составил (86,4±8,1) Т, в среде «Супер-бакт-2000» - (81,2±2,4) Т. Эти различия статистически недостоверны. Однако, при культивировании заквасочной микрофлоры в среде «Супербакт 2000» процесс кислотообразования шел более стабильно, чем в обезжиренном молоке (К.В. - коэффициент вариации прироста титруемой кислотности в среде «Супербакт 2000» = 2,9 %, в обезжиренном молоке 9,0 %).

Снижение активной кислотности в среде «Супербакт 2000» при культивировании заквасочной микрофлоры шло менее интенсивно, чем в обезжиренном молоке, что обусловлено более высокой буферной емкостью среды «Супербакт 2000», за счет использования в ее составе фосфатов.

Численность ароматообразующих молочнокислых бактерий на обезжи о о о ренном молоке составила 8,0x10 КОЕ/см , в среде «Супербакт 2000» - 6,7x10 КОЕ/см3. Учитывая большее общее количество молочнокислых микроорганизмов на среде «Супербакт-2000», можно сделать вывод, что состав данной среды не обеспечивает оптимальных условий для развития ароматообразующей микрофлоры, что может оказать негативное влияние на соотношение кислото- и ароматообразующей микрофлоры в закваске и стать причиной снижения процессов газо- и ароматообразования в готовом продукте.

Следовательно, использование фосфатных солей для увеличения буферной емкости среды не решает одновременно проблему оптимального развития ароматообразующей компоненты комплексных БК.

Поэтому, в данной серии опытов необходимо подобрать буфферные соли, которые позволят решить в комплексе как проблему повышения уровня предельной титруемой кислотности, так и развития ароматообразующей микрофлоры БК.

Похожие диссертации на Разработка научных и практических аспектов технологии производства и применения питательной среды для приготовления закваски в сыроделии