Биотехнология биопродуктов «Целебный-1»

Обычно в технологии производства кисломолочных продуктов используют в качестве закваски чистые культуры молочнокислых бактерий. Однако одним из перспективных направлений является разработка новых комплексных заквасок на основе консорциумов микроорганизмов, которые обладают более высокой активностью по сравнению с заквасками, приготовленными с использованием чистых культур. Между микроорганизмами многовидовой закваски происходит обмен продуктами жизнедеятельности и, в связи с этим, значительно повышаются и усиливаются их биотехнологические свойства [1].

Для создания консорциумов микроорганизмов предпочтительным является использование бактерий - представителей естественной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека, так как именно этим бактериям принадлежит ведущая роль в нормализации микробиоценоза кишечника, белкового и минерального обмена [2].

В связи с этим в научно- производственной лаборатории «Прикладная биотехнология» ОмГТУ были проведены исследования по разработке новой технологии производства биопродуктов на молочной основе с высокими пробиотическими свойствами. На основе анализа биотехнологических свойств отечественных заквасок создан новый консорциум микроорганизмов, содержащий молочнокислые бактерии, позволяющие в максимальной степени реализовать физиологобиохимический и технологический потенциал микроорганизмов. В состав консорциума входили Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrukii subsp. bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactococcus lactis subsp.lactis, Lactococcus lac-tis subsp. сremoris, Lactococcus lactis subsp . di-acetilactis, Streptococcus salivarius thermophilus .

В ходе эксперимента была установлена оптимальная температура (38±1)°С, при которой микробный консорциум в биопродукте проявляет высокие биотехнологические свойства.

Как показали исследования, микрофлора биопродукта, заквашенного микробным консорциумом, устойчива к содержанию фенола (0,4 %), NaCl (6,5 %), желчи (40 %), обладает способностью к росту при рН – 9,6. Было установлено, что антагонистическая активность микрофлоры нового микробного консорциума по отношению к патогенным и условно-патогенным бактериям более выражена, по сравнению с биопродуктами, заквашенными исходными заквасками.

Было исследовано содержание экзополи-сахаридов, образованных микрофлорой заквасок и микробного консорциума (таблица 1).

Как известно, экзополисахариды повышают вязкость системы и способствуют когезии клеток микроорганизмов в консорциумах.

Данные, представленные в таблице 1, свидетельствуют, о том, что все подобранные для комплексной закваски культуры синтезируют экзополисахариды. Важно отметить, что синтез экзополисахаридов более выражен в биопродукте с микробным консорциумом по сравнению с исходными заквасками, входящими в его состав. Это объясняет образование плотного сгустка и хорошую консистенцию биопродукта.

Т а б л и ц а 1

Содержание экзополисахаридов в биопродуктах с различными заквасками

Состав исходных заквасок и их микробного консорциума	Количество ЭПС из 100 г образца, г
Lactobacillus acidophilus	0,0337±0,001
Lactobacillus casei	0,0341±0,001
Lactobacillus delbrukii subsp. bulgaricus	0,0337±0,001
Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp.сremoris, Lactococcus lactis subsp. diaceti-lactis, Streptococcus salivarius thermophilus	0,0325±0,001
Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrukii subsp. bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. сremoris, Lactococcus lactis subsp. diaceti-lactis, Streptococcus salivarius thermophilus	0,0375±0,001

Технология биопродуктов «Целебный-1» предусматривает резервуарный способ производства, а также добавление сахара и сиропа шиповника для расширения ассортимента и повышения полезных свойств.

Технологический процесс биопродуктов «Целебный-1», «Целебный-1» с сахаром и «Целебный-1» c сиропом шиповника состоит из следующих операций: приемка и подготовка сырья; очистка и нормализация; растворение 5 % сахара в молоке, в случае его использования; подогрев до (60±5)°С и гомогенизация при (15±2,5)МПа; пастеризация при (95±2)°С, 5-10 мин и охлаждение до (38±1)°С; заквашивание микробным консорциумом; перемешивание 5-10 мин, сквашивание (6±1)ч; внесение 10% сиропа шиповника в случае его использования; перемешивание 5-10 мин, охлаждение (23±2)°С; розлив, упаковка и маркировка; доохлаждение готового биопродукта (4±2)°С; хранение.

При проведении исследований в качестве контроля использовался кисломолочный продукт «Биолакт», выработанный по традиционной технологии, с доказанными пробиотическими свойствами, на основе закваски,

Основные качественные показатели биопродуктов

Наименование показателей	Характеристика биопродуктов
	Контроль	«Целебный-1»	«Целебный -1» с сахаром	«Целебный -1» с сиропом шиповника
Массовая доля жира, %	3,2±0,5	3,2±0,5	3,2±0,5	3,2±0,5
Титруемая кислотность, 0Т	99±1	98±1	99±1	92±1
Продолжительность ферментации, ч	9±1	6±1	6±1	6±1
Влагоудерживающая способность, см3/10см3	2,4±0,1	2,0±0,1	2,0±0,1	1,8±0,1
Органолептические показатели:
вкус, запах	чистый кисломолочный, сладкий	чистый кисломолочный, выраженный	чистый кисломолочный, сладкий	чистый кисломолочный, со вкусом шиповника
Консистенция	однородная, в меру густая	однородная, плотная вязкая

Т а б л и ц а 3

Как свидетельствуют данные таблицы 2, биопродукты обладают хорошими органолептическими показателями, было также отмечено сокращение времени ферментации биопродуктов «Целебный-1» в сравнении с контрольным образцом.

Дальнейшие исследования показали, что новые биопродукты богаты как по количественному, так и по качественному аминокислотному составу. В белках обнаружены все незаменимые аминокислоты. При изучении атакуемости белков биопродуктов пищеварительными ферментами in vitro установлено, что они характеризуются высокой перевариваемостью.

Величины интегральных показателей пищевой ценности свидетельствует о высокой степени соответствия опытных образцов формуле сбалансированного питания.

Для установления гарантированных сроков хранения биопродуктов «Целебный-1» были проведены исследования качественных показателей биопродуктов свежевыработанных и в процессе хранения.

Отбор проб проводили на 1, 5, 7, 10, 15, и 20 сутки, в соответствии с МУК 4.2.1847–04, которые устанавливают порядок проведения и методологию санитарно-эпидемиологической оценки обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов.

При проведении опытных выработок были исследованы микробиологические показатели биопродуктов, результаты которых представлены в таблице 3.

содержащей в своем составе два штамма Lactobacillus acidophilus . Основные качественные показатели новых биопродуктов и контрольного образца представлены в таблице 2.

Т а б л и ц а 2

Микробиологические показатели биопродуктов

Наименование показателей	Характеристика биопродуктов
	i-Q Ч О & Ё 5	)S 3 VO ё S	)S о о VO &	2 О дай Я S Й Ю ° й * о а
Количество молочнокислых бактерий, КОЕ/г	107	1010	1010	1010
Масса продукта (г), в которой не допускаются: БГКП (колиформы) S.aureus патогенные,      т.ч. сальмонеллы дрожжи,  не  более, КОЕ/г плесени,  не  более, КОЕ/г	0,1 1,0 25,0 50 50

Анализ результатов исследований показал высокое содержание жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий в свежевыработанных опытных биопродуктах – 10 ¹⁰ КОЕ/г, в контрольном образце – 10 ⁷ КОЕ/г, бактерии группы кишечной палочки, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, дрожжи и плесени обнаружены не были. Не отмечалось роста этих микроорганизмов и в процессе хранения, что соответствует показателям безопасности по медико-биологическим требованиям.

По результатам исследований органолептических показателей биопродуктов в процессе хранения отмечено, что на 10 сутки хранения вкус и запах в образцах биопродуктов сохранялся чистым кисломолочным, выраженным, сгусток плотным, а в контрольном образце выявлены небольшие изменения вкуса и синерезис. На 15 сутки в образцах «Целебный-1», «Целебный-1» с сахаром наблюдалось незначительное отделение сыворотки. Биопродукт «Целебный-1» c сиропом шиповника характеризовался незначительным синерезисом только на 20 сутки хранения, что говорит о положительном влиянии сиропа шиповника на сохранение структуры сгустка биопродукта в процессе хранения.

Содержание жизнеспособных клеток пробиотической микрофлоры (рисунок 1) незначительно снизилось в контрольном образце и образце «Целебный-1» через 15 суток хранения, а в опытных образцах «Целебный-1» с сахаром и «Целебный-1» с сиропом шиповника снижения не наблюдалось.

«Целебный-1»

«Целебный-1» с сахаром

Контроль

«Целебный-1» с сиропом шиповника

Рисунок 1. Зависимость изменения количества жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий от продолжительности хранения биопродуктов