Биотехнологические основы производства кисломолочных продуктов лечебно-профилактического назначения (стр. 14 )

3.ПОДБОР КОНСОРЦИУМА МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ С ПРОБИОТЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ

При создании консорциума микроорганизмов, с целью применения его в качестве комплексной закваски, большое внимание уделяют показателям качества сквашенного молока: вкусу, запаху, консистенции, учитывают протеолитическую, антибиотическую активность и общую продолжительность свертывания [6, 9].

Доказано, что между микроорганизмами закваски происходит сложный обмен продуктами жизнедеятельности, что значительно повышает энергию кислотообразования и может влиять на повышение энергии ароматообразования

Пробиотики– живые полезные микроорганизмы, которые наиболее чутко реагируют на неблагоприятные воздействия. Поступая с пищей в необходимых количествах, эти микроорганизмы благотворно влияют на здоровье человека путем нормализации состава и функций микрофлоры. Чаще всего – это бифидо - и лактобактерии, способные проявлять антагонизм в отношении патогенных и условно-патогенных микробов. При соблюдении определенных условий пробиотики прекрасно уживаются с молочнокислыми культурами заквасок, поэтому их можно включать в различные виды кисломолочных продуктов.

Такие продукты – само совершенство. Являясь носителями полезных культур, они вкусны, имеют прекрасные органолептические характеристики, нежную консистенцию, хорошо сочетаются с различными вкусовыми и ароматическими добавками и, что самое важное, восполняют потребности человека в необходимых для нормальной жизнедеятельности незаменимых пищевых веществах и энергии. Включаются в питание как диетические добавки,  в виде лиофилизированных порошков, содержащих бифидобактерии, лактобактерии и их комбинации.

На сегодня разработаны и применяются некоторые комплексные пробиотические препараты, состоящие из 2-5 различных лиофильно высушенных живых микроорганизмов. Они могут использоваться без назначения врача для восстановления микробиоценоза кишечника, для поддержания хорошего состояния здоровья, поэтому разрешение на производство и применение пробиотиков в качестве диетических добавок от государственных структур, контролирующих создание лекарственных препаратов  не требуется. 

В медицинской практике  известны комплексные препараты первого поколения, в состав которых включены 2 или 3 штамма различных микроорганизмов («Бификол», «Ацилакт», «Бифилонг» и др.) [60].

Недостатками многих зарубежных биопрепаратов являются  неадаптированность использованных в них штаммов микроорганизмов для казахстанской популяции людей, высокая стоимость подобных препаратов, ограничивающая массовое лечебно-профилактическое их применение в современных экономических условиях нашей страны [57, 58].

Качество и питательная ценность большинства кисломолочных продуктов, в том числе кисломолочных десертов, предопределяются в основном количест­вом применяемых заквасок, микрофлора которых участвует в образовании вку­са, аромата и консистенции готового продукта. Молочнокислые бактерии спо­собны продуцировать антибиотические вещества, подавлять рост технически вредных и санитарно-показательных микроорганизмов. Основные критерии подбора заквасок для производства диетических кисломолочных продуктов - это активность кислотообразования, устойчивость к фагам, а также способность подавлять патогенную и технически вредную микрофлору, отсутствие антаго­низма между молочнокислыми бактериями.

Бифидобактерии - микроорганизмы, которые обитают в кишеч­нике человека, а патогенные, то есть неспособные вызывать заболевания. Более того, они, можно сказать, сотрудничают с организмом, участвуя в белковом, жировом и минеральном обмене, в выработке витаминов и ферментов. Наконец, они активно продуцируют кислоты, губительные для сальмонелл, стафилококков, возбудителей дизентерии.

Чистые культуры бифидобактерий характеризуются определен­ными свойствами: они грамположительные анаэробные неподвижные па­лочки. B. longum растут в отсутствии воздуха и при низком парциальном давлении.

Штаммы бифидобактерий облада­ют антибиотической активностью по отношению к патогенной микрофлоре, благодаря чему их можно использовать для приготовления лечебных кисломо­лочных продуктов [85].

L. acidophilus - относится к группе термофильных палочек, кото­рые широко применяются при производстве кисломолочных продуктов. Основ­ным отличительным свойством ацидофильных бактерий является их антибио­тическая активность. Они являются одним из представите­лей нормальной микрофлоры кишечника человека, содержатся они в фецесе детей и взрослых совместно с энтерококками, кишечной палочкой и другими бактериями. Они способны подавлять развитие ряда мик­роорганизмов, в том числе, бактерий группы кишечной палочки, дизентерий­ной, паратифозной и других. Предел кислотообразования при сквашивании 180-300 оТ, при этом, образуются L(+) и DL - молочная кислота [11].

Вследствие отсутствия в изученной научно-технической литературе кон­кретных рекомендаций по использованию описанных выше культур в молоч­ных десертных продуктах, представляет научный и практический интерес про­ведение исследований совместной жизнедеятельности выделенных культур и молочнокислых организмов для бактериального препарата.

Для исследования возможного совместного использования в качестве закваски штаммы S. cremoris К-3,  S. lactis ССа-1,  L.  аcidophilus ША-2  и  закваски бактериального препарата «Бифилакт-Экстра», в состав которой входят молочнокислые и бифидобактерии B. longum, L. acidophilus, культивировалисовместно, сравнивая результаты c результатом их отдельного культивирования.

Для проведения экспериментов закваску вносили в стерильное обезжиренное молоко. Предварительно подбирают основу, т. е. возможность сочетания S. cremoris К-3,  S. lactis ССа-1,L.  аcidophilus ША-2  для этого в широкую пробирку со стерильным обезжиренным молоком (20-30 мл) вносят равное количество каждого штамма, пробирки с молоком термостатируют до образования сгустка. Основы дважды переливают в стерильное обезжиренное молоко и проверяют на сочетаемость штаммов. Одновременно в другие порции молока добавляют культуры, входящие в закваску. Сочетаемость штаммов молочнокислых бактерий определяют по продолжительности свертывания молока комбинацией штаммов по сравнению с продолжительностью свертывания каждой культурой (штаммом), входящей в их состав (при равных органолептических показателях). По количеству микроорганизмов (рисунок 3)  и кислотности определяют возможность их совместного культивирования.

Рисунок 3 – Определение динамики  изменения кислотности различными штаммами

Рекомендации по поддержанию температуры при культивировании симбиотических заквасок существенно расходятся. Изменяя температуру при культивировании симбиотических заквасок, можно регулировать состав ее микрофлоры в нужном направлении. При  составлении заквасок из микроорганизмов с разным температурным оптимумом целесообразно подбирать температуры, близкие к оптимальным для мезофильных микроорганизмов, то есть при температуре 32оС. При раздельном культивировании выбранных штаммов установлено, что с течением времени кислотность возрастает  во всех исследуемых образцах (рисунок 3).

При использовании закваски бактериального препарата «Бифилакт-Экстра», в состав которой входят молочнокислые и бифидобактерии B. longum, L. аcidophilus, несмотря на более низкие значения титруемой кислотности в первые часы культивирования, в дальнейшем идет более быстрый рост кислотности, который достигает максимального значения на 20-24 часы - 135 оТ. Однако образование сгустка при использовании данной закваски происходит лишь через 16 часов.

При совместном культивировании S. cremoris К-3,  S. lactis ССа-1 и L.  аcidophilus ША-2 обнаружен более быстрый рост кислотности, на 8 час их совместного культивирования образовался сгусток плотной, ровной консистенции с чистым кисломолочным вкусом.

Таким образом, совместное культивирование S. cremoris К-3,  S. lactis ССа-1  и L.  аcidophilus ША-2 позволило уменьшить срок сквашивания в 2 раза, с получением  сгустка, достаточно хорошего качества.

На рисунке 4, представлена  сравнительная диаграмма, изменения количества клеток отдельных штаммов микроорганизмов в зависимости от длительности культивирования  при совместном (многокомпонентная закваска) и раздельном (однокомпонентная закваска) внесении отобранного штамма.

Рисунок 4 - Сравнительная диаграмма изменения количества клеток штаммов микроорганизмов, S. lactis ССа-1 при раздельном культивировании (однокомпонентная закваска) и совместном с другими штаммами закваски (многокомпонентная закваска)

Рисунок 5 - Сравнительная диаграмма изменения количества клеток штаммов микроорганизмов S. cremoris К-3 при раздельном культивировании (однокомпонентная закваска) и совместном с другими штаммами закваски (многокомпонентная закваска)

В  первые 12 часов наблюдался интенсивный рост  исследуемых штаммов. Наибольший прирост клеток при использовании многокомпонентной закваски  наблюдался в культуре S. lactis ССа-1, причем  в первые часы совместного  культивирования прирост клеток был почти в 100  раз  и максимальное количество (3,4х108) молочнокислых бактерий данного штамма приходится  на 12-14 час при совместном культивировании S. cremoris К-3,  S. lactis ССа-1, L.  аcidophilus ША-2.

Рисунок 6 - Сравнительная диаграмма изменения количества клеток штаммов микроорганизмов L.  аcidophilus ША-2 при раздельном и совместном культивировании с другими штаммами

Тенденция увеличения количества клеток штамма S. cremoris К-3 при использовании многокомпонентной закваски наблюдается и при анализе влияния совместного и раздельного культивирования на данный штамм. Однако интенсивность влияния менее выражена. Совместное культивирование S. cremoris К-3,S. lactis ССа-1 иL.  аcidophilus ША-2 значительно повышает количество  жизнеспособных молочнокислых микроорганизмов. Их количество возрастает прямо пропорционально времени выдержки. Особенный рост отмечается начиная с 4 часа, в дальнейшем наблюдается стационарная фаза их роста, фактически даже на вторые сутки. При микроскопировании наблюдается аналогичная картина. Наличие L. аcidophilusША-2  в виде одиночных палочек и коротких цепей и значительное  количество одиночных кокков в виде коротких цепочек различной длины  - S. cremoris К-3,  S. lactis ССа-1.Основные показатели, характеризующие данные штаммы, приведены в таблице  11.