Способ получения съедобного биологически активного полуфабриката и съедобный биологически активный полуфабрикат, полученный этим способом

 

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной и биотехнологической промышленности. Изобретение касается производства съедобных биологически активных полуфабрикатов на основе микроорганизмов. Способ получения съедобного биологически активного полуфабриката предусматривает выделение дрожжей из спонтанных микробных ценозов желудочно-кишечного тракта человека или животного на агаровые питательные среды. Затем осуществляют выделение из них чистой культуры термотолерантных дрожжей или дрожжеподобных грибов, которую выбирают из группы родов: Saccharomyces, Pichia, Candida, Rhodotorula, активно растущих при температуре 30-37С. Причем в качестве продуцентов биомассы для твердофазной ферментации отбирают культуры с размером клеток (1,5-6,0)х(3,0-10,0) мкм. Культурами засевают углеводистую питательную среду с нейтральной реакцией, которую наносят на твердый носитель, обеспечивая при этом влажность 30-75%. Проводят твердофазное культивирование в аэробных условиях при температуре 30-37С в течение 12-48 часов до накопления 1-6 млрд.клеток/г влажной культуры. Затем выращенную культуру инактивируют с получением целевого продукта. Изобретение позволяет получить съедобный биологически активный полуфабрикат на основе микроорганизмов, обладающий повышенной питательной ценностью. Полученный полуфабрикат также способствует комплексному регулированию целого ряда функций в организме человека и животного. 2 с. и 12 з.п. ф-лы, 11 табл.

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной и биотехнологической промышленности и касается производства биологически активных полуфабрикатов на основе микроорганизмов, обладающих повышенной питательной ценностью и способностью комплексного регулирования целого ряда функций в организме биологического объекта - человека или животного.

На фоне несбалансированного питания, в частности дефицита пищи по незаменимым аминокислотам и витаминам, и неблагоприятных экологических воздействий употребление продуктов питания или кормов, содержащих натуральные биологически активные добавки (БАД), становится актуальной предпосылкой для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека или животных.

В качестве БАД могут быть использованы дрожжи, как специально выращиваемые, так и являющиеся побочным продуктом основного производства. При промышленном получении вина, спирта, пива, кваса и ряда другой продукции накапливающаяся масса дрожжей после ферментации почти совсем не используется, а если используется, то весьма неэффективно. К тому же количество образующихся в этих процессах дрожжей довольно небольшое, что вообще характерно для анаэробного культивирования дрожжей.

Дрожжи способны расти на дешевых субстратах, обладают высокой скоростью роста, могут изменять состав перерабатываемого субстрата в заданном направлении, относительно стабильны при разных условиях культивирования, безвредны для людей и животных и окружающей экосистемы, в аэробных условиях сравнительно быстро образуют большое количество нетоксичной биомассы. Используя различные вещества, можно направленно увеличивать в клетках содержание аминокислот, витаминов и минеральных веществ.

Дрожжи хорошо растут на питательных средах, являющихся побочными продуктами при переработке свежих плодов, ягод и винограда, овощей, технической и сельскохозяйственной растительной продукции и дикорастущего сырья. Дрожжи обеспечивают более высокий выход биомассы, чем бактерии, так как их клетки крупнее.

В последнее время широкое распространение получили различные способы получения белковых обогатителей и белковых кормовых добавок на основе дрожжей и грибов, которые с успехом используют в комбикормовой, пищевкусовой и консервной отраслях промышленности. Перспективны в этом направлении различные роды и виды дрожжей, например Saccharomyces cerevisae (патент RU 2010533, патент RU 2102903), дрожжи Pichia guiellermondii (патент RU 2138549), непатогенный штамм дрожжей Endomycopsis fibuligera ВСБ-12 - продуцент белковой биомассы с высокой продуктивностью при культивировании на углеводном, углеводородном и смеси этих субстратов (патент RU 2092549), непатогенный штамм дрожжей Hansenula Species ВСБ-943 - продуцент кормовой биомассы с высокой продуктивностью при культивировании на мелассе и гидролизате древесины (патент RU 2077573), а также различные ассоциации микроорганизмов, например, состоящие из Endomycopsis sp., Polyporus squamosus и Acinetobactor sp. или из дрожжей Saccharomyces cerevisiae diastaticus ВКПМ 1218, гриба Endomycopsis sp. и бактерий Acinetobacter sp. (патент RU 2163076) и другие.

Однако согласно этим способам используют биологический и биосинтетический потенциал лишь одного штамма дрожжей. При этом известно, что ориентировка на единственный, хотя и высокопродуктивный штамм микроба-продуцента, всегда несет в себе элемент опасности сбоя производства из-за случайной утраты, вырождения этого штамма. Хорошей гарантией от такой случайности является наличие множества равноценных взаимозаменяемых высокопродуктивных микробных культур, а еще лучше существование постоянного источника таких культур и методики пополнения их набора. Кроме того, дрожжи-сахаромицеты плохо растут при твердофазном сравнительно более дешевом способе культивирования, при этом их температурный оптимум роста находится около 30С, но его трудно удержать постоянным, а перепады температур в 2-4С, особенно перегрев, способствуют остановке роста этой культуры.

Известен способ производства белковых препаратов на основе нетрадиционного сырья и дрожжей для животных, предусматривающий выделение дрожжей и дрожжеподобных грибов - продуцентов из животноводческих стоков (патент RU 2100435) и из комплексных микробных заквасок, используемых в традиционных для ряда стран процессах протеинизации растительного сырья, и биоконверсию таких нетрадиционных субстратов, как животноводческие стоки, отходы хранения и переработки плодов и овощей, целлюлозосодержащие отходы растениеводства, путем глубинного и твердофазного культивирования дрожжей на этих отходах (Борисенко Е.Г. "Разработка комплексной технологии белковых препаратов на основе нетрадиционного сырья и дрожжей". Автореф. дис. докт. техн. Наук. - Москва, 1990, 51с.).

Однако в этом способе не предусмотрено использование дрожжей, выделенных из съедобных субстратов и непосредственно из микробиоценозов желудочно-кишечного тракта человека и животных, не рассматриваются вопросы биоконверсии традиционных пищевых и кормовых продуктов дрожжами, а также не используется комбинированная ферментация с помощью дрожже-бактериального комплекса.

В то же время известен способ биологической переработки птичьего помета (заявка RU 93030782), предназначенный для получения кормовой добавки в рацион животных. В помет вносят 0,01-4% консорциума бактерий 5842, состоящего из молочнокислых палочек и стрептококков (Streptococcus thermophilus. Streptococcus bovis, Lactobacillus salivarius var. salicinicus, Lactobacillus salivarius var. salivarius, Lactobacillus acidophilus), ферментируют при естественных условиях в течение 1-5 суток, затем вносят влагопоглощающий материал, например торф, твердофазный помет, солому и подвергают смесь термофильной аэробной ферментации при перемешивании в присутствии личинок синантропных мух, а после естественного снижения температуры до 25-30С вторично вносят 0,01-8% консорциума и ферментируют полученную смесь при естественных условиях в течение 2-3 суток. Полученный таким образом продукт с влажностью 50-55% может быть использован в качестве кормовой добавки в рацион животных.

Также известен способ получения кормового белка из навоза свиней с примесью твердых веществ (заявка RU 93036312). Изобретение позволяет увеличить выход биомассы, интенсифицировать процесс и обеспечить высокое качество белкового корма. Способ включает культивирование дрожжей рода Candida utilis, аэрацию и перемешивание культуральной суспензии. В жидкий навоз, который содержит 0,5-0,9% твердых веществ, в качестве источника углерода вводят синтетический этанол. Дефицит марганца и цинка восполняется периодическим добавлением в КС раствора солей сернокислого марганца и сернокислого цинка. Для улучшения условий метаболизма дрожжевых клеток каждую порцию жидких отходов, добавляемую в КС, титруют фосфорной кислотой до рН 4,0-4,5.

Однако перечисленные способы не обладают универсальностью в плане одновременного межвидового использования как для людей, так и для животных.

В настоящее время для восстановления нарушенного микробиоценоза человека и животных используют разнообразные приемы, прежде всего введение в больших количествах антагонистических штаммов бактерий - представителей нормальной микрофлоры (бифидобактерий, лактобацилл и др.) в составе пробиотиков - фармакопейных препаратов или продуктов функционального питания. Эти бактерийные препараты и продукты функционального питания являются достаточно эффективным лечебно-профилактическим средством, однако их эффективность в значительной степени ограничена тем, что используемые в их составе в качестве действующего начала штаммы микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры - являются чужеродными для организма потребителя. В результате происходит обычное при трансплантации донорских тканей отторжение, т.е. вводимые в составе пробиотиков микроорганизмы не приживаются на слизистых кишечника и транзитом выводятся из организма. Поэтому для получения положительного эффекта от применения бактерийных препаратов и продуктов функционального питания требуется длительный курс их применения (не менее 2 недель) и введение большого количества жизнеспособных клеток бактерий (не менее 107 КОЕ бактерий в 1 дозе).

Хорошо известен способ получения аутопробиотика, содержащего живые бифидобактерии и лактобациллы - представители индигенной микрофлоры кишечника хозяина, предназначенный для восстановления нарушенной микроэкологии его кишечника (патент RU 2139070). Бифидобактерии и лактобациллы выделяют одновременно в виде естественных комплексов кишечника человека и/или животных путем деконтаминации содержимого кишечника от посторонней микрофлоры. Проводят многократные разведения исследуемого образца жидкой селективной питательной средой, пригодной для выделения и культивирования бифидобактерий и лактобацилл. Удаляют аллохтонную микрофлору путем добавления в разведенный до 106 биоматериал сыворотки крови того же индивидуума, у которого было взято кишечное содержимое. Культивируют в течение 48 ч при 38С с последующим пересевом на те же питательные среды, но без добавления селективных агентов. Полученная биомасса содержит бифидобактерии и лактобациллы, являющиеся истинными представителями индигенной микрофлоры хозяина. Способ позволяет использовать в качестве аутопробиотика полученную биомассу для восстановления микрофлоры кишечника человека и ценных экземпляров животных и птиц.

Однако данный способ может быть использован только в медицине и ветеринарии для лечения и профилактики заболеваний, связанных с нарушениями состава и функций нормальной микрофлоры человека и животных, но не предназначен для производства функциональных пищевых полуфабрикатов, продуктов питания и кормов для животных в массовом масштабе. Кроме того, в данном способе для биоконверсии используют лишь бифидобактерии и лактобациллы, при этом не учитываются возможности использования дрожжей и дрожжеподобных грибов в качестве пребиотиков для них. Также в этом способе не предусмотрена комбинированная ферментация, при которой полезные бактерии выращивают на дрожжевых культурах разных родов.

Поэтому ни данный способ, ни приведенные ранее аналоги, несмотря на некую схожесть ряда существенных признаков, не реализуют подобное назначение и не могут быть выбраны в качестве ближайшего аналога.

Задачей настоящего изобретения является разработка эффективного способа биоконверсии для получения из биологических объектов универсального съедобного биологически активного полуфабриката с пребиотическими свойствами для человека или животного. Съедобный полуфабрикат предназначен для получения различных функциональных пищевых продуктов или биологически активных кормов на основе микробной биомассы с пребиотическими свойствами, который бы помогал обеспечивать ежедневные потребности человека или животного в незаменимых аминокислотах, витаминах, макро- и микроэлементах, а также в других биологически активных веществах.

Эта задача решается тем, что способ получения съедобного биологически активного полуфабриката предусматривает выделение дрожжей из спонтанных микробных ценозов желудочно-кишечного тракта человека или животного на агаровые питательные среды, затем выделение из них чистой культуры термотолерантных дрожжей или дрожжеподобных грибов, которую выбирают из группы родов: Saccharomyces, Pichia, Candida, Rhodotorula, активно растущих при температуре 30-37С, причем в качестве продуцентов биомассы для твердофазной ферментации отбирают культуры с размером клеток (1,5-6,0)х(3,0-10,0) мкм, которыми затем засевают углеводистую питательную среду с нейтральной реакцией, которую наносят на твердый носитель, обеспечивая при этом влажность 30-75%, и проводят твердофазное культивирование в аэробных условиях при температуре 30-37С в течение 12-48 часов до накопления 1-6 млрд.клеток/г влажной культуры, а затем выращенную культуру инактивируют с получением целевого продукта.

В качестве твердого носителя питательной среды могут использовать пористый целлюлозосодержащий крахмалистый продукт пищевого достоинства, измельченный пористый продукт непищевого достоинства или применяют ткань, интенсивно впитывающую воду и разрешенную для использования в пищевых производствах, например бельтинг.

Полученный полуфабрикат можно использовать во влажном или в высушенном виде.

В другом случае выполнения способа полученный полуфабрикат разделяют на мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции, из которых мелкодисперсную, освобожденную от твердого носителя, используют в качестве биологически активной добавки к пище (БАД к пище) или в качестве функционального полуфабриката для корма моногастричных животных, а крупнодисперсную фракцию, содержащую твердый носитель, или в качестве биологически активной пищевой основы, или в качестве биологически активного компонента корма для дигастричных животных.

В частном случае высушиванию подвергают смыв жидкостью с выращенной твердофазной культуры, отделенный от твердой фракции культуры, с получением дрожжевого концентрата. При этом в качестве жидкости для смыва с выращенной твердофазной культуры используют воду или молоко.

Для двухэтапного культивирования выращенную твердофазную культуру или ее взвешенную в жидкости фракцию стерилизуют и используют в качестве питательной среды в процессе твердофазного или глубинного культивирования для бактериальных культур с пробиотическими свойствами.

Выращенные бактериальные культуры с пробиотическими свойствами используют во влажном или в высушенном виде.

Съедобный биологически активный полуфабрикат производят по любому из вариантов вышеуказанного способа. Съедобный биологически активный полуфабрикат предназначен для человека или животного, как для межвидового питания, так и для питания в пределах биологического вида.

В частном случае воплощения данного изобретения съедобный биологически активный полуфабрикат предназначен для питания человека или животного которые являются источниками аутокультуры дрожжей, т.е. собственных дрожжей.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание способа получения и самого съедобного биологически активного полуфабриката с пребиотическими свойствами за счет собственных источников дрожжей и дрожжеподобных грибов - для человека, в т.ч. для детского, диетического и специального питания, для лиц пожилого и старческого возраста, работающих в опасных и вредных условиях, или для сельскохозяйственного животного или птицы, прежде всего молодняка, домашних животных и птиц. На основе такого универсального съедобного полуфабриката для людей можно легко, доступно и просто получать различные биологически активные добавки к пище (БАД к пище), биологически активные пищевые основы и функциональные пищевые продукты в разных отраслях пищевой промышленности, а для животных можно получать дрожжевые концентраты, биологически активные компоненты и корма для дигастричных животных, функциональные корма для моногастричных животных и т.д.

Съедобный универсальный полуфабрикат на основе биомассы родов: Saccharomyces, Pichia, Candida, Rhodotorula обладает повышенным содержанием микробного белка, близкого к животному белку по содержанию незаменимых аминокислот, высокой способностью к нейтрализации токсичных метаболитов патогенных и условно патогенных бактерий, а также способностью регулировать и нормализовать микробиоценозы желудочно-кишечного тракта биологических объектов. В отличие от пробиотиков - живых микроорганизмов, инактивированные культуры дрожжей и дрожжеподобных грибов в организме биологических объектов выполняют функции пребиотиков - стимуляторов пробиотиков и собственных функций ЖКТ. Пребиотики являются своего рода "подложкой" для сохранения жизнеспособности и увеличения прироста полезных бактерий. Таким образом, пребиотики влияют на благосостояние организма биологического объекта, нормализуя и расширяя функции интестинальной микрофлоры. Все это обеспечивает эффективное использование такого полуфабриката для профилактики при различных токсикоинфекциях и интоксикациях, диарее, гастритах, энтеритах, колитах, дисбактериозах, нарушениях функции печени, обмена веществ и т.п.

В случае использования индивидуальных аутокультур дрожжей при производстве съедобного полуфабриката эффективность при употреблении пищевых продуктов или кормов, полученных на его основе, увеличивается в несколько раз.

Дрожжи выделяют из спонтанных микробных ценозов желудочно-кишечного тракта, а также из фекалий человека или животных.

Культуры дрожжей получают на агаровых питательных средах с добавлением антибактериальных антибиотиков как на стандартных, предназначенных для выращивания дрожжей, так и на питательных средах из жидкой фракции влажных углеводистых субстратов пищевого достоинства, например на морковном или свекольном агаре, получаемом при соотношении овощной пульпы и воды 1:2 или 1:1 соответственно.

Уже на жидких питательных средах можно отметить значительно меньшую пригодность таких кислых субстратов, как яблочный сок, виноградный сок для накопления биомассы этими дрожжами (табл.1). Результаты в таблицах даны в сравнении с дрожжами, выделенными из растительных субстратов.

Отбор наиболее продуктивных культур дрожжей и дрожжеподобных грибов ведут при выращивании их в течение 12-48 часов на твердых субстратах с кислотностью среды, близкой к нейтральной, в аэробных условиях, поддерживая в них температуру 30-37С и влажность 40-60%. Критерием эффективности роста используемых культур служит накопление клеток в инкубируемых обсемененных этими культурами материалах, которое несравненно более интенсивно у термотолерантных дрожжей и дрожжеподобных грибов из группы родов: Saccharomyces, Pichia, Candida, Rhodotorula, с размерами клеток 1,5-6,03,0-10,0 мкм (табл. 1 и 2).

При конструировании твердофазных питательных сред наряду с углеводистыми субстратами, богатыми редуцирующими веществами, в качестве активатора процесса потребления этих редуцирующих веществ и более активного накопления биомассы дрожжей используют такие разрыхляющие компоненты этих сред, как зерновые отруби, и такие некрахмалистые целлюлозосодержащие субстраты, как солодовые ростки, соломенная мука и т.п. (табл. 3 и 4).

В качестве твердого носителя углеводистого субстрата и растущей на нем дрожжевой культуры может быть использована ткань, интенсивно впитывающая воду и допустимая для использования в пищевых производствах, а крахмалистые продукты могут быть применены как самостоятельные субстраты дрожжевой биоконверсии, так и в качестве компонентов, способствующих загустеванию других углеводистых субстратов и повышающих их связываемость с материалом ткани (табл. 5).

При дрожжевой биоконверсии в качестве основы, регулирующей влажность твердофазной культуры, может быть использован растительный продукт в измельченном и высушенном виде либо твердые высушенные отходы его переработки (табл. 6).

При конструировании питательных сред для твердофазного культивирования дрожжей в качестве формообразующей основы твердой среды используют также шелушенное, дробленое или расплющенное продовольственное зерно, в качестве увлажнителя твердой основы - измельченные в пульпу овощи, корнеплоды, ягоды или плоды преимущественно с нейтральной реакцией среды, в качестве дополнительного регулятора влажности и стимулятора роста дрожжей - гигроскопичные твердые пористые съедобные продукты (табл. 7).

Выращенную на твердофазной питательной среде культуру дрожжей или дрожжеподобного гриба инактивируют и используют во влажном или высушенном виде. При этом высушенные культуры на твердых зерновых средах путем шелушения, отвеивания и просеивания могут быть разделены на мелкодисперсную фракцию, более богатую дрожжевым компонентом, и крупнодисперсную фракцию, более бедную по содержанию дрожжей. Первая фракция может быть использована в качестве биологически активной добавки к пище, а вторая быть основой этой пищи (табл. 8).

Если же высушиванию подвергать смыв с твердофазной культуры водой, молоком или другой жидкостью, отделенной от твердой фракции культуры, то в таком случае могут быть получены дрожжевые концентраты, относительно значительно более богатые дрожжевой биомассой (табл.9).

Взвешенную в жидкости дрожжевую суспензию или полученный из нее концентрат используют в качестве полуфабриката функциональной пищи для людей или корма для моногастричных животных, а крупнодисперсную целлюлозосодержащую фракцию - как компонент корма для дигастричных животных.

При двухэтапном культивировании на выращенной дрожжевой или дрожжеподобной культуре или ее взвешенной в жидкости фракции при добавлении дополнительных питательных веществ или без таковых, как на вторичной питательной среде предусмотрено культивирование бактерий с пробиотическими свойствами - твердофазное или глубинное, в аэробных или анаэробных условиях в зависимости от вида целевого бактериального материала. Полученная монокультура или комплексная микробная культура в нативном виде или после разделения на фракции предусмотрена для использования в качестве биологически активного полуфабриката для пищи или корма. Использование дрожжевой культуры в качестве питательной среды для культуры бактериальной придает полуфабрикату одновременно пре- и пробиотические свойства.

Бактериальные культуры получают из спонтанных микробных ценозов желудочно-кишечного тракта человека или животного обычными методами, высевая его свежие фекалии на дифференциально-диагностические среды и среды накопления. Наряду со свежевыделенными используют также стандартные бактериальные культуры - продуценты биологически активных веществ

Производственное культивирование бактерий ведут на простерилизованной твердофазной дрожжевой культуре или на дрожжевой суспензии. При этом доведение влажности до оптимальной в твердофазных питательных средах, предназначенных для выращивания бактерий, может быть осуществлено таким животным продуктом, как молоко.

Засеянные бактериями материалы инкубируют при температуре 37,02,0С в аэробных или анаэробных условиях в зависимости от вида выращиваемой бактериальной культуры. В табл.10 представлены результаты выращивания свежевыделенных культур бактерий родов Escherichia и Lactobacillus на высушенных твердофазных дрожжевых культурах, полученных на отрубевой питательной среде. Доведение влажности до 60% в твердофазных бактериальных культурах осуществляли цельным молоком. Выращивание культур эшерихий на твердофазных средах вели в стерильных чашках Петри, а лактобацил - в стерильных цилиндрах с крышками высотой 30 см. Выращенные активные бактериальные культуры используют во влажном виде или их обезвоживают при щадящем режиме сушки, индивидуальном для каждой культуры, и используют в высушенном виде.

При реализации данной технологии с помощью отселекционированных культур дрожжей или дрожжеподобных грибов и бактерий, наиболее активных в продукции биомассы или биологически активных веществ, такой полуфабрикат может стать основой продуктов индивидуального, группового или массового применения внутри одного вида и между различными видами (см. примеры).

Приведенные варианты технологии могут быть реализованы с помощью микроорганизмов, выделенных из организма конкретного человека или животного. Произведенный с их помощью продукт или продукты представляют собой полуфабрикаты функциональной пищи или корма индивидуального применения для данного конкретного организма.

Изобретение демонстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, но и не ограничивают все притязания заявляемого изобретения.

Пример 1. Способ производства съедобного полуфабриката для производства кормов из зерна и соломы зерновых культур.

Солому измельчают стандартным способом, на ситах отделяют фракцию с размерами частиц 2,0-5,0 мм, соломенную муку пропаривают и увлажняют двойным по массе количеством воды. После охлаждения до 30-35С вносят культуру дрожжей рода Pichia, выделенную из рубца бычков, и размолотое в муку зерно до влажности смеси 55-60%. Засеянный материал размещают на противни или транспортерную ленту при толщине слоя не более 5-6 см, инкубируют 24 часа при температуре 30,0-37,0С и влажности воздуха около 100%. Полученную культуру инактивируют высокой температурой, сушат до влажности 8-10%, подвергают грубому помолу, на ситах с размерами ячеек до 1,0 мм разделяют на мелкодисперсную фракцию - дрожжеванную муку - и измельченную солому с примесью дрожжеванной муки. Первую фракцию используют в качестве корма для моногастричных животных, вторую фракцию используют в качестве биологически активного компонента корма для дигастричных животных.

Пример 2. Способ производства съедобного полуфабриката для производства кормов из вторичного сырья свеклосахарного производства.

К сырому горячему свекловичному жому добавляют измельченный в пульпу бой свеклы или измельченные в пульпу хвостики свеклы в количестве до 30% по массе или мелассу до 10% по массе. Смесь охлаждают до 30-35С и вносят культуру дрожжеподобного гриба рода Candida, выделенную из организма человека, а затем при перемешивании добавляют сухой свекловичный жом до влажности смеси 55-60%. Засеянный материал размещают на противни или транспортерную ленту при толщине слоя не более 5-6 см, инкубируют 24 часа в растильной камере при температуре 30-37,0С и влажности воздуха около 100%. Полученную культуру инактивируют высокой температурой, сушат до влажности 8-10% и хранят в сухом прохладном месте.

Пример 3. Способ получения хлеба с повышенной биологической активностью из съедобного биологически активного полуфабриката.

В качестве питательного субстрата используют смесь обойной пшеничной муки и соломенной муки в соотношении 1:1. Смесь пропаривают при перемешивании, остужают, вносят культуру дрожжей рода Saccharomyces, выделенную из организма человека, и при необходимости доводят стерильной водой влажность до 55-60%. Засеянный материал размещают на противни или транспортерную ленту при толщине слоя не более 5-6 см, инкубируют 24 часа при температуре в растильной камере 30,0-37,0С и влажности воздуха около 100% до достижения 2-6 млрд.клеток/г. Полученную культуру суспендируют в воде с температурой 65-75С из расчета достижения в суспензии 0,8-1,0 млрд. клеток/мл суспензии, перемешивают в течение 30 минут, а затем разделяют на сите с диаметром ячеек не более 1,0 мм на жидкую и твердую фракции. Твердую фракцию во влажном или высушенном виде направляют на корм дигастричным животным, а жидкую фракцию используют в качестве полуфабриката для хлеба.

Пример 4. Способ получения полуфабриката для галет с повышенной биологической активностью из универсального съедобного биологически активного полуфабриката - ферментированной муки.

Из пшеничной муки 2-го сорта с влажностью около 14% готовят 25%-ную суспензию в воде. Суспензию заваривают при перемешивании, остужают до 30С, вносят культуру дрожжей рода Rhodotorula, выделенную из организма человека. Засеянную пастообразную массу наносят на ленту из полотна бельтинг и инкубируют 24 часа при температуре в растилъной камере 30-37С и влажности воздуха около 100%. По окончании инкубирования пастообразную культуру снимают с полотна и используют в качестве полуфабриката для галет.

Пример 5. Способ производства профилактического комбикорма для поросят из универсального съедобного биологически активного полуфабриката.

Дрожжевую культуру рода Pichia или Candida по примерам 1 или 2 суспендируют в воде с температурой 65-75С из расчета достижения в суспензии 1,2-1,5 млрд. клеток/мл, перемешивают в течение 30 минут, а затем разделяют на сите с диаметром ячеек не более 1 мм на жидкую и твердую фракции. Твердую фракцию во влажном или высушенном виде направляют на корм дигастричным животным, а жидкую фракцию смешивают с комбикормом для поросят в соотношении 1:1. Влажный комбикорм скармливают сразу же после приготовления, либо его высушивают одним из возможных способов. В таком виде он пригоден для хранения и транспортировки.

Пример 6. Способ производства дрожжеванной крупы.

Культуру дрожжеподобного гриба рода Candida, выделенную из организма человека, по примеру 2 суспендируют в воде о температурой 65-75С из расчета достижения в суспензии 1,2-1,5 млрд. клеток/мл, перемешивают в течение 30 минут, а затем разделяют на сите с диаметром ячеек не более 1 мм на жидкую и твердую фракции. Твердую фракцию во влажном или высушенном виде направляют на корм дигастричным животным, а жидкую фракцию смешивают с зерновой крупой в соотношении 1:1. Выдерживают до полного впитывания жидкости зернами крупы. Влажную крупу либо сразу доводят до полной готовности к употреблению на пару, либо высушивают до 8-10%-ной влажности одним из возможных способов. В высушенном виде крупа пригодна для хранения и транспортировки и может быть использована как обычная крупа.

Пример 7. Способ получения функциональной икры из ферментированных овощей.

Измельченные в пульпу овощи (кабачки, баклажаны, томаты и т.п.) пропаривают, остужают, вносят культуру дрожжей рода Rhodotorula, выделенную из организма человека. Необходимую влажность устанавливают с помощью высушенной и измельченной овощной пульпы (морковной, свекольной и т.п.). Инкубирование культур ведут аналогично примерам 1 и 2. К выросшей культуре добавляют концентрированные томатопродукты, масло растительное, соль, муку, лук, зелень, пряности. Полученный продукт при необходимости увлажняют и разваривают. Гомогенизированную массу фасуют и стерилизуют.

Пример 8. Способ получения суповой заправки из ферментированных овощей.

Измельченные в пульпу овощи - морковь, свеклу, томаты и т.п. - пропаривают, охлаждают, вносят культуру дрожжеподобного гриба Candida, выделенную из организма человека. Необходимую влажность устанавливают с помощью термически обработанных зерновых отрубей. Инкубирование культур ведут аналогично примерам 1 и 2. Выросшую культуру инактивируют, сушат, размельчают и фасуют. Такой продукт используют в качестве функциональной суповой заправки.

Пример 9. Способ получения ферментированной крупы.

Перловую крупу прожаривают, замачивают в соотношении 1:1 прокипяченной водой в течение 12 часов, вносят культуру дрожжеподобного гриба Candida, выделенную из организма человека. Необходимую влажность устанавливают с помощью термически обработанных пшеничных отрубей. Инкубирование культур ведут аналогично примерам 1 и 2. Выросшую культуру инактивируют, сушат, отвеиванием и просеиванием делят на две фракции - зерновую и отрубевую - с характеристиками, приведенными в табл. 8.

Пример 10. Способ получения функционального овощного напитка, обогащенного дрожжевой культурой.

Свежие томатные выжимки пастеризуют, охлаждают, вносят культуру дрожжей рода Pichia, выделенную из микрофлоры рубца бычков. Необходимую влажность устанавливают с помощью термически обработанных сухих томатных выжимок. Инкубирование культур ведут аналогично примерам 1 и 2. Полученную культуру суспендируют в воде с температурой 65-75С из расчета достижения в суспензии 1,0-1,2 млрд. клеток/мл суспензии, перемешивают в течение 30 минут, а затем разделяют на сите с диаметром ячеек 1,0 мм на жидкую и твердую фракции. Твердую фракцию во влажном или высушенном виде направляют на корм дигастричным животным, а к жидкой фракции добавляют концентрат томатного сока до нормы содержания сухих веществ в этом виде продукции. Полученную жидкость гомогенизируют, фасуют, стерилизуют и используют в качестве защитного напитка для людей.

Пример 11. Способ получения добавки к пище и корму индивидуального назначения.

Крупные пшеничные отруби обрабатывают острым паром 30 минут, охлаждают до температуры 30-35С, вносят в качестве посевного материала аутокультуру дрожжей из рода Saccharomyces, или Pichia, или Candida, или Rhodotorula, выделенную из организма потребителя данной добавки, доводят влажность смеси до 50-60% обойной пшеничной мукой, которую предварительно термически обрабатывают на противнях или транспортерной ленте под инфракрасным излучателем или путем прожаривания в сухом виде. Инкубирование культур ведут аналогично примерам 1 и 2. Выросшую культуру инактивируют и сушат. Такой продукт используют в качестве добавки к пище или корму конкретного организма, из желудочно-кишечного тракта которого выделен микроб - продуцент биомассы.

Пример 12. Способ получения функционального молочнокислого продукта.

В качестве основы берут обезжиренное сухое молоко, смешивая его с водой в соотношении 1:10. Молоко стерилизуют при 0,5 атм в течение 30 минут. В стерильное молоко, охлажденное до 37,0С, вносят комплексную закваску из бифидобактерий и лактобацил в количестве 5 и 0,5% сухого порошка концентрата дрожжеподобной культуры Candida, выделенной из организма ребенка. После тщательного перемешивания молоко помещают в термостат при 37,0С.

В процессе созревания продукта после периодического перемешивания ежечасно производят замер активной и титруемой кислотности и числа КОЕ жизнеспособных бифидобактерий. Контролем служит молоко после внесения той же закваски без дрожжевого концентрата. Динамика созревания продукта представлена в табл. 11.

В молоке, в которое внесена закваска с дрожжевым концентратом, образование сгустка наступает через 6 часов, в то время как молоко, в которое концентрат не вносится, загустевает через 8 часов.

Для окончательного созревания пробы помещают на 6 часов в холодильник при 4,0С. Проба с добавлением дрожжевого концентрата представляет собой продукт с приятным кисломолочным вкусом и запахом однородной густой консистенции. В течение 7 дней хранения число КОЕ жизнеспособных бифидобактерий сохраняется в пределах lg 8.

Полученные результаты говорят о стимулирующем действии дрожжевого концентрата на бифидобактерий при их культивировании в молоке. При конструировании молочных продуктов это позволяет оптимизировать производственный процесс благодаря сокращению сроков культивирования, более активному накоплению органических кислот, получению продукта с повышенным содержанием бифидобактерий (5108 клеток/мл), с хорошими органолептическими показателями.

Таким образом, данное изобретение позволяет получать широкий диапазон пищевых продуктов с биологически активными свойствами на основе съедобного полуфабриката, таких как различные хлебобулочные, макаронные изделия, печенье, крекеры, молочные продукты, йогурты, сухие и готовые завтраки, различные пищеконцентраты, овощные полуфабрикаты, суповые заправки, овощные пюре полужидкие или сухие для детского или геродиетического питания. В то же время этот же способ позволяет получать полуфабрикат и ценные профилактические корма для животных.

Высокая биологическая ценность, отсутствие токсичных для здоровья человека и животных веществ, хорошие сенсорные свойства, простая и доступная для массового производства форма применения и низкая стоимость по сравнению с зарубежными аналогами открывают широкие перспективы для использования данного съедобного биологически активного полуфабриката, а также неограниченные возможности изготовления продуктов питания и кормов с учетом экологии, возраста и состояния здоровья биологического объекта.

Формула изобретения

1. Способ получения съедобного биологически активного полуфабриката, предусматривающий выделение дрожжей из спонтанных микробных ценозов желудочно-кишечного тракта человека или животного на агаровые питательные среды, затем выделение из них чистой культуры термотолерантных дрожжей или дрожжеподобных грибов, которую выбирают из группы родов: Saccharomyces, Pichia, Candida, Rhodotorula, активно растущих при температуре 30-37С, причем в качестве продуцентов биомассы для твердофазной ферментации отбирают культуры с размером клеток (1,5-6,0)(3,0-10,0) мкм, которыми затем засевают углеводистую питательную среду с нейтральной реакцией, которую наносят на твердый носитель, обеспечивая при этом влажность 30-75%, и проводят твердофазное культивирование в аэробных условиях при температуре 30-37С в течение 12-48 ч до накопления 1-6 млрд.клеток/г влажной культуры, а затем выращенную культуру инактивируют с получением целевого продукта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого носителя питательной среды используют пористый целлюлозосодержащий крахмалистый продукт пищевого достоинства.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого носителя питательной среды используют измельченный пористый продукт непищевого достоинства.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердого носителя питательной среды применяют ткань, интенсивно впитывающую воду и разрешенную для использования в пищевых производствах.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что полученный полуфабрикат используют во влажном виде.

6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что полученный полуфабрикат используют в высушенном виде.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что полученный полуфабрикат разделяют на мелкодисперсную и крупнодисперсную фракции, из которых мелкодисперсную, освобожденную от твердого носителя, используют в качестве биологически активной добавки к пище (БАД к пище) или в качестве функционального полуфабриката для корма моногастричных животных, а крупнодисперсную фракцию, содержащую твердый носитель, - в качестве биологически активной пищевой основы или биологически активного компонента корма для дигастричных животных.

8. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что высушиванию подвергают смыв жидкостью с выращенной твердофазной культуры, отделенный от твердой фракции культуры, с получением дрожжевого концентрата.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что в качестве жидкости для смыва с выращенной твердофазной культуры используют воду или молоко.

10. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что выращенную твердофазную культуру или ее взвешенную в жидкости фракцию стерилизуют и используют в качестве питательной среды в процессе твердофазного или глубинного культивирования для бактериальных культур с пробиотическими свойствами.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что выращенные бактериальные культуры с пробиотическими свойствами используют во влажном или в высушенном виде.

12. Съедобный биологически активный полуфабрикат, отличающийся тем, что он получен по способу по любому из пп.1-11.

13. Съедобный биологически активный полуфабрикат по п.12, отличающийся тем, что он предназначен для питания человека или животного, которые являются источниками аутокультуры дрожжей.

14. Съедобный биологически активный полуфабрикат по п.12, отличающийся тем, что он предназначен для питания в пределах биологического вида.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой и масложировой промышленности

Изобретение относится к пищевой и масложировой промышленности

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к добавкам к пищевым продуктам, обладающим биоцидными свойствами

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в производстве добавок к пищевым продуктам, обладающим повышенной питательной ценностью

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной и биотехнологической промышленности
Изобретение относится к ликероводочной промышленности
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть реализовано в технологии производства функциональных продуктов питания, в частности мясных продуктов

Изобретение относится к получению витаминных добавок из фитосырья

Изобретение относится к мясной промышленности и общественному питанию, а именно к производству мясных рубленых полуфабрикатов для профилактического и диетического питания

Изобретение относится к пищевой промышленности и общественному питанию и может быть использовано при получении пищевых волокон из растительного сырья

Изобретение относится к мясной промышленности, и именно к производству колбасных изделий для детей школьного возраста и для диетического питания

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной и биотехнологической промышленности
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть реализовано в технологии производства функциональных продуктов питания, в частности мясных продуктов
Изобретение относится к пищевой промышленности
Изобретение относится к рациону питания специального назначения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства рыбных консервов

Изобретение относится к рыбной промышленности и может быть использовано для приготовления паштетов из молок

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к производству профилактического вареного колбасного изделия

Изобретение относится к медицине, в частности к диабетологии, и касается лечения и предупреждения диабета I и II типа, а также состояний гипергликемии, гиперинсулинемии, пониженной чувствительности к инсулину
Изобретение относится к мясной промышленности, в частности к способу производства консервов

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной и биотехнологической промышленности

Изобретение относится к пищевой, сельскохозяйственной и биотехнологической промышленности

Наверх