Способ приготовления бактериального препарата для приготовления мясных продуктов

 

Использование: биотехнология, мясная и техническая микробиология, позволяет получить бакпрепарат с высокой ферментативной активностью и выживаемостью бактериальных клеток, применение которого в колбасном производстве позволяет получить высококачественный продукт и интенсифицировать процесс. Сущность изобретения: раздельное культивирование I генерации лактобактерий и микрококков ведут на питательной среде на основе панкреатического гидролизата казеина при pH 6,8-7,0 и температуре 33^oC, при этом лактобактерии штамма Lactobacillus plantarum 435, ГНЦА-2164 и Lactobacillus casei 5/1-8 культивируют в течение 24-28 ч в статических условиях, а микрококки штамм Micrococcas varians 80, ГНЦА-2165 - в течение 16-18 ч в качалке при 200 об/мин, культивирование II генерации ведут на питательной среде на основе молока или молочной сыворотки. Совместное культивирование ведут до прекращения прироста оптической плотности клеток при постоянном pH 6,3-6,7 и аэрацией в течение первых 8 ч роста смешанной культуры. Затем проводят сепарирование, смешивание с защитной средой и сублимацию.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам получения бактериальных препаратов, и может быть использовано в мясной промышленности при производстве мясных продуктов.

Известен способ приготовления бактериального препарата для сырокопчения колбас, предусматривающий раздельное культивирование лактобактерий и микрококков, смешивание и их совместное культивирование, отделение биомассы, смешивание с защитной средой и сублимацию. Данная технология приготовления имеет ряд недостатков.

Технологическая схема производства предполагает приготовление посевного материала на недостаточно стандартизированной питательной среде, фиксированное время выращивания посевных и нативной культур. Это не позволяет получать нативную культуру в заданном физиологическом состоянии, что проявляется в разбросе качества культур и снижении жизнеспособности получаемых клеток. Кроме того, ведение процесса выращивания без поддержания оптимального уровня pH также снижает выход жизнеспособных клеток.

Предлагаемый способ уменьшает влияние дисперсии качества сырья и повышает воспроизводимость получения посевных культур, увеличивает срок хранения готового препарата.

Способ получения бактериального препарата для приготовления мясных продуктов предусматривает раздельное культивирование лактобактерий и микрококков по следующим схемам: В качестве лактобактерий используют молочнокислые бактерии Lactobacillus plantarum шт. 435, Lactobacillus casei шт. 5/1-8, а в качестве микрококков - Micrococcus varians шт. 80.

Культивирование I генерации ведут на питательной среде на основе панкреатического гидролизата казеина при pH 6,8-7,0 и температуре 33^oC. Лактобактерии культивируют в течение 24-28 ч в статических условиях, а микрококки в течение 16-18 ч в качалке при 200 об/мин. Культивирование II генерации ведут на питательной среде на основе молока или молочной сыворотки. Затем проводят смешивание культур и их совместное культивирование при постоянном pH 6,3-6,7 и аэрацией в течение первых 8 ч роста смешанной культуры.

Культивирование ведут до прекращения прироста оптической плотности клеток.

Отделение биомассы осуществляют на сепараторе, например, "Сера z-61". Скорость сепарирования подбирают такой, чтобы проба фильтрата на выходе из сепаратора была визуально прозрачной.

Затем в бутыль с микробной массой добавляют защитную среду в таком количестве, чтобы в конечной суспензии было 5-10% сахарозы, и разливают в металлические кюветы, которые помещают в морозильный шкаф при температуре минус (30-35)^oC на период не менее 4 ч. Сублимацию бактериального концентрата проводят в вакуум-сушильных аппаратах.

Предложенная технология позволяет существенно повысить (до 1:2) соотношение в нативной культуре и готовом препарате живых клеток микрококков и лактобактерий, что значительно улучшает качество препарата. Для улучшения качества готового препарата существенным является режим аэрации, обеспечивающий желаемое соотношение культур, а именно 0,2 об/об/мин в течение первых 8 ч роста и далее продолжение процесса без подачи воздуха на аэрацию.

Кроме того, существенным моментом является использование в процессе культивирования двух альтернативных питательных сред: ПГК и молочной сыворотки.

Максимальный процент выживаемости клеток при сублимационном высушивании получают за счет выбранного критерия завершения процесса культивирования.

Срок хранения препарата, полученного данным способом, увеличен до 6 мес.

Пример. Приготовление сухого бактериального препарата осуществляют следующим образом.

Для приготовления культуральной жидкости проводят подготовку питательных сред, раздельное выращивание посевных культур и выращивание нативной культуры в ферментере У-250 дм³.

Готовят среду следующего состава (г/л): панкреатический гидролизат казеина (N-аминный) 1,5; экстракт пекарских дрожжей 5,0; глюкоза 20: магний сернокислый 7-водный 0,2; марганец сернокислый 4-водный 0,15; цистин солянокислый 0,2; вода остальное. pH среды 6,8-7,0.

Среду стерилизуют в колбах при 110^oC в течение 30 мин. Вскрывают по 2 флакона с лиофилизированными культурами Lactobacillus plantarum шт. 435, Lactobacillus casei шт. 5/1-8 и Micrococcus varians шт. 80 и засевают колбу с питательной средой на основе панкреатического гидролизата казеина (ПГК): по два флакона лактобацилл в колбу с 250 см³ среды и по одному флакону кокков в колбу с 120 см³ среды. Культивирование лактобацилл осуществляют при температуре 33^oC в течение 24 ч в статических условиях. Кокки выращивают в колбах на качалке при 200 об/мин 33^oC в течение 18 ч.

Для выращивания посевной культуры II генерации и нативной культуры в аппарате вместимостью 250 дм³ используют жидкую питательную среду на основе молочной сыворотки. В предварительно осветленную молочную сыворотку перед стерилизацией вносят добавки из расчета: 20% раствор сернокислого магния из расчета 1,0 см³/дм³; 5% раствор сернокислого марганца из расчета 3,0 см³/дм³; 10% раствор экстракта пекарских дрожжей добавляют из расчета 30 см³/дм³; pH среды 6,5 доводят 25% аммиаком. Среду на основе молочной сыворотки стерилизуют при температуре 110^oC в течение 40 мин.

Для выращивания посевной культуры II генерации лактобацилл используют 2 бутылки вместимостью 5,0 дм³, содержащих по 3 дм³ ПС на основе молочной сыворотки. Культивирование осуществляют в статических условиях при начальной концентрации водородных ионов в ПС 6,5 ед. pH и температуре 33^oC в течение 24 ч. Для получения посевной культуры кокков II генерации используют лабораторный ферментер вместимостью 10 дм³ с коэффициентом заполнения 0,4. Посевная доза не менее 5% Значения технологических параметров поддерживают следующими: температура 33^oC; pH 6,5; перемешивание 250-350 об/мин; аэрация 0,2 об/об/мин. Величину pH в процессе культивирования поддерживают автоматически путем подачи 15% раствора аммиака, продолжительность роста 18 ч.

Нативную культуру выращивают в полупромышленных ферментах вместимостью 250 дм³. Суммарное количество посевного материала, вносимого в аппарат, составляет не менее 5% рабочего объема ферментера. Значения технологических параметров процесса культивирования поддерживают следующими: температура 33^oC; pH начальное 6,5; перемешивание 250-350 об/мин; величину pH поддерживают автоматически путем подачи 15% раствора аммиака, при непрерывном перемешивании. Продолжительность процесса культивирования 20 24 ч. Начиная с 16 ч роста через каждые 2 ч отбирают пробу для определения оптической концентрации клеток. Процесс завершают после прекращения прироста оптической плотности.

Отделение нативной смешанной культуры молочнокислых бактерий осуществляют на сепараторе "Сера z-61" (Германия). Культуральную жидкость охлаждают до температуры 16^oC. Скорость сепарирования подбирают такой, чтобы проба фильтрата на выходе из сепаратора была визуально прозрачной. Скорость сепарирования молочнокислых бактерий составляет 15 дм³/ч.

В бутыль с микробной массой добавляют защитную среду в таком количестве, чтобы в конечной суспензии было 5-10% сахарозы, разливают в металлические кюветы, которые помещают в морозильный шкаф при температуре минус 30^oC на период не менее 4 ч.

Лиофилизацию бактериального концентрата производят в вакуум-сушильных аппаратах марки КС-30.

При высушивании молочнокислых бактерий регулируют температуру на полках таким образом, чтобы достигнуть 0^oC в препарате к 28-30 ч сушки, затем, повышая постепенно температуру, достигнуть плюс 27^oC в материале, при которой выдерживают препарат в течение 11 ч. Длительность процесса высушивания составляет 45 ч. Для приготовления сухого препарата используют наполнитель, в качестве которого используют глюкозу или сахарозу. Смешивание сухого концентрата бактериальных клеток с наполнителем проводят в шаровой мельнице. При наличии в 1,0 г сухой биомассы 200-300 млрд. молочнокислых бактерий ее смешивают с наполнителем в соотношении 1:9 и измельчают в порошок в шаровой мельнице в течение 20 мин. Выгрузку препарата проводят в боксе полиэтиленовые пакеты и запаивают.

Формула изобретения

Способ получения бактериального препарата для приготовления мясных продуктов, включающий раздельное культивирование лактобактерий и микрококков I и II генерации, смешивание и их совместное культивирование, отделение биомассы, смешивание с защитной средой и сублимацию, отличающийся тем, что в качестве лактобактерий используют Lactobacillus plantarum шт. 435, ГНЦА - 2164, Lactobacillus casei шт. 5/1 8, а в качестве микрококков Micrococcus varians шт. 80, ГНЦА 2165, раздельное культивирование I генерации ведут на питательной среде на основе панкреатического гидролизата казеина при рН 6,8 7,0, при этом лактобактерии культивируют в течение 24 28 ч в статических условиях, а микрококки в течение 16 18 ч в качалке при 200 об/мин, а раздельное культивирование II генерации ведут на питательной среде на основе молока или молочной сыворотки, причем совместное культивирование ведут до прекращения прироста оптической плотности клеток при постоянном рН 6,3 6,7 и аэрацией в течение первых 8 ч роста смешанной культуры.