Способ приготовления производственной антагонистической закваски для сыров с низкой температурой второго нагревания

 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при производстве мягких и твердых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания. Способ предусматривает внесение в обезжиренное молоко бифидогенного сывороточного сиропа (БСС), полученного путем ферментации осветленной сгущенной сыворотки, стерилизации смеси, охлаждения, внесения чистой культуры L. plantarum и выдержки. Изобретение позволяет упростить производство, сократить длительность процесса и повысить количество мезофильных молочнокислых палочек L.plantarum в молоке. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к сыроделию, а именно к приготовлению производственной закваски для сыров с низкой температурой второго нагревания.

В состав антагонистической закваски обязательно включают мезофильные молочнокислые палочки L. plantarum, предотвращающие развитие маслянокислых бактерий, вызывающих порок "позднее вспучивание".

Известно, что микроорганизмы вида L. plantarum в молоке развиваются медленно. Так, при инокуляции молока 1% культуры достигают стационарной фазы роста через 2-7 суток. Питательные потребности этих микроорганизмов сложные. Для нормального роста требуют присутствия в среде обитания аминокислот, пептидов, витаминов, производных нуклеиновых кислот, некоторых микроэлементов, жирных кислот или их эфиров. Поэтому для нормального развития L. plantarum в молоке рекомендуется вносить в него белковые гидролизаты, пептиды, микроэлементы или другие факторы роста.

Известен способ приготовления закваски для производства сыров, включающий подготовку молока и питательных сред, тепловую обработку молока и питательных сред, охлаждение питательных сред до температуры заквашивания (30±1)^oС, заквашивание питательных сред и выращивание заквасочных культур L. plantarum.

Приготовление заквасок для производства сыров осуществляют в следующей последовательности: подготовка молока и питательных сред; тепловая обработка молока и питательных сред (стерилизация - (121±1)^oС, 10-30 мин, пастеризация - (95±1)^oС, (45±1) мин); охлаждение питательных сред до температуры заквашивания (30±1)^oС; заквашивание питательных сред и выращивание заквасочных культур (одна порция сухой закваски на 2 л молока), (14±1) ч; охлаждение до температуры ниже 10^oС в течение 1-2 ч; хранение 24 ч при 8-10^oС или 72 ч при 3-5^oС, если молоко стерилизованное, и 24 ч при (3-5)^o, если молоко пастеризованное.

Недостатком известного способа является отсутствие в составе закваски L. plantarum, что снижает ее антагонистическую активность по отношению к маслянокислым бактериям, вызывающим в сыре порок "позднее вспучивание".

Наиболее близким по назначению и технической сущности является способ приготовления производственной антагонистической закваски для выработки сыров с низкой температурой второго нагревания, предусматривающий активизацию сухой культуры L. plantarum путем внесения в молоко от 0,3 до 0,5% пептона, или от 5 до 10% гидролизованного молока, или от 0,2 до 0,3% препарата "Актибакт-Углич", стерилизации их и охлаждения до температуры (30±1)^oС с последующим внесением культуры L. plantarum и выдержки 36-48 ч при этой температуре до сквашивания. Затем на основе активизированной культуры L. plantarum готовят материнскую закваску. Из одной порции активизированной культуры можно приготовить от 1 до 10 дм³ материнской закваски.

Для приготовления материнской закваски в молоко добавляют стимуляторы роста L. plantarum как в случае приготовления активизированной культуры. Затем среду стерилизуют или пастеризуют при следующих режимах: (121±1)^oС в течение (18±2) мин; (95±1)^oС в течение 1 ч соответственно, охлаждают до температуры и (29±2)^oС и заквашивают порцией активизированной культуры. Заквашенную среду выдерживают при температуре (30±1)^oС до образования сгустка в течение (20±4) ч. Материнскую закваску L. plantarum готовят ежедневно, каждый раз используя активизированную культуру из новой бутылки.

На основе материнской закваски готовят вторичную закваску, причем также предусматривают внесение в молоко стимулятора роста в виде 0,2% препарата "Актибакт-Углич" от количества молока. Для заквашивания среды берут от 5 до 10% материнской закваски L. plantarum и от 1 до 2% материнской закваски молочнокислых стрептококков. Молоко перед заквашиванием стерилизуют (пастеризуют) при режимах, указанных ранее, охлаждают и выдерживают заквашенное молоко в течение (19±1) ч при температуре (30±1)^oC до образования сгустка.

Из вторичной закваски готовят производственную в соответствии с правилами приготовления заквасок для сыров с низкой температурой второго нагревания [2].

Недостатками вышеуказанного способа являются длительность процесса приготовления закваски и недостаточно высокая активность исходной культуры L. plantarum.

Задача изобретения состояла в активизации культур L. plantarum и тем самым сокращении длительности технологического цикла.

Техническим результатом изобретения является повышение количества клеток культуры L. plantarum и ускорение процесса сквашивания молока.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, предусматривающем активизацию культуры L. plantarum путем внесения в молоко стимулятора роста, сквашивание, приготовление материнской закваски на основе активизированной культуры L. plantarum с внесением в молоко стимулятора роста, сквашивание, приготовление производственной закваски на основе материнских заквасок L. plantarum и молочнокислых бактерий и сквашивание, согласно изобретению в качестве стимулятора роста используют бифидогенный сывороточный сироп (БСС), полученный путем ферментации осветленной сгущенной сыворотки β-галактозидазой. Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что БСС вносят в количестве 5,0-6,0% к объему молока.

Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия активизации культуры L. plantarum, а именно использование в качестве стимулятора роста БСС, полученного путем ферментации осветленной сгущенной сыворотки β-галактозидазой. Добавление этого компонента приводит к активизации метаболических процессов в клетке мезофильных молочнокислых палочек (L. plantarum) и способствует ускорению процесса сквашивания молока.

Внесение в питательную среду БСС позволяет активизировать накопление биомассы и завершить его за 16 ч, достигнув количества клеток, необходимого для приготовления антагонистческой закваски.

Бифидогенный сывороточный сироп содержит олигосахариды, являющиеся факторами роста для бифидобактерий и L. plantarum. В результате действия олигосахаридов на микробную клетку, в частности L. plantarum, увеличивается отношение скорости синтеза β-галактозидазы к скорости синтеза всего белка клетки. Таким образом индуцируется синтез β-галактозидазы. Олигосахариды сгущенной сыворотки снимают действие репрессора и микробная клетка приобретает способность синтезировать собственную β-галактозидазу.

Доза вводимого бифидогенного сиропа обусловлена прежде всего изменением кислотности получаемой питательной среды. БСС имеет достаточно высокую кислотность и увеличение его дозы ведет к повышению кислотности молока, которое может не выдержать последующую тепловую обработку питательной среды. Кроме того, увеличение дозы БСС одновременно повышает концентрацию глюкозы, содержащейся в сиропе, в питательной среде. Наличие в среде легкодоступного источника питания (глюкозы) будет подавлять индукцию синтеза собственной β-галактозидазы микробной клеткой для расщепления лактозы. Уменьшение дозы БСС менее 5,0% ведет к удлинению процесса образования сгустка. Таким образом, оптимальной дозой вносимого БСС является 5,0-6,0% к объему молока.

Влияние способов приготовления активизированных культур L. plantarum на продолжительность образования сгустка, кислотность, количество клеток микроорганизмов представлено в таблице 1, где контроль - использование питательной среды: обезжиренное молоко с внесением препарата "Актибакт-Углич" (по способу-прототипу), опыт - использование питательной среды: обезжиренное молоко с внесением бифидогенного сывороточного сиропа (по способу-изобретению).

В таблице 2 представлены результаты приготовления материнской закваски с использованием активизированных культур L. plantarum, где контроль - обезжиренное молоко с внесением препарата "Актибакт-Углич" (по способу-прототипу), опыт - обезжиренное молоко с внесением бифидогенного сывороточного сиропа (по способу-изобретению).

Результаты изучения процесса приготовления производственной закваски с использованием материнских заквасок L. plantarum и молочнокислых стрептококков представлены в таблице 3, где контроль - обезжиренное молоко с внесением препарата "Актибакт-Углич", опыт - обезжиренное молоко без внесения стимуляторов роста.

Как видно из таблиц 1, 2 и 3, новые условия активизации культур L. plantarum по способу-изобретению, а именно использование в качестве стимулятора их роста бифидогенного сывороточного сиропа, обеспечивают ускорение процесса сквашивания молока, повышение количества клеток культур L. plantarum по сравнению с известным способом.

Таким образом, именно использование бифидогенного сывороточного сиропа в качестве стимулятора роста культур L. plantarum способствует в заявляемом изобретении достижению технического результата, указанного выше.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Сырьем для получения бифидогенного сывороточного сиропа является творожная или подсырная сыворотка.

Технологический процесс производства БСС включает следующие операции: сбор сырья, сепарирование и осаждение белков термокальциевым способом, отделение белков, сгущение и ферментация β-галактозидазой.

Сепарирование проводят при температуре 40-45^oС, сывороточные белки осаждают путем добавления 40%-ного раствора хлористого кальция при температуре 90-95^oС и выдерживают 3-5 мин. Затем отделяют белки путем центрифугирования. Осветленную сыворотку сгущают вакуум-выпариванием при температуре 50-60^oС до содержания сухих веществ 40-50% и ферментируют ферментным препаратом β-галактозидазы при температуре 37^oС в течение 4 часов, доза фермента 200 ед на 10 мл сгущенной сыворотки.

Готовый БСС имеет следующие показатели: массовая доля сухих веществ 40-50%, моносахаридов 23-25%, олигосахаридов 14-16%, золы 1%.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Молоко очищают, добавляют 5,0-6,0% бифидогенного сывороточного сиропа, стерилизуют при температуре (121±1)^oС в течение 15 минут и охлаждают до температуры (30±2)^oС. Затем вносят сухую культуру L. plantarum и колбы емкостью 100 мл помещают в термостат с температурой (30±1)^oС, через 1 ч тщательно перемешивают и сквашивают в течение 14-16 ч. На основе активизированной культуры L. plantarum готовят материнскую закваску следующим образом.

Молоко очищают добавляют 5,0-6,0% БСС, стерилизуют при температуре (121±1)^oС в течение 15 минут и охлаждают до температуры (30±2)^oС. Затем вносят 1-2% активизированной культуры и сквашивают при температуре (30±1)^oС в течение 12-14 ч. Для приготовления производственной антагонистической закваски молоко пастеризуют при температуре (95±1)^oС с выдержкой (45±1) мин, охлаждают до температуры (30±2)^oС, вносят 3-5% материнской закваски L. plantarum и 1-2 материнской закваски молочнокислых стрептококков, сквашивают в течение 10-12 ч при температуре (30±2)^oС до образования сгустка.

Предлагаемый способ характеризуется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1 100 мл молока очищают, добавляют 5 мл БСС, стерилизуют при 120^oС в течение 15 минут и охлаждают до температуры 30^oС, вносят сухую культуру L. plantarum и колбу помещают в термостат с температурой 29^oС, через 1 ч тщательно перемешивают и сквашивают в течение 16 ч. На основе активизированной культуры L. plantarum готовят материнскую закваску следующим образом: 100 мл молока очищают, добавляют 5 мл бифидогенного сывороточного сиропа, стерилизуют при 120^oС в течение 15 минут и охлаждают до температуры 30^oС, вносят 1 мл активизированной культуры L. plantarum и колбу помещают в термостат с температурой 29^oС, через 1 ч тщательно перемешивают и сквашивают в течение 14 ч. Производственную закваску готовят следующим образом: 100 мл молока очищают, пастеризуют при температуре 94^oС с выдержкой 46 минут, охлаждают до температуры 28^oС, вносят материнские закваски - 3 мл L. plantarum и 1 мл молочнокислых стрептококков, сквашивают в течение 12 ч при температуре 28^oС до образования сгустка.

Пример 2 100 мл молока очищают, добавляют 6 мл бифидогенного сывороточного сиропа, стерилизуют при 122^oС в течение 15 минут и охлаждают до температуры 32^oС, затем вносят сухую культуру L. plantarum и колбу емкостью 100 мл помещают в термостат с температурой 31^oС, через 1 ч тщательно перемешивают и сквашивают в течение 14 ч. На основе активизированной культуры L. plantarum готовят материнскую закваску следующим образом.

В 100 мл молока добавляют 6 мл бифидогенного сывороточного сиропа, стерилизуют при 122^oС в течение 15 минут и охлаждают до температуры 32^oС, вносят 2 мл активизированной культуры L. plantarum и колбу емкостью 100 мл помещают в термостат с температурой 31^oС в течение 12 ч.

Для приготовления производственной антагонистической закваски молоко пастеризуют при температуре 96^oС с выдержкой 44 мин, охлаждают до температуры 32^oС, вносят 5 мл материнской закваски L. plantarum и 2 мл материнской закваски молочнокислых стрептококков, сквашивают в течение 10 ч при температуре 22^oС до образования сгустка.

Предлагаемый способ приготовления производственной антагонистической закваски имеет следующие преимущества: Предлагаемый стимулятор роста L. plantarum - бифидогенный сывороточный сироп - способствует сокращению технологического цикла приготовления производственной антагонистической закваски на 43 ч, повышение биохимической активности активизированной культуры L. plantarum.

Источники информации 1. Перфильев Г.Д. и др. Бактериальные закваски, препараты и концетраты./ Г. Д. Перфильев, Н.В. Суслов, Н.П. Сорокина, М.Я. Гудкова: Под общ. ред. канд. биол. наук Перфильева Г.Д. - Углич, 1995. - 100 с.

2. Технологическая инструкция по производству твердых сычужных сыров. - Углич, 1989.

Формула изобретения

1. Способ приготовления производственной антагонистической закваски для сыров с низкой температурой второго нагревания, предусматривающий активизацию культуры L.plantarum путем внесения в молоко стимулятора роста, сквашивание, приготовление материнской закваски на основе активизированной культуры L. plantarum с внесением в молоко стимулятора роста, сквашивание, приготовление производственной закваски на основе материнских заквасок L.plantarum и молочнокислых бактерий, сквашивание, отличающийся тем, что в качестве стимулятора роста используют бифидогенный сывороточный сироп, полученный путем ферментации осветленной сгущенной сыворотки β-галактозидазой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бифидогенный сывороточный сироп вносят в количестве 5,0-6,0% к объему молока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3