Исследование возможности получения ассоциативной закваски для курунги

Введение. Одним из перспективных направлений создания продуктов с пробиотическими свойствами является изучение микрофлоры и биотехнологии национальных кисломолочных продуктов. Курунга – кисломолочный напиток смешанного брожения, широко распространенный в Бурятии, Монголии и Туве, обладает жидким хлопьевидным сгустком, газированной, слегка пенящейся консистенцией, кислым, щиплющим вкусом и запахом, с привкусом спиртового брожения. Кислотность напитка колеблется в пределах от 120 до 200 °Т, массовая доля спирта – от 0,1до 0,7 % [1, 2, 12, 14].

Курунгуиздавна использовали для предупреждения и лечения различных форм туберкулеза, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых заболеваний, при авитаминозе и нарушениях обмена веществ, при заболеваниях нервной системы и общем упадке сил [7, 8, 12, 13].

Лечебные свойства напитка обусловлены многокомпонентным составом микрофлоры [8, 7, 13, 14]. В таблице 1 представлены известные сведения о составе микрофлоры курунги.

Таблица 1

Микроорганизмы	Источник выделения микроорганизмов	Автор исследования
Lactobacillus casei, Acetobacter, Torula	Самоквасная курунга из Бурятии	Хунданов Л.Е., 1975 [12]
Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilum, Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis, Streptococcus faecalis, Actobacteraceti, Mycoderma, Torulopsis,Candida pseudotropicalis var lactose .	Самоквасная курунга из Бурятии	Чужова З.П., 1966 [14]
Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis, Streptococcus thermophiles, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus	Самоквасная курунга из Бурятии и Иркутской области	Лев Г.Б., Пат-куль Г.М., Гон-чиков Г.Г. 1977 [7]
L. casei, L.plantarum, L.fermentum, L.breve, L. delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophi-lus,Saccharomyces cartiloginosus, Saccharomyces lactis, Асеtobacter	Самоквасная курунга из Бурятии и Иркутской области	Гончиков Г.Г. с соавторами, 1992 [1]
Lactococcus. lactis, Lactobacillus casei, Saccharomyces lactis, Saccharomyces fragilis	Самоквасная курунга (монгол . хоормог) Монголия	Дамдинсурен Л., 2011 [5]
L.acidophilus, L.bulgaricus, L.casei, L.plantarum, L.helveticus, Str.lactis, Str.cremoris, Str.lactis var diacetilactis	Самоквасная курунга Иркутская область	Решетник Л.А., 2007 [8]
Streptococcus thermophiles, Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracaseisspparacasei	Самоквасная курунга (монгол . хоормог) Монголия	Цэнд-Аюуш Ч. 2013 [13]
Lаctococcus lactis subsp. lactis	Самоквасная курунга из Бурятии	Стоянова Л.Г., 2017 [9]
Lactobacillus gallinarum	Самоквасная курунга из Бурятии	Кригер О.В., 2017 [6]

Состав микрофлоры курунги

Cведения о составе курунги немногочислены, идентифицированные микроорганизмы обладают различными физиологическими свойствами.

Г.Г. Гончиков с соавторами при изучении консорциума микроорганизмов кустарной курун-ги определил количественный состав курунги, КОЕ/см³: мезофильные лактобактерии – 10⁹; термофильные лактобактерии – (10²–10⁴); лактозоусваивающие дрожжи – 10⁸ ; лактозные дрожжи – 10⁵–10⁶; ацетобактерии – 10⁴–10⁵ [1] .

Многокомпонентный состав закваски является основной причиной, затрудняющей серийное производство курунги. Попытки создания закваски на чистых культурах лактобактерий и дрожжей не получили практической реализации [2, 14].

Кефирные грибки являются единственной симбиотической многокомпонентной закваской, применяемой для промышленного производства кефира. Закваска на кефирных грибках представляет сложный симбиоз различных видов дрожжей, термофильных и мезофильных лактобактерий, ацетобактерий. Микрофлора кефира и кефирных грибков непостоянна. Это связано с тем, что на количественное и качественное состояние сложных микробных симбиозов влияют температура, регулярность перемешивания, продолжительность культивирования и др. [3, 4, 10, 11, 15].

Курунга обладает высокой кислотностью (180–200 °Т), следовательно, ее микрофлора состоит из кислотоустойчивых микроорганиз- мов. В связи с этим нами была исследована возможность получения микробного консорциума курунги из кефирной закваски путем длительного культивирования при высокой кислотности среды.

Цель исследования : получение ассоциативной курунговой закваски путем автоселекции микрофлоры кефирной закваски

Задачи исследования : подобрать количественное соотношение кефирной грибковой закваски и термофильных лактобактерий; изучить динамику количественного соотношения микроорганизмов в процессе автоселекции микрофлоры комбинированной закваски; провести оценку качественной характеристики полученной курунговой закваски.

Объекты и методика исследования. Объектом исследования служила кефирная закваска, полученная путем сквашивания обезжиренного, пастеризованного при 94 + 2 °С, охлажденного до температуры сквашивания кефирными грибками молока в соотношении 50 : 1 соответственно.

Жизнеспособность лактобактерий и дрожжей определяли по числу колониеобразующих единиц (КОЕ/см3) при высеве клеточных суспензий из соответствующих разведений на следующие питательные среды.

Количество лактозных и не сбраживающих лактозу дрожжей определяли на картофельнолактозном и картофельно-сахарозном агаризи- рованных средах. Количественный учет термофильных и мезофильных лактобацилл проводили на среде типа МRS (агаризированная), лактокков и стрептококков – на среде М17.

Количество уксуснокислых бактерий определяли на гидролизованном молоке, разведенном в 2 раза дистиллированной водой и значениями рН 4– 4,5, которые получали добавлением 10 %-й молочной кислоты.

Титруемая кислотность – по ГОСТ 3624-92 титрованием 0,1 н. раствором едкого натра с фенолфталеином, выражается в градусах Тернера.

Величина активной кислотности – по ГОСТ Р 53359-2009 потенциометрическим методом на приборе Анион-7000.

Результаты исследования и их обсуждение. Для повышения кислотообразующей активности исходной закваски кефирную закваску комбинировали с чистыми культурами Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus характерными для микрофлоры курунги в следующих соотношениях соответственно:

a) 1 : 0.7 : 0.7; b) 1 : 0.5 :0.5; c) 1 : 0.3 : 0.3

В первой серии опытов исследовали динамику титруемой кислотности исследуемых образцов. Культивирование образцов проводили при 30 °С.

Результаты исследования представлены на рисунке 1.

^^^^^^^^^^н 1:0,7:0,7 ^^^^^^^^^u 1:0,5:0,5 ^^^^^^^^^^M 1:0,3:0,3

^^^^^^^^^^*1:0,7:0,7 ^^^^^^^^^^*1:0,5:0,5 ^^^^^^^^^^w1:0,3:0,3

а                                        б

Рис. 1. Влияние соотношения кефирной закваски и термофильных лактобактерий на динамику титруемой и активной кислотности

Из рисунка 1 видно, что интенсивность роста руемая кислотность достигает 200 °Т и активная титруемой и активной кислотности зависит от кислотность рН – 4,2.

количества вносимых термофильных лактобак-     Поддержание оптимальной кислотности терий. В образце 1:0,7:0,7 в течение 24 ч тит- ферментируемого молока в процессе автосе- лекции проводили путем его ежедневного раскисления обезжиренным пастеризованным охлажденным молоком до 170 °Т. Исследование основных групп микроорганизмов в процессе автоселекции в условиях полунепрерывного культивирования при рН 4-4,5 представлены на рисунках 2–4.

■■■■в термофильные палочки

■■■MB лактококки

«■■■■■ж лактозные дрожжи

^^^^^^мезофильные палочки

«■■■■■■в уксуснокислые бактерии

«■■■■■■в не сбраживающие лактозу дрожжи

Рис. 2. Изменение количественного соотношения микроорганизмов в комбинированной закваске 1:0,7:0,7

Из рисунка 2 видно, что в процессе культивирования комбинированной закваски, состоящей из кефирной закваски, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus в соотношении 1:0,7:0,7 соответственно наблюдается сокращение термофильных лакто- бацилл до 3·108 КОЕ/см3, рост лактококков практически полностью подавляется через 36 ч, также угнетается развитие дрожжевой микрофлоры. Обнаружено увеличение количества мезофильных лактобацилл до 8·106 КОЕ/см3 и уксуснокислых бактерий 4·106 КОЕ/см3.

Время, ч

■■■■втермофильные палочки ввввввв» лактококки

^^^^^ш мезофильные палочки

«вввввввв уксуснокислые бактерии

Рис. 3. Изменение количественного соотношения микроорганизмов в комбинированной закваске 1:0,5:0,5

Из рисунка 3 видно, что длительное культивирование комбинированной закваски 1:0,5:0,5 при рН 4–4,5 формирует микробный консорциум, состоящий из термофильных лактобацилл 9 ∙ 10⁵ КОЕ/см³, мезофильных лактобацилл 3 ×

× 10⁹ КОЕ/см³, уксуснокислых бактерий 7 × × 10⁴ КОЕ/см³, лактозных дрожжей 8 × × 10⁵ КОЕ/см³ и дрожжей, не сбраживающих лактозу, 4·10⁷ КОЕ/см³.

термофильные палочки лактококки лактозные дрожжи

мезофильные палочки уксуснокислые бактерии не сбраживающие лактозу дрожжи

Рис. 4. Изменение количественного соотношения микроорганизмов в комбинированной закваске 1:0,3:0,3

Из рисунка 4 видно, что увеличение дозы кефирной закваски способствует формированию микробного консорциума, состоящего из термофильных лактобацилл – 4·104 КОЕ/см3, мезофильных лактобацилл – 8·109 КОЕ/см3, уксуснокислых бактерий – 7·104 КОЕ/см3, лактоз- ных дрожжей – 8·106 КОЕ/см3, дрожжей, не сбраживающие лактозу, 5·108 КОЕ/см3.

Результаты оценки качественных показателей полученных микробных консорциумов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Качественная характеристика

Показатель	Характеристика показателей
	Контроль [2, 12]	1:0,7:0,7	1:0,5:0,5	1:0,3:0,3
Консистенция	Жидкая, газированная, слегка пенящаяся	Жидкая, хлопьевидная, слегка газированная, возможен отстой сыворотки на поверхности	Жидкая, хлопьевидная, слегка пенящаяся, газированная.	Жидкая, хлопьевидная, газированная, пенящаяся, наблюдается отстой сыворотки под белковым сгустком
Вкус и запах	Кисломолочный щиплющий, с привкусом и запахом спиртового брожения	Кисломолочный, кислый, острый, с привкусом уксусно-кислого брожения	Кисломолочный щиплющий, с привкусом и запахом спиртового брожения	Кислый, с выраженным вкусом и запахом спиртового брожения
Титруемая кислотность, °Т	180-220	210 + 10	210 + 10	210 + 10
рН среды	рН 5-3	4 + 0,5	4 + 0,5	4 + 0,5
Массовая доля спирта, %об	0,1-0,9	0,5 + 0,1	0,8 + 0,1	1,5 + 0,1
Массовая доля молочной кислоты, %	1,2-1,6	1,4 + 0,2	1,4 + 0,2	1,4 + 0,2

Из представленных данных видно, что повышение доли термофильных лактобактерий в исходной закваске и последующее культивирование при рН 4 + 0,5 в течение 72 ч приводит к подавлению роста дрожжевой микрофлоры и активизации роста уксуснокислых бактерий, способствующих ухудшению вкусовых свойств курунги. Однако и увеличение доли кефирной закваски (образец 1:0,3:0,3) снижает кислотообразующую активность исходной закваски, способствует активному росту дрожжевой микрофлоры, вызывающей появление выраженного сброженного вкуса. Наиболее близким по качественным характеристикам к курунге был образец, полученный автоселекцией микрофлоры кефирной закваски, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus и Lactobacillus acidophilus в соотношении 1:0,5:0,5 соответственно.

Во всех образцах было обнаружено, что длительное культивирование в течение 72 ч при рН 4 + 0,5 угнетает рост мезофильных лактококков.

Выводы

• 1.    Установлено, что комбинирование кефирной закваски с Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus позволяет ускорить повышение кислотности до 200 °Т и снижение активной кислотности до рН 4,2, необходимой для автоселекции кефирной закваски.

• 2.    Доказано, что культивирование кефирной закваски, с Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Lactobacillus acidophilus в соотношении 1:0,5:0,5 при рН 4–4,5 и температуре 30 °С в течение 72 ч позволяет получить микробный консорциум идентичный по своему составу естественной популяции микроорганизмов курун-говой закваске.