Технология получения заквасок молочнокислых микроорганизмов биотехнологических производств пищевой промышленности
В основе биотехнологии получения заквасок молочнокислых МКО лежит глубинная ферментация с последующим отделением клеток. Основными видами МКО используемых при производстве молочнокислых продуктов являются:
- Str. lactis, cremoris, diacetilactis,
- Lactobac. bulgaricus, acidophilus
- Leuconostos lactis, cremoris
- кефирный грибок – симбиотическая закваска, включающая молочнокислые бактерии Lactobac. Casei, дрожжи Sacharomyces kefiry некоторые сопутствующие виды стрептококков и уксуснокислых бактерий.
Традиционной средой для культивирования молочнокислых МКО является стерильное обезжиренное молоко (урожай 1,0 – 2,0*10^9 КОЕ/мл). для повышение биомассы и стабилизации белков молока в среду вводят буферные соли (фосфаты магния и кальция, лимоннокислый и уксуснокислый натрий), дрожжевые экстракты, углеводные добавки.
Альтернативными являются среды на основе молочной сыворотки, их недостаток – низкое содержание белка. Белки лучше усваиваются МКО в растворимой форме, для чего предлагается внесение в питательные среды протеолитических ферментных препаратов ( трипсина, ренина). Проблема: сложность отделения фермента от биомассы (иммобилизация, мембранные технологии).
Режимы ферментации: без аэрации для термофильных культур при 40єС, продолжительность 6-8 часов; для мезофильных при 30єС в течение 12-16 часов. Продолжительность культивирования перед отделением клеток от культуральной жидкости существенно влияет на активность полученных концентратов бактерий и их стойкость
Биомассу определяют на суперцентрифугах (бактофугах) при n=(20ч50)* 10і мин. Эффект центрифугирования составляет 99,8 % . Внесение в среду минеральных веществ приводит к повышению её плотности и снижению эффекта разделения (до 90 – 91 %). Для повышения эффективности процесса возможно разведение культуральной жидкости перед центрифугированием стерильной водой. Получаемый жидкий концентрат имеет влажность 70-72%, количество жизнеспособных клеток (5,0- 50)*10^9 /1г. Жидкий концентрат подвергают сушке распылительным способом или сублимационным. При распылительной температура в зоне сушки не более 50С, остаточная влажность сухого концентрата 5-7%, выживаемость клеток молочнокислых стрептококков 18 – 33% , ацидофильных палочек 7- 8 %. Продолжительность хранения при температуре 4-6С без изменений свойств закваски 6 мес.
При сублимационной - в бактериальную суспензию вводят защитные среды, повышающие выживаемость культуры при сушке и стойкость при хранении.
Защитные среды делят на 3 группы:
- коллоиды животного растительного происхождения (желатин, обезжиренное молоко, агар);
- среды, содержащие углеводы ( растворы сахарозы, лактозы, глюкозы) и продукты гидролиза белков;
- сложные среды, в состав которых входят вещества, оразующие как истинные так и коллоидные растворы.
После внесения защитной среды концентрат замораживают и сушат при остаточном давлении 2,5-3 Па, досушивание при 25-40С. Остаточная влажность концентрата не более 4% выживаемость клеток 85-95%.
