Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 5
1.1 Современные направления создания ферментированных продуктов с функциональными свойствами
1.2 Источники, свойства лактозосбраживающих дрожжей. Управление процессами их культивирования
1.3 Биотехнологический потенциал молочной сыворотки 20
1.4 Заключение по обзору литературы, цели и задачи исследований 24
Глава 2. Материалы и методы исследований 26
2.1 Объекты исследований и постановка эксперимента 26
2.2 Физико-химические методы исследований 28
2.3 Микробиологические методы исследований 29
2.4 Статистическая обработка результатов . 31
Глава 3. Разработка технологии получения активного консорциума 33
3.1. Обоснование компонентного состава питательной среды для получения активного инокулята дрожжей
3.2. Разработка способа получения консорциума микроорганизмов на основе активного инокулята дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и промышленного штамма L. acidophilus 317/402 .
3.3. Разработка технологической схемы приготовления ферментированной основы
3.4. Исследование биологической ценности ферментированной основы 61
3.5. Практическое применение ферментированной основы 67
Выводы 73
Библиография 75
Приложения 95
- Источники, свойства лактозосбраживающих дрожжей. Управление процессами их культивирования
- Заключение по обзору литературы, цели и задачи исследований
- Разработка способа получения консорциума микроорганизмов на основе активного инокулята дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и промышленного штамма L. acidophilus 317/402
- Разработка технологической схемы приготовления ферментированной основы
Введение к работе
Актуальность работы. Для реализации Концепции государственной политики в области питания населения Российской Федерации до 2020 г. необходимо разработать широкий спектр функциональных продуктов, содержащих ингредиенты, которые повышают сопротивляемость заболеваниям, улучшают многие физиологические процессы в организме человека, позволяя ему долгое время сохранять активный образ жизни. В современных условиях специалистами уделяется повышенное внимание поиску способов использования всех составных частей молока. Одним из наиболее ценных в пищевом отношении является молочная сыворотка – уникальная по содержанию незаменимых факторов питания. Непосредственное использование молочной сыворотки, особенно творожной, на пищевые цели, сдерживается из-за неблагоприятного сочетания высокой кислотности и специфических органолептических показателей. Снижение кислотности возможно за счёт использования химических веществ или направленного культивирования микробных клеток. В этом плане заслуживают внимания природные минеральные воды с более низким значением кислотности и микробные «системы», отличающиеся естественно сложившимся симбиозом микроорганизмов, к которым относятся кефирные грибки.
Преимущества использования симбиоза микробных партнеров в биологически сформировавшихся консорциумах очевидны: повышение эффективности биоконверсии используемой питательной среды; возрастание удельной скорости роста микробных клеток, усиление сопротивляемости к воздействию внешних факторов. Наращивание биомассы кефирных грибков на молочной сыворотке изучены Рожковой И.В. Для повышения активности кефирных грибков в питательную среду добавляют стимуляторы роста – кукурузный, дрожжевой экстракт, гидролизованное молоко, регулируют интенсивность аэрации. Однако получение в микробной системе кефирных грибков высокого титра эукариотических клеток остается актуальной. Поэтому представляется целесообразным исследовать биопотенциал лактозосбраживающих дрожжей с последующим культивированием на молочной сыворотке с целью более полного использования компонентов молока.
Цель работы. Целью диссертационной работы являлась разработка технологии ферментированной основы из молочного сырья, обладающей функциональными свойствами, путем создания консорциума эу- и прокариотических микробных клеток, способной к максимальному накоплению активных клеток дрожжей.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
экспериментально обосновать компонентный состав питательной среды для получения активных клеток лактозосбраживающих дрожжей;
разработать способ культивирования лактозосбраживающих дрожжей, подобрать режимы для роста и накопления биомассы дрожжей;
получить микробный консорциум на основе активных клеток лактозос-браживающих дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и промышленного штамма L. acidophilus 317/402 и изучить характер взаимного влияния культур;
определить физико-химические, биохимические характеристики, установить сроки и условия хранения микробного консорциума;
определить возможность использования микробного консорциума для ферментации комбинированной смеси на основе молочной сыворотки и природной минеральной воды;
- разработать технологию новой ферментированной основы, выявить
биологическую ценность. Исследовать возможность её использования в произ
водстве соусов.
Научная новизна. Обоснована возможность получения активной биомассы лактозосбраживающих дрожжей на основе биогенных элементов природной минеральной воды. Установлено, что подобранные условия культивирования стимулируют рост лактозосбраживающих дрожжей. С учетом кислотообразующей и антибиотической активности выбрано оптимальное соотношение микроорганизмов консорциума. Использование микроорганизмов для ферментации комбинированного сырья, состоящего из молочной сыворотки и минеральной воды, способствует синтезу витаминов группы В и обеспечивает высокое количество лактозосбраживающих дрожжей и ацидофильной палочки в ферментированном продукте.
Практическая значимость. Разработан проект технической документации на ферментированную основу из молочного сырья (ТУ 9229-086-02069473-2014). На способ получения питательной среды для культивирования лактозос-браживающих дрожжей получен патент РФ за № 2482173. Результаты работы внедрены в учебный процесс: используются при выполнении лабораторных, курсовых, дипломных работ на основе вновь разработанных методических указаний к выполнению лабораторных и научно-исследовательских работ студентов по специальности 100100 «Сервис» по дисциплине «Экспертиза и диагностика объектов и систем сервиса», «Материаловедение в производстве услуг». Работа выполнялась в рамках НИР № 01.20.08.07.257 от 17.07.2008 «Формирование рекреационных технологий в условиях экосистем Забайкалья». По выполняемой теме в 2011 г. выигран внутривузовский грант на конкурсе среди молодых ученых.
Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы, сформулированные в диссертации, докладывались на международных, всероссийских и региональных семинарах и конференциях: «Экономика и бизнес. Взгляд молодых-2007» (г. Челябинск); «Научный прогресс на рубеже тысячелетий - 2007» (г. Днепропетровск); «Ломоносов – 2008» (г. Москва); конференции аспирантов и преподавателей ВСГУТУ – 2007, 2008, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 (г. Улан-Удэ); «Стратегии развития туризма в муниципальном образовании «Тункинский рай-он»-2009» (г. Улан-Удэ).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в журналах рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы, приложений. Основной текст диссертации изложен на 100 страницах, включает 14 рисунков, 21 таблицу и 4 приложения. Список литературы включает 185 наименований.
Объектами исследований служили штаммы лактозосбраживающих дрожжей, выделенные из спонтанных микробных цинозов молочного сырья (заявка о выдаче патента РФ № 2008129628), микробная ассоциация кефирных грибков (А.с. РФ № 1622086), чистые культуры ацидофильных палочек (штамм L. acidophilus 317/402). Схема проведения исследований представлена на рис. 1.
этап
II этап
этап
Анализ отечественной, зарубежной литературы, патентный поиск
Постановка цели и задач исследования
Разработка технологии культивирования лак-тозосбраживающих дрожжей с целью увеличения числа их активных клеток, исследование условий хранения 2, 3, 5, 10 - 12, 16
Разработка технологических параметров получения консорциума микроорганизмов 2, 3, 5, 8, 11-14, 17, 18
Разработка технологии производства ферментированной основы из молочного сырья 1, 2, 3, 4, 11-13, 15
Определение качества ферментированной
основы, изучение его биологической ценности
1-3, 6-9, 11-14, 15
Технологический регламент производства соуса с функциональными свойствами
Показатели:
1 – органолептические показате
ли;
-
– титруемая кислотность;
-
– активная кислотность;
-
– содержание сухих веществ;
-
– массовая доля лактозы;
-
– содержание этанола;
-
– аминокислотный состав;
-
– содержание витаминов;
-
– содержание минеральных веществ;
-
– ИК – спектрометрия;
11 –морфологические показате
ли;
12 – количество лактозосбражи-
вающих дрожжей;
13 –КМАФАнМ;
14 –количество ацидофильных
палочек;
15 – содержание патогенных и
условно-патогенных микроорга
низмов (БГКП, Salmonella,
Staphilococcus aureus);
16 – выход биомассы;
17 – антибиотическая актив
ность,
18 – антагонистическая актив-
ность
Рисунок 1 – Схема проведения исследований
При проведении экспериментов использовали общепринятые и современные физико-химические, биохимические и микробиологические методы исследований. Титруемую кислотность определяли стандартными методами; антибиотическую активность – методом последовательных разведений по методике Полонской М.С.; количественный учет термофильных и мезофильных лактобак-терий – на твёрдой питательной среде при температуре 40 и 30 0С соответственно; количество дрожжей, сбраживающих лактозу – на картофеле-лактозном ага-
ре; количество дрожжей не сбраживающих лактозу - на среде Сабуро; количество клеток ацидофильной палочки – методом предельных разведений по ТУ 9229-083-00419785-97 «Гидролизованное молоко с агаром»; наращивание биомассы – по оптической плотности фотоколориметричеким методом на концентрационном фотоэлектрическом колориметре КФК-2 при длине волны =550 нм; морфологию клеток – окрашиванием метиленовой синью и по Граму. Содержание витаминов, органических кислот определяли с помощью системы капиллярного электрофореза «Капель-105М»; спектрофотометрию культуральных жидкостей – с помощью ИК-Фурье спектрометра Nicolet-380. Статистическую обработку результатов исследований проводили в пакте Statistica 12.0.
Источники, свойства лактозосбраживающих дрожжей. Управление процессами их культивирования
Максимовой Г.Н. и др. [84, 85] предложен способ получения дрожжей в условиях аэрации на водной питательной среде, содержащей в качестве источника углерода очищенные жидкие парафины и минеральные источники азота, фосфора, калия, магния, микроэлементов, а в качестве стимуляторов роста дрожжей – сернистокислый натрий и суспензию мицелия высших грибов Polyporus, Coprinus и др. В качестве стимуляторов роста лактозосбраживающих дрожжей был применен коричневый сок зеленых растений и поверхностно -активные вещества, что обеспечивало прирост биомассы выше арифметической суммы относительных приростов биомассы от отдельного использования каждого из стимуляторов. Шкидченко А.Н., Шульга А.В. [105, 141] для увеличения удельной скорости роста, лактозосбраживающие дрожжи рода Candida выращивали на синтетической среде с н-алканами или этанолом. Известен способ выращивания дрожжей на питательной среде, содержащей геотермальную воду нефенольного класса, разбавленную водопроводной водой до минерализации 4,0-4,2 г/л. Данный способ позволяет снизить расход дефицитных компонентов минерального и органического питания [90, 93]. Абрамов Ш.А. и др. [90, 93, 143] совершенствовали состав питательной среды для выращивания хлебопекарных дрожжей следующим образом: ввели в мелассу разбавленную водой до минерализации 2,0 - 2,4 г/л геотермальную воду до содержания 9,5% углеводов, затем диаммоний фосфат. При этом соотношение компонентов в среде составило (г/л): меласса 160 - 180, диаммоний фосфат 1,0 - 1,5, геотермальная вода - остальное. С целью сокращения продолжительности культивирования дрожжей, увеличения их ферментативной активности Конаныхина И.А. и др. [101] использовали активатор дрожжей – препарат С7-алкилоксибензол. Активатор вносили в виде раствора в концентрации 0,03-0,06%, в процессе выращивания дрожжей в период экспоненциальной фазы роста. Способ позволил улучшить физиологическое состояние дрожжей, сократить продолжительность культивирования на 40%, увеличить ферментативную активность дрожжей, повысить устойчивость дрожжей к стрессовым воздействиям. Поландовой Р.Д. и Быковченко Т.В. [100] разработан способ получения биомассы дрожжей, обеспечивающий улучшение подъемной силы дрожжей на 20,0%, повышение бродильной активности на 8,0%, увеличение количества дрожжевых клеток на 11,5%. Способ включает приготовление заварки из муки и воды, ее осахаривание, заквашивание термофильными молочнокислыми бактериями, добавление минеральных солей К2HPO4 и (NH4)2SO4 и выращивание дрожжей на полученной питательной среде с отборами жидких дрожжей и подачей питательной среды через каждые 3-4 ч. Мингалеева З.Ш. и др. [104] выращивали хлебопекарные дрожжи на питательной среде, содержащей мелассу, минеральные соли, биотин, в которую дополнительно вводили натриевую соль 3,5-ди-трет-бутил-4 гидроксифенилпропионовой кислоты в количестве 10-5-10-6 г/л. При этом выход дрожжей увеличивался на 3%, повышалась их ферментативная активность: увеличение зимазной активности на 25% и подъемной силы - на 5%. Также для увеличения выхода биомассы дрожжей Yarrowia lipolityca ВКПМ Y-1711 – продуцентов липазы, Корнеевой О.С. и др., в качестве источника азота использовался дрожжевой экстракт в количестве 1-1,5 мас.%, а также отход масложировой промышленности - соапсток в количестве 6-10 мас.%, состоящий из 60% воды и 40% жировой части [89]. Шакир И.В. и др. [98] обрабатывали питательную среду для выращивания дрожжей ультразвуком с частотой 25 кГц в течение 5-7 мин при температуре 23-44С, что позволило повысить накопление биомассы и сократить продолжительность культивирования. Ненько Н.И. и др. [95] предложили добавлять янтарную кислоту марки «ч», в питательную среду для выращивания кормовых дрожжей агар-глюкоза или сусло-агар в качестве активирующей добавки. Денисенко А.А. и др. [94] для выращивания дрожжей предложили питательную среду, приготовленную смешиванием крахмалсодержащего сырья с водой, нагревание полученной смеси, последовательный гидролиз амилосубтилином, целлюлолитическим ферментом и глюкаваморином. Изобретение обеспечивает улучшение качества питательной среды за счет обогащения ее усвояемыми дрожжами моно- и дисахаридами, однако использование ферментных препаратов значительно увеличивает себестоимость питательной среды.
Панфилов В.И. и др. [87] использовали в качестве источника углерода и твердой фазы клубни картофеля, разваренные при 120-1250 С и рН 1,0-1,2 в течение 30-40 мин, причем фильтрат после выделения целевого продукта возвращался на стадию приготовления питательной среды. Известно использование автолизата дрожжей в качестве стимулятора роста лактозосбраживающих дрожжей. Ферментацию питательной среды проводили при температуре 10-18oС [103]. Для улучшения физиологического состояния дрожжей, сокращения длительности процесса выращивания и увеличения их ферментативной активности Гернет М.В. и др. [92] предложили выращивать дрожжи на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, минеральные вещества и микроэлементы, а также в присутствии активатора роста -водоросли "спирулина платенсис". Приведенные сведения об особенностях метаболизма лактозосбраживающих дрожжей и особенностях управления процессами их культивирования указывают, что выраженное влияние на скорость прироста биомассы и образования метаболитов лактозосбраживающими дрожжами оказывает химический состав питательной среды, а именно биодоступность её составных частей. Особый интерес представляют вещества, входящие в состав природных объектов, таких как молочная сыворотка и природная минеральная вода.
Заключение по обзору литературы, цели и задачи исследований
Анализ данных отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о том, что, несмотря на широту исследований, направленных на создание новых технологий производства продуктов функционального назначения, отсутствуют разработки, использующие потенциал вторичного молочного сырья, природных минеральных вод и микробной системы. В этой связи актуальным является исследование сочетаемости лактозосбраживающих дрожжей с мезофильными, термофильными бактериальными клетками с целью увеличения титра дрожжевых клеток.
При этом представляет интерес изучение биохимических процессов инициируемых клетками консорциума микроорганизмов при совместном культивировании в молочной среде, обогащенной физиологическими компонентами природной минеральной воды Забайкалья. Целью диссертационной работы являлась разработка технологии ферментированной основы из молочного сырья, обладающей функциональными свойствами, путем создания консорциума эу- и прокариотических микробных клеток, способной к максимальному накоплению активных клеток дрожжей. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - экспериментально обосновать компонентный состав питательной среды для получения активных клеток лактозосбраживающих дрожжей; - разработать способ культивирования лактозосбраживающих дрожжей, подобрать режимы для роста и накопления биомассы дрожжей; - получить микробный консорциум на основе активных клеток лактозосбраживающих дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и промышленного штамма L. acidophilus 317/402 и изучить характер взаимного влияния культур; - определить физико-химические, биохимические характеристики, установить сроки и условия хранения микробного консорциума; - определить возможность использования микробного консорциума для ферментации комбинированной смеси на основе молочной сыворотки и природной минеральной воды; - разработать технологию новой ферментированной основы, выявить биологическую ценность. Исследовать возможность её использования в производстве соусов.
Экспериментальные исследования проводились на кафедре «Социальный и технологический сервис» ВСГУТУ с использованием оборудования центра коллективного пользования «Прогресс», в лаборатории биохимических исследований Научно-исследовательского института медицинской генетики Томского научного центра СО РАН, химической лаборатории Института природопользования СО РАН.
Схема проведения исследований приведена на рисунке 3 (цифрами обозначены исследуемые показатели). Объектами исследований служили лактозосбраживающие дрожжи, выделенные из спонтанных микробных цинозов молочного сырья на кафедре «Социальный и технологический сервис» Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (заявка о выдаче патента РФ, № 2008129628), микробная ассоциация кефирных грибков (А.с. Р.Ф. № 1622086, ТУ 9222-007-02069473-2000), L. acidophilus 317/402, полученный из фонда ВНИМИ Россельхозакадемии (г. Москва). Ранее, исследуемые лактозосбраживающие дрожжи, были отнесены к роду Yarrowia [41]. Для приготовления модифицированной и контрольной питательных сред использовали минеральную воду «Аршан» Тункинский, прессованные дрожжи по ГОСТ Р 54731-2011 [37]. Для приготовления комбинированной смеси использовали молочную сыворотку по ГОСТ Р 53438-2009 [36].
Разработка способа получения консорциума микроорганизмов на основе активного инокулята дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и промышленного штамма L. acidophilus 317/402
Большое внимание уделяется специальному подбору эу- и прокариотических клеток, на основе сочетаний лактобактерий и дрожжей, обладающих разным температурным оптимумом действия. Это способствует усилению полезных признаков консорциума микроорганизмов. Достаточно хорошо известны примеры установления значительной стимуляции L. bulgaricum при совместном развитии с Str. termophilus; выявлена сочетаемость между ацидофильной палочкой и молочнокислыми стрептококками [27, 88, 133]. Стимуляцию роста культур многие авторы связывают с накоплением в среде культивирования аминокислот, в особенности валина, гистидина [18]. Известно взаимностимулирующее действие между молочнокислыми бактериями и клетками дрожжей [174]. Однако при этом титр дрожжевых клеток в комбинированном инокуляте не превышает 105-106 КОЕ/см3. Такой же уровень клеток дрожжей сохраняется и в кефирной грибковой закваске – симбиозе лактобактерий, дрожжевых клеток, сложившегося в естественных условиях. Большой практический интерес представляет интенсификация процесса получения инокулятов, особенно комбинированных, с целью повышения их активности, а также качества целевых ферментированных продуктов. С этой целью проведены исследования процесса совместного культивирования активного инокулята лактозосбраживающих дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и промышленного штамма L. acidophilus 317/402. Для получения консорциума микроорганизмов использовали питательную среду, содержащую природную минеральную воду. Доза вносимого инокулята составляла 5 % от объема питательной среды. При этом за контроль был принят инокулят лактозосбраживающих дрожжей, полученный на разработанной питательной среде. В процессе культивирования консорциума микроорганизмов решающим фактором, определяющим выбор температуры, было принято наибольшее число активных клеток лактозосбраживающих дрожжей. В этой связи процесс ферментации проводили при температуре 25±20 С. Температурный режим культивирования дрожжей подобран экспериментально ранее проведенными исследованиями. Для постановки экспериментов были созданы следующие соотношения культур лактозосбраживающих дрожжей, микробной ассоциации кефирных грибков и ацидофильной палочки в консорциуме микроорганизмов: - вариант 1: 1,5 : 1,0 : 0,5; - вариант 2: 0,5 : 1,0 : 1,5; - вариант 3: 1,0 : 1,0 : 1,0. При разработке вариантов комбинирования культур консорциума микроорганизмов за основу принято количество лактозосбраживающих дрожжей по отношению к лактобактериям, в том числе пробиотической культуре ацидофильных палочек. Характер взаимоотношений между живыми клетками в вариантах соотношения культур консорциума микроорганизмов исследовали по изменению активной, титруемой кислотности питательной среды, антибиотической активности, ростовых свойств, накоплению витаминов. Результаты исследования динамики активной и титруемой кислотности приведены на рисунке 9. 70 12 24 56 48 60 72 Продолжительность культивирования, Продолжительность культивирования, ч а б а – динамика активной кислотности консорциума микроорганизмов, б – динамика титруемой кислотности консорциума микроорганизмов ч Рисунок 9 – Динамика активной, титруемой кислотности консорциума микроорганизмов Анализ полученных данных (см. рисунок 9) свидетельствует о наибольшей активности консорциума, где соотношение используемых культур следующее: 1 часть лактозосбраживающих дрожжей, 1 часть микробной ассоциации кефирных грибков, 1 часть L. acidophilus 317/402. Так, величина активной кислотности изменилась на 0,7 единиц после ферментации консорциумом микроорганизмов, где превалировалирует активная культура лактозосбраживающих дрожжей; 0,8 единиц – консорциумом микроорганизмов с преобладанием ацидофильной палочки; на 1,0 единицу – при ферментации консорциумом, характеризующимся равным соотношением используемых культур. Максимальный сдвиг титруемой кислотности отмечен при культивировании 1 части лактозосбраживающих дрожжей, 1 части микробной ассоциации кефирных грибков, 1 части ацидофильной палочки в соотношении 1:1:1 и составило 250 Т.
Как видно, из данных, приведенных на рисунке 9 процесс ферментации разработанной питательной среды консорциумом микроорганизмов – 1 часть лактозосбраживающих дрожжей, 1 часть микробной ассоциации кефирных грибков, 1 часть ацидофильной палочки оказывает значительное влияние на кислотность среды, сдвигая её в кислую сторону. Это соотношение культур обеспечило кислотообразующую способность микробного консорциума. Однако, увеличение в соотношении содержания ацидофильной палочки обеспечивает кислотообразующую способность консорциума микроорганизмов, происходит интенсивное накопление кислоты, преобладает кислый вкус. Известно, что производственная ценность культур микроорганизмов для получения функциональных продуктов питания обусловлена их устойчивостью к условно-патогенной микрофлоре [144]. Значительный интерес представляет исследование антибиотической активности культур консорциума микроорганизмов к условно-патогенному штамму E. сoli J53. Результаты исследований представлены в таблице 6.
Разработка технологической схемы приготовления ферментированной основы
Полученные результаты, представленные в таблице 12, показывают, что заметна зависимость накопления кислотности от дозы вносимого инокулята. Так, при использовании 1 % инокулята изменение величины кислотности составило 26-36 0 Т (от 240 Т до 50-600 Т), рН 1,3-1,1. Увеличение массовой доли инокулята способствовало достижению кислотности 700 Т (рН 4,0) через 24 часа ферментации.
Проведенные исследования показали, что режим тепловой обработки комбинированной смеси не оказывает существенного влияния на энергию кислотообразования и на титр активных клеток дрожжей и ацидофильной палочки. Отмечен более быстрый темп кислотообразования при использовании более щадящего режима тепловой обработки, что вероятно, связано с отсутствием изменений свойств органических веществ комбинированной смеси. Особый интерес представляет динамика развития активных клеток дрожжей и ацидофильной палочки (см. табл. 12). Содержание клеток микроорганизма – пробиотика в ферментированной основе при внесении %, 3 %, 5 % инокулята было практически одинаковым и достигало 107-108 клеток в 1 см3. По данным литературы [13, 116, 150] продукты метаболизма лактозосбраживающих дрожжей оказывают стимулирующее влияние на рост и кислотообразование лактобактерий, в т.ч. ацидофильной палочки. Как следует из приведенных исследований (см. табл. 12), 5%-ная массовая доля инокулята является наиболее благоприятной для производства ферментированной основы из творожной сыворотки и природной минеральной воды. Кроме этого, было изучено содержание активных микробных клеток в комбинированной смеси после ферментации (см. табл. 13), способных оказать влияние на микроэкологию желудочно-кишечного тракта. Полученные данные свидетельствуют о том, что экспериментально созданный консорциум микроорганизмов при внесении в количестве 5% от объема комбинированной смеси, обеспечивает присутствие активных клеток лактозосбраживающих дрожжей (7±1 108 КОЕ/см3), мезофильных микроорганизмов (2±1 106 КОЕ/см3), термофильных (2±1 108 КОЕ/см3). Выявлено отсутствие условно-патогенной, патогенной микрофлоры, а также микроорганизмов порчи.
На следующем этапе была изучена микрофлора ферментированной основы из молочного сырья (см. рис. 12). Результаты исследований свидетельствуют о присутствии дрожжевых клеток, клеток бактерий в форме кокков, палочек, что вероятно является следствием развития мезофильных бактерий и ацидофильной палочки. Проведенные исследования позволили разработать технологию приготовления ферментированной основы из молочного сырья с функциональными свойствами. На основании результатов исследований была разработана, утверждена нормативно-техническая документация (приложения А, Б). Технологический процесс (см. рис. 13) приготовления осуществляется в следующей последовательности: приемка, подготовка сырья, подогрев, составление комбинированной смеси, пастеризация, охлаждение, внесение инокулята консорциума микроорганизмов, перемешивание, ферментация, охлаждение, выдержка, расфасовка, упаковка, маркировка, доохлаждение готового продукта, хранение. Биологическая ценность пищевых продуктов определяется наличием незаменимых факторов питания (аминокислотный состав, витамины, полиненасыщенных жирных кислот, пищевые волокна, минеральные вещества). В связи с тем, что аминокислотный состав молочной сыворотки характеризуется сбалансированностью на данном этапе исследований целесообразно установить, как влияет технологический процесс получения ферментированной основы на показатели её биологической ценности. Результаты исследования биологической ценности ферментированной основы в сравнении с молочной сывороткой приведены в таблице 14. Сравнительный анализ содержания аминокислот в составе ферментированной основы и молочной сыворотки демонстрирует увеличение содержания аминокислот, что обусловлено жизнедеятельностью симбиотического микробного консорциума.
Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что белок ферментированной основы является полноценным по аминокислотному составу. Химический скор валина увеличился на 8 %, изолейцина – 10%, лизина – 28 %, треонина – 65%, суммы аминокислот метионин и цистин – 55%, триптофан – 44%, суммы аминокислот фенилаланин и тирозин – 28 %. Отмечен максимальный скор триптофана в молочной сыворотке (176 %) и ферментированной основе (200 %). Увеличение аминокислотного скора, очевидно, обусловлено жизнедеятельностью лактозосбраживающих дрожжей и лактобактерий.
Похожие диссертации на Разработка технологии ферментированной основы из молочного сырья с использованием консорциума микроорганизмов
