Бакконцентрат для Курунги и Арсы

БАКТЕРИАЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАТ ДЛЯ ПРОДУКТОВ СМЕШАННОГО БРОЖЕНИЯ

Продукты гетероферментативного брожения - курунга

КУРУНГА

Предыстория «Курунги», а также немного о напитках «Тарасун» и «Арса»

Если обратиться к литературным источникам, то КУРУНГОЙ называют напиток, приготовленный из обезжиренного молока, заквашенного комбинированной закваской из молочнокислых бактерий и дрожжей. Напиток широко распространен в Средней Азии. Имеет консистенцию и вкус кефира. Содержит около 2% спирта. По своим лечебным свойствам курунга близка к кумысу. Наличие в ней легкоусваиваемого белка, жиров и витаминов, а так же минеральных солей делает этот напиток особенно полезным при истощении, малокровии, туберкулезе, при желудочно-кишечных заболеваниях и гиповитаминозах. (Источник: «Объединенный словарь кулинарных терминов»)

Однако потребление курунги не ограничивается Средней Азией, более того, т.к речь идет скорее о культурных традициях потребления кисломолочных продуктов гетероферментативного брожения, то для жителей среднеазиатских стран более характерно употребление кумыса, нежели курунги, в отличие, например, от  народов Восточной Сибири.

На заметку: Основное отличие гетероферментативного брожения, в процессе которого получают курунгу,  - это то, что данное молочнокислое брожение возбудители (микроорганизмы) осуществляют с образованием большего (!) числа побочных продуктов. Лишь 50% сахара перерабатывается бактериями в молочную кислоту, остальной же уходит на формирование таких молекул, как: уксусная кислота; глицерин; диоксид углерода; этиловый спирт и прочие. Разумеется это выгодно отличается от гомоферментативного брожение, при котором образуется практически одна только молочная кислота (90%). (по этой теме см. Преимущества пробиотических заквасок)

воины чингисхана потребляли курунгу Если верить легендам и некоторым историкам, то происхождение симбиотического кисломолочного напитка под названием «курунга» начинается со времён Чингисхана. Именно курунге отводится роль хранительницы здоровья его войска. Пребывая, по современным меркам, в совершенно антисанитарных условиях, его воины были здоровы, энергичны и полны сил. Доказательством тому служат многочисленные победы над противником,  превышающим их по численности. Сегодня считается историческим фактом,  что каждый воин неизменно имел при себе в кармане порошок сухой курунги. Принятие этого порошка было обязательным и регулярным, его просто жевали между приёмами пищи. Естественно, что рецепт приготовления курунги стал известен мирному населению территорий, завоёванных Чингисханом. Особенно охотно её приняли те народы, которые употребляли много мясной пищи. Курунга восполняла отсутствие в их рационе растительной клетчатки и витаминов.

Где-то лет восемьдесят назад курунга была ещё очень популярным напитком у народов Средней и Восточной Азии. Её приверженцами  слыли буряты, монголы, калмыки, тувинцы. У остальных народов подобные кисломолочные напитки тоже присутствовали в рационе питания. В России ежедневно пили простоквашу, сыворотку или пахтанье. На Кавказе с удовольствием употребляли кефир.  Мордва, чуваши, удмурты и казахи регулярно готовили кумыс. Употребление таких продуктов было традицией.. Их ежедневное присутствие на столе гарантировало обеспечение витаминами и ферментами всех членов семьи, «от мала  до велика».

курунга - напиок народов Восточной СибириИногда поговаривают, что секрет приготовления курунги с годами был утрачен, однако это не так. У народов Восточной Сибири сложились  многовековые этноэкологические традиции производства кисломолочных продуктов гетероферментативного брожения, среди которых курунга занимает особое место. В ходе развития технологии переработки молока была разработана рациональная схема производства национальных молочных продуктов. Курунгу не только употребляют как продукт питания, но и подвергают дистилляции для получения тонизирующего напитка «Тарасун» крепостью (11-16) % об., оставшийся белок «Бозо» используют для приготовления питательного напитка «Арса». Курунга известна своими лечебными свойствами, обусловленными  многокомпонентным составом микрофлоры. Естественно сложившаяся популяция микроорганизмов биопродукта содержит термофильные и мезофильные лактобактерии, ацетобактерии, дрожжи, сбраживающие и не сбраживающие лактозу. Курунга является уникальным вспомогательным средством, повышающим эффективность лечения туберкулеза, малокровия и расстройств пищеварения, а также укрепляющим средством при многих других болезнях.

Однако несмотря на устоявшиеся культурные традиции потребления курунги и подобных продуктов ГФ-брожения, проблема воспроизводства уникальных продуктов в промышленных масштабах, стабильно сохраняющих свои качественные характеристики, все же возникла. В связи с чем актуальной явилась разработанная во ВСГУТУ соответствующая технология совместного культивирования кефирной закваски и некоторых микроорганизмаов из рода лактобактерий.


кратко о лактобактериях,используемых в разработке:

В ниже приведенном исследовании помимо грибковой кефирной закваски используется целый симбиоз из молочнокислых лактобацилл.

Лактобактерии (лат. Lactobacillus) — род грамположительных анаэробных неспорообразующих молочнокислых бактерий. Также называются лактобациллы. Многие виды лактобактерий (лактобацилл) являются нормальной микрофлорой желудочно-кишечного тракта, начиная от полости рта и заканчивая толстой кишкой. Лактобактерии обычно имеют правильную форму длинной «палочки», иногда кокковидные, располагаются в коротких цепочках или по одиночке. В процессе своего нормального метаболизма лактобактерии способны образовывать молочную кислоту, перекись водорода, продуцировать лизоцим и вещества с антибиотической активностью: реутерин, плантарицин, лактоцидин, лактолин. Гетероферментативные виды лактобацилл в качестве конечных продуктов, кроме того, могут продуцировать уксусную кислоту и углекислый газ.

L. acidophilus L. acidophilus — лактобактерии ацидофильные, вид грамположительных анаэробных неспорообразующих бактерий, относящихся к роду Лактобактерии (лат. Lactobacillus). Также называются лактобактерии ацидофилус. Раньше назывались палочки ацидофильные. По современной классификации род Lactobacillus входит в семейство Lactobacillaceae, порядок Lactobacillales, класс Bacilli, тип Firmicutes, царство Бактерии. По фармакологическому указателю Лактобактерии ацидофильные относятся к группе «Средства, нормализующие микрофлору кишечника». Lactobacillus acidophilus являются нормальной микрофлорой в полости рта, толстой кишке и влагалище. В желудке и тонкой кишке лактобактерии практически отсутствуют.

L. bulgaricus L. bulgaricus - Болгарская палочка, вид грамположительных анаэробных неспорообразующих молочнокислых бактерий, относящихся к роду Лактобактерии (лат. Lactobacillus). Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Ранее лат. Lactobacillus bulgaricus,) — подвид Lactobacillus delbrueckii, одна из двух бактерий, используемых для производства йогурта. Названа в честь Болгарии, в которой она была впервые открыта.

Бактерию впервые открыл болгарский студент медицины Стамен Григоров в 1905 году. Он изучал микрофлору болгарского айрана и описал её как состоящую из одной палочковидной и одной сферической молочнокислой бактерии.

L.helveticus L. helveticus - вид грамположительных анаэробных неспорообразующих молочнокислых бактерий, относящихся к роду Лактобактерии (лат. Lactobacillus). L. helveticus угнетает патогенную микрофлору,обладает антимутагенным действием и противоопухолевой активностью,иммуномодулирующим действием. Основные свойства L. Helveticus: Стимулирует иммунную и пищеварительную системы; Контролирует диарею; Уменьшает аллергические проявления при непереносимости лактозы; Предупреждает рост патогенной микрофлоры в пищеварительной системе; Повышает абсорбцию кальция, способствуя увеличению плотности и минерального содержания костной ткани.

_______________________________________________________________________________

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БАКТЕРИАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПРОДУКТОВ ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНОГО БРОЖЕНИЯ

(на базе ВСГУТУ)

Актуальность работы. В настоящее время, несмотря на высокие лечебные свойства курунги и кумыса, их промышленное производство не налажено. Основной причиной ограниченного ассортимента кисломолочных продуктов смешанного брожения является сложность воспроизведения и сохранения их микрофлоры, включающей различные виды лактобацилл, дрожжей и ацетобактерий. Попытки создания известных технологий производства курунговых заквасок с использованием чистых культур и микробного консорциума, полученного методом автоселекции микрофлоры кефирной закваски и термофильных лактобактерий, характеризущихся нестабильным составом микрофлоры, не получили широкого промышленного внедрения и не позволяют воссоздать уникальные свойства этих продуктов с гарантированными качественными показателями.

В связи с этим является актуальной разработка бактериального концентрата для производства гетероферментативных продуктов, обладающих  сбалансированным и стабильным составом микрофлоры. Организация промышленного производства курунги откроет новые перспективы развития регионального туризма в таком специфическом направлении как курунголечение.

Цель и задачи исследований.

Целью настоящей работы является разработка технологии бактериального концентрата, обладающего устойчивым сбалансированным составом микрофлоры, идентичной естественной популяции микроорганизмов курунги.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

  • подобрать оптимальное соотношение культур кефирной грибковой  закваски и термофильных лактобактерий в комбинированной закваске;
  • подобрать условия культивирования микробного консорциума;
  • исследовать адгезивные и антимутагенные свойства микробного  консорциума;
  • обосновать технологические параметры получения жидкого и  замороженного концентрата микробного консорциума;
  • предложить практические аспекты применения созданных  бактериальных концентратов.

Научная новизна.

Установлено, что совместное культивирование кефирной закваски, L.bulgaricus БЗ-БНВ, L.acidophilus БЗ-АНВ и L.helveticus 35-1 в соотношении 1:0,5:0,5:1 повышает биохимическую активность микробного консорциума и обеспечивает сбалансированное течение молочнокислого и спиртового брожения.

Обнаружено, что внесение в питательную среду ржаной муки активизирует рост дрожжей, не сбраживающих лактозу, мезофильных лактобактерий и интенсифицирует наращивание биомассы. Пищевые волокна, содержащиеся в ржаной муке, повышают адгезивные и антимутагенные свойства микробного консорциума.

Выявлено, что нормализованная смесь для приготовления напитка  «Арса» является хорошей питательной средой для развития пропионовокислых  бактерий, которые придают продукту пробиотические свойства.

Практическая значимость работы

Основные результаты работы нашли практическое воплощение в разработке технологии жидкой и замороженной концентрированной закваски. Разработан биотехнологический способ обогащения напитка «Арса» пропионовокислыми бактериями. Опытнопромышленная проверка технологии бактериальных концентратов на базе ВСГУТУ показала, что технологические параметры стабильно воспроизводятся в условиях производства. Качество концентрированных заквасок соответствует требованиям нормативной документации. Разработана и утверждена техническая документация на кисломолочный продукт «Курунга» (ТУ 9224-010-02069473-2012).

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Экспериментальная часть исследований проводилась в лаборатории  кафедры «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. В процессе исследований использовались как стандартные, так и современные физико-химические, биохимические и микробиологические методы исследований. Общая схема проведения эксперимента представлена на рисунке 1.

Схема проведения эксперимента

Показатели:

  1. Адгезивные свойства
  2. Активная кислотность
  3. Антибиотическая активность
  4. Количественный учет мезофильных лактобактерий
  5. Количественный учет дрожжей, сбраживающих лактозу
  6. Количественный учет дрожжей, не сбраживающих лактозу
  7. Количественный учет термофильных лактобактерий
  8. Контаминация
  9. Массовая доля молочной кислоты
  10. Массовая доля сухих веществ
  11. Микроскопический препарат
  12. Общее количество дрожжей
  13. Определение БГКП
  14. Оптическая плотность
  15. Органолептическая оценка
  16. Показатели безопасности
  17. Протеолитическая активность
  18. Содержание этилового спирта
  19. Титруемая кислотность
  20. Антимутагенные свойства
Рисунок 1 - Схема проведения эксперимента

фотоэлектирический колориметр KФК - 2 В ходе экспериментальных исследований определяли следующие  показатели: адгезивные свойства изучали на формалинизированных эритроцитах по развернутому методу В.И. Брилис; активную кислотность - потенциометрическим методом по ГОСТ 26781-85; антибиотическую активность – методом последовательных разведений по методике М.С. Полонского; количественный учет термофильных и мезофильных лактобактерий проводили на среде КМА-ФАнМ при температуре 40 и 30 °С соответственно; количество дрожжей, сбраживающих лактозу, - на лактозно-картофельном агаре; дрожжей, не сбраживающих лактозу, - на глюкозно-картофельном агаре; наращивание биомассы – по оптической плотности фотоколориметрическим методом на концентрационном фотоэлектирическом колориметре KФК - 2 при λ=550 нм; морфологию клеток - окрашиванием метиленовым синим или по Граму; контаминацию - по ГОСТ Р 53430-2009; количество спирта - пикнометрическим методом; антимутагенные свойства – по тесту Эймса.

Полученные экспериментальные данные статистически обрабатывали методами математического и корреляционного анализа на ЭВМ, используя пакет стандартных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Подбор условий культивирования кефирной грибковой закваски и термофильных лактобактерий

Естественная популяция микроорганизмов кисломолочных продуктов  гетероферментативного брожения представляет собой симбиоз различных видов термофильных и мезофильных лактобактерий, дрожжей, сбраживающих и не сбраживающих лактозу, ацетобактерий.

Ранее была разработана технология приготовления курунговой закваски с использованием длительного метода полунепрерывного культивирования, кото-рый составляет трое суток.

В связи с этим для сокращения продолжительности получения инокулята и повышения его ферментативной активности исследовали возможность использования активного кислотообразователя L. helveticus 35-1 при формировании микробного консорциума. Культура характеризуется высокой протеолитической активностью, скорость свертывания молока составляет (3-5) ч.

Нами установлено, что L.helveticus встречается в составе естественно сложившихся популяций кисломолочных продуктов гетероферментативного брожения и находится в симбиозе с другими представителями их микрофлоры.

Для исследований были выбраны следующие соотношения кефирной  закваски, L.bulgaricus, L.acidophilus и L.helveticus 35-1 соответственно: 1:0,5:0,5:0,5 (образец №1), 1:0,5:0,5:1 (образец №2); 1:0,5:0,5:1,5 (образец №3). В качестве контроля использовали ранее выбранное соотношение микроорганизмов кефирной закваски, ацидофильной и болгарской палочек 1:0,5:0,5 соответственно.

Основными критериями формируемого инокулята являются его  кислотообразующая активность, продолжительность ферментации молока и сбалансированный рост микрофлоры. Для создания благоприятных условий для роста дрожжей, не сбраживающих лактозу, и термофильных лактобактерий сквашивание образцов проводили при температуре 30 °С. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Подбор оптимального соотношения кефирной закваски, L. acidophilus, L. bulgaricus и L. helveticus

Наименование
Значения в образцах

контроль

№1

№2

№3

Активность сквашивания, ч
8-10
8-10
8-10
8-10
Кислотность, °Т
70
100
120
155
Активная кислотность, ед. рН
4,8
4,3
3,9
3,5
Количество жизнеспособных клеток, к.о.е./см3:
 
 
 
 
дрожжей, сбраживающих лактозу;
3·104
9·105
8·106
2·104
дрожжей, не сбраживающих лактозу;
4·103
6·103
4·104
5·104
мезофильных лактобактерий;
7·108
1·108
4·107
1·106
термофильных лактобактерий
2·107
8·108
1·109
9·109
Массовая доля этилового спирта, % об.
0,2
0,5
0,6
0,5
Массовая доля молочной кислоты, мг/см3
634
675
752
845
Протеолитическая активность, мкг/мл
160
165
173
185

Из данных, представленных в таблице 1, видно, что динамика титруемой и активной кислотности пропорциональна увеличению дозы L. helveticus в  комбинированной закваске. Так, в опытных образцах №2 и №3 титруемая кислотность за (8-10) ч достигает (120-140) °Т, в контроле этот показатель составляет 70 °Т.

Отмечен активный рост дрожжей, сбраживающих лактозу, в образце №2 их количество составляет 8·106 к.о.е./см3.

Рост дрожжей сопровождается активизацией спиртового брожения. Наибольшее количество спирта и молочной кислоты наблюдается в опытном образце №2 при сочетании кефирной закваски, L.bulgaricus, L.acidophilus и L. helveticus 35-1 1:0,5:0,5:1.

Введение в состав заквасочных культур L.helveticus повышает  протеолитическую активность микробного консорциума и способствует повышению кислотообразующей способности. Однако чрезмерное повышение кислотности ведет к снижению количества мезофильных лактобактерий и дрожжей, не сбраживающих лактозу (образец №3).

Следует отметить, что сбалансированное течение молочнокислого и спиртового брожения в микробном консорциуме отмечено в образце №2, что

способствует формированию характерных органолептических свойств для продуктов гетероферментативного брожения. Полученные данные свидетельствуют о том, что оптимальным соотношением микроорганизмов кефирной грибковой закваски, L.bulgaricus, L.acidophilus, L.helveticus является 1:0,5:0,5:1, которое способствует увеличению количества дрожжей, сбраживающих лактозу, параллельному развитию молочнокислого и спиртового брожения, обеспечивает достижение оптимального значения рН среды за (8-10) ч.

Подбор условий культивирования микробного консорциума

При подборе питательных компонентов для наращивания биомассы  курунгового микробного консорциума решалась проблема повышения содержания дрожжей, не сбраживающих лактозу и мезофильных лактобактерий, так как их значение в инокуляте составляет 104 и 106 к.о.е./см3 соответственно.

В связи с этим исследовали возможность использования ржаной муки в качестве компонента питательной среды для наращивания биомассы микробного консорциума. Ржаная мука содержит все питательные вещества (углеводы, белковые вещества, минеральные вещества, витамины), необходимые для развития микробного консорциума курунги. Углеводы ржаной муки состоят из клетчатки, пентозанов, гемицеллюлоз, крахмала, декстринов, мальтозы, глюкозы и других сахаров. Значительная часть полисахаридов и белковых веществ является водорастворимой.

По аминокислотному составу белки ржаной муки характеризуются  высоким содержанием незаменимых аминокислот – лизина, аргинина и треонина. Для проведения исследований в питательную среду на осветленной творожной сыворотке с ростовыми компонентами дополнительно вносили различные дозы ржаной муки. Затем питательные среды подвергали стерилизации при температуре 121 °С в течение 30 мин и охлаждали до 30 °С, вносили 5 % инокулята и проводили культивирование. Контролем служила ранее разработанная питательная среда с добавлением 10% картофельного отвара. Результаты исследований представлены на рисунке 2.

Влияние ржаной муки на динамику накопления биомассы

Рисунок 2 – Влияние ржаной муки на динамику накопления биомассы

Данные рисунка 2 свидетельствуют о том, что при внесении 2% ржаной муки интенсифицируется прирост биомассы микробного консорциума. Дальнейшее повышение дозы ржаной муки до 3% приводит к увеличению содержания сухих веществ питательной среды и оказывает угнетающее действие на развитие микроорганизмов микробного консорциума. Результаты количественного учета микроорганизмов в исследуемых образцах представлены на рисунках 3 и 4.

Влияние дозы ржаной муки на количественный состав дрожжевой микрофлоры биомассы
Влияние дозы ржаной муки на количественный состав лактобактерий биомассы
Рис. 3. - Влияние дозы ржаной муки на количественный состав дрожжевой микрофлоры биомассы
Рис. 4. - Влияние дозы ржаной муки на количественный состав лактобактерий биомассы

Количественный учет микроорганизмов свидетельствует о том, что  внесение ржаной муки, активизирует рост дрожжей, не сбраживающих лактозу, и повышает количество клеток до 1·108 к.о.е./см3, а мезофильных лактобактерий - 3·1011 к.о.е./см3.

В результате исследований установлено что введение в питательную среду 2% ржаной муки интесифицирует рост дрожжей, не сбраживающих лактозу и мезофильных лактобактерий.

Исследование адгезивных и антимутагенных свойств микробного консорциума

Адаптация к факторам внешней среды обеспечивается механизмами, гарантирующими стабильность микробного консорциума. К таким механизмам относится адгезия бактерий. Адгезивная активность позволяет клетке не только увеличить свою популяцию, но и противостоять воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, проявлять антагонизм по отношению к другим бактериям.

В связи с этим нами изучены адгезивные свойства микробного консорциума. Об адгезивности микробного консорциума судили по индексу адгезивности микроорганизмов (ИАМ). Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Влияние ржаной муки на адгезивные свойства микробного консорциума

Питательная среда
Средний
показатель
адгезивности
(СПА)
Коэффициент
участия
эритроцитов
(КУЭ),%
Индекс
адгезивности
микроорганизмов
(ИАМ)
Адгезивные
свойства
Контроль (с добавлением 10 % картофельного отвара)
3,2
79
4,0+1,5
Средне
адгезивные
Опыт (с добавлением 2 % ржаной муки)
4,6
85
5,4+1,1
Высоко
адгезивные

Данные, представленные в таблице 2, свидетельствуют о том, что  внесение ржаной муки для наращивания биомассы микробного консорциума  повышает адгезивные свойства, на что указывает индекс адгезивности (ИАМ=5,4).

РЖАНАЯ МУКА

На основании полученных данных можно считать, что изменение адгезивности связано с повышением концентрации сухих веществ питательной среды и их влиянием на процессы формирования микробного консорциума. Присутствие в питательной среде ржаной муки, содержащей твердые частицы клетчатки, способствует иммобилизации микроорганизмов на их поверхностях. В составе агрегатов микроорганизмы находятся в тесном соседстве и погружены в матрикс, состоящий из поверхностных клеточных структур, экзометаболитов и адсорбированных коллоидных компонентов ржаной муки. Матрикс не только пространственно удерживает микроорганизмы, но и связывает их между собой, защищая от неблагоприятных физико-химических факторов, обеспечивая в целом сбалансированный состав микробного консорциума.

мутаген

Следует отметить, что в естественных условиях обитания микроорганизмы постоянно подвергаются действию мутагенов. Различные микроорганизмы в процессе метаболизма образуют вещества с антимутагенным действием, содержание которых зависит от условий культивирования.

Поэтому в дальнейших исследованиях изучали влияние условий  культивирования на антимутагенную активность микробного консорциума. Результаты исследований представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Исследование антимутагенной активности микробного консорциума

Питательная среда
Среднее число
ревертантов на чашку
Ингибирование,%
Контроль (с добавлением 10 % картофельного отвара)
342
42
Опыт (с добавлением 2 % ржаной муки)
130
65

Из данных, представленных в таблице 3, видно, что антимутагена активность микробного консорциума в питательной среде с 2% ржаной муки, значительно выше, чем в контроле, что объясняется наличием пищевых волокон ржаной муки.

Совокупность проведенных исследований позволяет утверждать, что использование ржаной муки при производстве бактериального концентрата для продуктов гетероферментативного брожения придает им высокие адгезивные свойства и повышает антимутагенную активность.

Обоснование технологических параметров жидкого и замороженного бактериального концентрата

На основании полученных экспериментальных данных разработана  технология производства жидкого и замороженного бактериального концентрата для производства продуктов гетероферментативного брожения.  Схема представлена на рисунке 5.

Технологическая схема производства бактериального концентрата микробного консорциум

Рисунок 5 – Технологическая схема производства бактериального концентрата микробного консорциума

Средой для получения биомассы симбиотической закваски служит творожная сыворотка с добавлением буферных солей и факторов роста с дополнительным внесением ржаной муки. Качественная характеристика полученного бактериального концентрата показана в таблице 4.

Таблица 4 – Качественная характеристика бактериального концентрата

Наименование показателя
Характеристика концентрата
жидкий
замороженный
Консистенция и внешний вид
Однородная жид-
кость, допускается
отделение
сыворотки
Столбик
замороженной
суспензии
Цвет
От светло-желтого
до кремового с тем-
но-коричневыми
включениями
ржаной муки
От светло-желтого
до кремового с темно-
коричневыми включе-
ниями ржаной муки
 
Вкус и запах
Чистый, кисломо-
лочный с привкусом
дрожжей и ржаной
муки
Чистый,
кисломолочный
Массовая доля сухих веществ, %
7,2±0,5
9,4±0,5
Активная кислотность (рН)
4,5-6,5
4,5 - 6,5
Активность сквашивания молока до кислотности сгустка 120°Т, ч
10-12
10-12
Температура при выпуске с предприятия, °С, не более
плюс 6
минус 20
Продолжительность хранения, мес
3
6
Количество микроорганизмов, к.о.е./см3, не менее:
 
 
термофильных лактобактерий
1·1010
1·1010
мезофильных лактобактерий
1·1010
1·1010
дрожжей, не сбраживающих лактозу
1·108
1·107
дрожжей, сбраживающих лактозу
1·108
1·107
Микрокартина
Тонкие палочки, округлые клетки дрожжей, одиночные и/или скопления в гроздья
БГКП (колиформы), в 10 см3
отсутствуют
Патогенные микроорганизмы, в т. ч. стафилококки, сальмонеллы, в 25 см3
отсутствуют

Из данных, представленных в таблице 4, видно, что бактериальный  концентрат обладает высокой биохимической активностью и характеризуется сбалансированным соотношением лактобактерий и дрожжей. Высокая биохимическая активность замороженного бактериального концентрата свидетельствует о криоустойчивости микрофлоры, обусловленной, вероятно, высокой адгезивностью и защитным действием полисахаридов, содержащихся в ржаной муке.

Практические аспекты применения бактериального концентрата

С применением жидкого бактериального концентрата была разработана технология кисломолочного продукта гетероферментативного брожения –  курунга.

На первом этапе была выбрана доза бактериального концентрата из  расчета 3 ед. активности концентрата на 200 л молока, продолжительность  ферментации составила (8-10) ч, далее продукт отправляют на созревание.

Влияние температуры созревания на динамику спиртового брожения

Рисунок 6 – Влияние температуры созревания на динамику спиртового брожения

На формирование традиционных для курунги органолептических свойств наибольшее влияние оказывает спиртовое брожение.

На следующем этапе исследований нами было изучено влияние условий созревания на динамику спиртового брожения. Для этого ферментированное до 140 °Т молоко направляли на созревание при различных температурах.

Динамика накопления спирта при созревании представлена на рисунке 6.

Из рисунка 6 видно, что процесс спиртового брожения зависит от  температуры. Активное развитие спиртового брожения отмечено при температуре созревания (12±2) °С. При этом содержание спирта через 72 ч составила 1,2 % об. При снижении температуры созревания процесс спиртового брожения замедляется. При температуре (6±2) °С содержание спирта составляет 1,0 % об, а при (4±2) °С – 0,7 % об.

Из полученных данных следует, что оптимальной температурой  созревания курунги является (6±2) °С. Готовый продукт оценивали по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям. Характеристика готового продукта представлена в таблице 5.

КУРУНГА

курунга - напиок народов Восточной Сибири

Таблица 5 – Характеристика кисломолочного продукта «Курунга»

Наименование показателей
Характеристика
Вкус и запах
Чистый, кисломолочный, слегка щиплющий с
дрожжевым привкусом
Цвет
Молочно-белый
Консистенция
Жидкая, без отделения сыворотки слегка
газированная, с хлопьевидным сгустком
Кислотность, ºТ
140±5
Содержание этилового спирта, % об.
1,0
Количество жизнеспособных клеток, к.о.е./см3, не менее
 
дрожжи;
1·107
мезофильные лактобактерии;
1·108
термофильные лактобактерии
1·109
Клетки в микроскопическом препарате
Незернистые палочки, скопления дрожжей в гроздья
БГКП (колиформы), в 0,01 см3
продукта
Не допускаются
 
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы
в 25 см3
Не допускаются
 
S. aureus, в 1,0 см3 продукта
Не допускаются

Анализ данных таблицы 5 свидетельствует о том, что готовый продукт «Курунга» обладает слегка газированной, с хлопьевидным сгустком, консистенцией с щиплющим острым вкусом и выраженным запахом спиртового брожения, характерным для курунги. Необходимо отметить, что использование бактериального концентрата позволяет получить продукт с многокомпонентной микрофлорой, содержащей сбалансированное соотношение дрожжей и лактобактерий. Подобранные технологические режимы производства и микрофлора бактериального концентрата формируют свойственные курунге потребительские свойства.

АРСА

После дистилляции «Курунги» образуются тонизирующий алкогольный напиток «Тарасун» и белок «Бозо». Напиток «Арса» готовится по специальной рецептуре с добавлением воды, муки и белка «Бозо» с последующей пастеризацией. Для улучшения  функциональных свойств напитка «Арса» нами разработан биотехнологический способ обогащения пропионовокислыми бактериями, синтезирующими широкий спектр ценных метаболитов. Качественная характеристика представлена в таблице 6.

После дистилляции «Курунги» образуются тонизирующий алкогольный напиток «Тарасун» и белок «Бозо». Напиток «Арса» готовится по специальной рецептуре с добавлением воды, муки и белка «Бозо» с последующей пастеризацией.

Таблица 6 – Качественная характеристика

Наименование показателя
Характеристика показателя
«Арса»
«Био-Арса»
Внешний вид и консистенция
 
Жидкая, однородная,
крупитчатая
В меру вязкая,
неоднородная, допускается
незначительная
крупитчатость.
Вкус и запах
Кисломолочный
без посторонних
привкусов и запахов
Кисломолочный, без
посторонних привкусов и запахов
Цвет
Молочно-белый, равномерный по всей массе, допускается кремовый оттенок
Массовая доля сухих веществ, % Массовая доля жира, %
Кислотность, °Т
Температура при выпуске с предпрятия,°С
13±0,5
1
40-80
6
14±0,5
1
60-80
6
Количество пропионовокислых бактерий, к.о.е./см3, не менее
отсутствуют
1·108
БГКП (колиформы), в 0,01 см3 продукта
отсутствуют
Патогенные, в т.ч. сальмонеллы в 25 см3
отсутствуют
S. aureus, в 1,0 см3 продукта
отсутствуют

Как видно из данных, представленных в таблице 6, «Арса» обладает  хорошими органолептическими свойствами. «Био-Арса» содержит высокое количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и обладает высокими потребительскими свойствами.

Выводы

  • В результате проведенных исследований разработан бактериальный концентрат на основе сочетания кефирной закваски и чистых культур L. acidophilus, L. bulgaricus и L. helveticus в соотношении 1:0,5:0,5:1 для произ- водства продуктов гетероферментативного брожения.
  • Установлено, что внесение в питательную среду 2% ржаной муки  активизирует рост дрожжей, не сбраживающих лактозу, мезофильных лактобактерий и интенсифицирует рост микроорганизмов консорциума.
  • Наличие пищевых волокон ржаной муки повышает адгезивные и  антимутагенные свойства микробного консорциума и способствуют устойчивости клеток микроорганизмов к неблагоприятным условиям внешней среды.
  • Подобраны технологические режимы производства и микрофлора  бактериального концентрата, которые формируют свойственные курунге потребительские свойства.
  • Разработан биотехнологический способ обогащения тонизирующего напитка «Арса» пропионовокислыми бактериями, которые придают продукту пробиотические свойства.
  • Опытно-промышленная проверка технологии бактериальных  концентратов на базе МИП «Бифивит» показала, что технологические параметры стабильно воспроизводятся в условиях производства. Готовый продукт соответствует требованиям нормативной документации.

ПО ТЕМЕ СМ. ТАКЖЕ: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА И ПРИМЕНЕНИЕ ЕГО В КАЧЕСТВЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКИ К ПИЩЕ ИЛИ ЗАКВАСКИ ПРЯМОГО ВНЕСЕНИЯ ДЛЯ КУРУНГИ

К РАЗДЕЛУ: РАЗРАБОТКА КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ