Культивирование бифидобактерий

СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ БИФИДОБАКТЕРИЙ В МОЛОКЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

№ 997643 

 Авторы: Хамагаева, Куликова, Телешова, Тихомирова, Науметова

Прим. ред.: Данное изобретение было зарегистрировано Государственным комитетом СССР по делам изобретений и открытий еще в 1983 году. Правообладателем является ВСГУТУ. Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения кисломолочных продуктов для детей и взрослых. Конкурентным преимуществом данного изобретения является достигнутая в процессе культивирования заметная активизация бифидобактерий (ускорение их роста в молоке), что значительно упрощает промышленное производство бифидопродуктов (см. дополнительно нов.: Способ культивирования бифидобактерий в молоке - Патент 2205217).

Известны способы получения диетического молока, йогурта, кисломолочного продукта путем внесения ферментного препарата дрожжевой β-галактозидазы [1].

Недостатком указанных способов является то, что производство данных продуктов основано на гидролитическом свойстве β-галактозидазы, т.е. образование моноз глюкозы и галактозы.

Известен также способ производства ацидофильного молока для детского и диетического питания, предусматривающий внесение в молоко перед его тепловой обработкой дрожжевой β-галактозидазы из расчета 160 г на 1 т молока, проведение ферментативного гидролиза лактозы при 30-37⁰С в течении 2-2,5 ч [2].

Однако кисломолочные продукты, выработанные по известному способу, обладают высокой кислотностью 80-120⁰Т, что не позволяет широко использовать их для питания детей раннего возраста.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является способ культивирования бифидобактерий, включающий стерилизацию молока, охлаждение, добавление кукурузного экстракта в количестве 0,25 – 1%, внесение одной микробиологической петли чистой культуры бифидобактерий, выдержки до образования сгустка кислотностью 52-55⁰Т [3].

Недостатком данного способа культивирования является внесение кукурузного экстракта, что ухудшает свойства молока, и высокая титруемая кислотность 110-125⁰Т. Продукт с такой кислотностью не пригоден для питания детей первого года жизни.

Целью данного изобретения является получение олигосахаридов, обладающих бифидогенными свойствами, и ускорение роста бифидобактерий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, предусматривающему стерилизацию, охлаждение, внесение одной микробиологической петли чистой культуры бифидобактерий, выдержки до образования сгустка кислотностью 52-55⁰Т, перед стерилизацией в обезжиренное молоко вносят β-галактозидазу в количестве 0,1-0,2% к массе молока при активности фермента 900 ед/мл и проводят выдержку в течении 1,5-2 ч при 37⁰С.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:

Молоко очищают, обезжиривают по известной технологии, вносят ферментный препарат дрожжевой β-галактозидазы из расчета 0,1-0,2% к количеству молока. Проводится гидролиз при температуре действия β-галактозидазы 37⁰С в течении 1,5-2 ч. Затем проводят стерилизацию при 115-120⁰С с выдержкой 15-20 мин. Охлаждают до температуры заквашивания 37⁰С и вносят одну микробиологическую петлю чистой культуры Bifidobacteriun bifidum, сквашивание проводится в течении 16-24 часов до образования сгустка при кислотности 50-52⁰Т.

Пример 1. Молоко очищают, вносят ферментный препарат дрожжевой β-галактозидазы из расчета 0,1% к количеству молока при активности 900 ед/мл и выдерживают в течении 2 ч при 37⁰С. Затем молоко стерилизуют при 120⁰С в течение 15 минут, охлаждают до температуры 37⁰С, вносят одну петлю чистой культуры B. bifidum. Сквашивание проводят при 37⁰С в течение 20 ч до образования сгустка кислотностью 50-52⁰Т.

Пример 2. Молоко очищают, обезжиривают, вносят ферментный препарат дрожжевой β-галактозидазы из расчета 0,2% к количеству молока при активности 900 ед/мл и выдерживают в течение 1,5 ч при 37⁰С. Затем молоко стерилизуют при 115⁰С в течение 20 минут, охлаждают до температуры 37⁰С. Вносят одну петлю чистой культуры бифидобактерий. Сквашивание проводят при 37⁰С до образования сгустка кислотностью 50-52⁰Т.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что выбранные условия культивирования позволяют наладить производство кисломолочных продуктов с бифидобактериями в промышленном масштабе.

Влияние β-галактозидазы на изменение титруемой кислотности и количество клеток микроорганизмов представлены в табл. 1 и 2:

Контроль – обезжиренное молоко без внесения β-галактозидазы, опыт - обезжиренное молоко с β-галактозидазой в количестве 0,1% (табл. 1);

Контроль – обезжиренное молоко без внесения β-галактозидазы, опыт - обезжиренное молоко, в которое внесена β-галактозидаза в количестве 0,2% (табл. 2).

С повышением дозы ферментного препарата от 0,1 до 0,2% увеличивается количество образующихся олигосахаридов и ускоряется длительность культивирования бифидобактерий в обезжиренном молоке (табл. 3).

Как видно из табл. 3, с повышением дозы ферментного препарата увеличивается количество образующихся олигосахаридов и ускоряется длительность культивирования бифидобактерий в обезжиренном молоке.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ культивирования бифидобактерий в молоке, предусматривающий стерилизацию, охлаждение, внесение одной микробиологической петли чистой культуры бифидобактерий, выдержки до образования сгустка кислотностью 50-52⁰Т, отличающийся тем, что, с целью получения олигосахаридов, обладающих бифидогенными свойствами и ускорения роста бифидобактерий, перед стерилизацией в обезжиренное молоко вносят β-галактозидазу в количестве 0,1-0,2% к массе молока при активности фермента 900 ед/мли проводят выдержку в течении 1,5-2  ч при 37⁰С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Заявка Франции №2406393, кл. А23 С19/12, опублик. 1979.
2. Авторское свидетельство СССР № 833183, кл. А23 С19/12, 1979.
3. Семенихина В.Ф., Сундукова М.В. Использование бифидобактерий при выработке детских кисломолочных продуктов. – «Молочная промышленность», 1980, №3, с. 33 (прототип).

На заметку:

БЕТА-ГАЛАКТОЗИДАЗА

Выше был описан способ активизации бифидобактерий особым ферментным препаратом дрожжевой β-галактозидазы Sacch. fragilis (Прим.: Saccharomyces fragilis - сахарные грибы, вид дрожжей рода сахаромицетов, класса аскомицетов).

Бета-галактозидаза (beta-galactosidase, греч. beta — вторая буква греч. алфавита, обозначение одного из состояний вещества; греч. gala (galaktos) - молоко) - лизосомный фермент, обладающий способностью катализировать расщепление лактозы до глюкозы и галактозы; используется, напр., для получения безлактозного молока. Лактазу получают экстракцией из некоторых дрожжей и грибов.

Многие о данном ферменте уже слышали, но под другим назаванием. Чтобы расщеплять молочный сахар (лактозу), в организме вырабатывается специальный фермент лактаза (lactase или LCT), относящийся к семейству β-галактозидаз. Данный фермент катализирует расщепление лактозы в желудочно-кишечном тракте; нарушение его синтеза является причиной гиполактазии или наследственной непереносимости молока (лактозы).

Фермент β-галактозидаза также может расщеплять фукозиды и арабинозиды, но с гораздо меньшей эффективностью, чем лактозу - прим. ред.

Препараты β-галактозидазы, получаемые из дрожжей и плесеней, находят применение в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Фермент β-галактозидазы относится к группе адаптивных ферментов, т.е. его синтез не происходит при отсутствии лактозы во внешней среде. Следует отметить, что после изучения стимулирующего действия β-галактозидазы на рост бифидобактерий в молоке, была подтверждена гипотеза и о возможности активизации в молоке пропионовокислых бактерий - микроорганизмов, также, с низкой кислотообразующей способностью. О стимулирующем действии β-галактозидазы на биохимическую активность пропионовокислых бактерий  в молоке можно узнать из монографии  «Биотехнология заквасок пропионовокислых бактерий».

К разделу: ОСОБЕННОСТЬ ФЕРМЕНТИРОВАНИЯ

См. также:

• Способ приготовления закваски для производства кисломолочных продуктов (о разработке жидкой активизированной β-галактозидазой закваске бифидобактерий, обладающей высокой биохимической активностью , авт.: Хамагаева И.С. и др. Патент N 1817285, A 23 C 9/12, действует с 13.10.93).
• Патент № 2540022 от 11.12.2014 г. Хамагаева И.С., Замбалова Н.А. Способ получения бактериального концентрата бифидобактерий в жидкой форме.
• Способ получения сухого препарата для производства кисломолочных продуктов (Описание изобретения к патенту РФ № 2129794)

Будьте здоровы!