Способ приготовления бактериального препарата ацидофильных культур

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу приготовления бактериального препарата ацидофильных культур, и может быть использовано при получении молочнокислых микроорганизмов при производстве биологически активной пищевой добавки для профилактики дисбактериозов, дисфункции кишечника у детей и взрослых, а также у сельскохозяйственных животных. Способ предусматривает приготовление питательной среды на основе сухой питательной среды MEDIA TW-50 с внесением в нее солевой добавки, в качестве которой используют натрий фосфорнокислый двузамещенный в заданном соотношении. Питательную среду стерилизуют, охлаждают до заданной температуры и нейтрализуют, 20%-ным раствором едкого натра, с установлением заданной величины pH среды с получением питательной среды. В полученную питательную среду вносят ацидофильную культуру штамма 12б и дрожжевой автолизат в заданном соотношении с последующим культивированием. При этом в процессе культивирования кислотность питательной среды поддерживают путем поэтапного раскисления 20%-ным раствором едкого натра. Охлаждают и отделяют бактериальную массу. Бактериальную массу смешивают с защитной средой, содержащей сахарозу, желатину и воду, в которую дополнительно вносят сироп лактулозы в качестве симбиотического защитного фактора, аскорбиновую кислоту, в качестве антиэнзимного средства порошок талька в качестве подсушивающего и скользящего средства в заданном соотношении. Гомогенизируют, разливают, замораживают и высушивают сублимационным методом. Изобретение позволяет повысить выживаемость ацидофильных палочек при сублимации и хранении препарата и снизить гигроскопичность готового препарата. 3 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к молочной промышленности, микробиологии, медицине, в частности, к способу приготовления бактериального препарата ацидофильной культуры и может быть использовано при получении молочнокислых микроорганизмов при производстве биологически активной пищевой добавки для профилактики дисбактериозов, дисфункции кишечника у детей и взрослых, а также у сельскохозяйственных животных.

Уровень техники

Известен способ получения бактериальной закваски для производства кисломолочных продуктов по авт.св. №23290, при этом с целью повышения активности полученного бактериального концентрата и ускорения процесса. Перед смешиванием в защитную среду дополнительно вводят стерильное обезжиренное молоко с содержанием сухих веществ 15-25%. а смешивание биомассы с защитной средой осуществляют в соотношении 1:4 с последующим насыщением полученной смеси воздухом до пенообразной суспензии и замораживанием.

В способе суспензию перед сушкой замораживают до (-50)-(-60)°C, а процесс сушки ведут при начальной температуре (-40)-(-42)°C и конечной 45-50°C, причем продолжительность сушки составляет 6-10 ч (см. а.с. SU №581701, МПК C12K 3/00, A23C 9/12, опубл. 25.09.1979 г.).

Недостатком данного способа является то, что он не обладает высокими кислотообразующими свойствами и имеет высокую себестоимость.

Известен способ приготовления бактериального препарата ацидофильной культуры, предусматривающий приготовление питательной среды на основе осветленной молочной сыворотки с внесением солевых добавок, нейтрализацию среды, поэтапное раскисление ее в процессе культивирования закваской ацидофильной культуры с установлением заданной величины pH среды и подкормку раствором глюкозы, охлаждение, отделение бактериальной массы, смешивание ее с защитной средой, содержащей сахарозу, воду и желатин, замораживание и сушку, при этом в качестве солевой добавки используют натрий фосфорнокислый двузамещенный, нейтрализацию среды проводят водным раствором аммиака до pH 6,2-6,8, причем для подкормки используют раствор глюкозы 10%-ной концентрации, а замораживание и сушку ведут в двустадийном режиме (см. пат. RU 2064269, МПК A23C 9/12, A23C 21/02, C12N 1/20, опубл. 27.07.1996 г.).

Недостатком данного способа и препарата, полученного по данной методике являются: недостаточно широкая сфера терапевтического действия, так как он является только эффективным пробиотиком, высокая гигроскопичность препарата, что позволяет его фасовать только в жидком виде во флаконы и лиофильно высушивать в этой таре, что значительно снижает потребительские качества препарата, исключает возможность фасовки в капсулы и другие формы тары.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является способ приготовления бактериального препарата ацидофильной культуры штамма 12б с пониженной гигроскопичностью, предусматривающий приготовление питательной среды на основе осветленной молочной сыворотки с внесением солевой добавки, в качестве которой используют натрий фосфорнокислый двузамещенный, нейтрализацию среды, внесение закваски ацидофильной культуры штамма 12б, дрожжевого автолизата и поэтапное раскисление в процессе культивирования ацидофильной культуры с установлением заданной величины pH среды, охлаждение бактериальной массы, смешивание с защитной средой, содержащей сироп лактулозы в качестве симбиотического и защитного фактора, 0,4% аскорбиновой кислоты в качестве антиэнзимного средства, 3% порошка талька фармакопейного в качестве подсушивающего и скользящего средства, гомогенизацию, розлив, замораживание и лиофильную сушку. В 1 г полученного препарата содержится не менее 5×10¹⁰ клеток ацидофильных палочек штамма 12б (см. заявка RU №2009106106 A, опубл. 27.08.2010 г.).

Недостатком данного способа является невысокий рост и антибиотическая активность бактерий.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа приготовления бактериального препарата ацидофильной культуры, обладающего симбиотическими факторами, высокой антибиотической и кислотообразующей активностью, значительным снижением гигроскопичности готового препарата до уровня, позволяющего фасовать его в желатиновые капсулы, пакеты из многослойного полимерного материала и другую тару, повышением выживаемости ацидофильных палочек в процессе сублимации и хранения препарата, что значительно повышает потребительские качества препарата.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к высокой антибиотической и кислотообразующей активности, снижению гигроскопичности готового препарата, повышению выживаемости ацидофильных палочек в процессе сублимации и хранения препарата.

Технический результат достигается с помощью способа приготовления бактериального препарата ацидофильных культур, характеризующийся приготовлением питательной среды на основе среды питательной сухой MEDIA TW-50 с внесением солевой добавки, в качестве которой используют натрий фосфорнокислый двузамещенный, нейтрализацию среды 20%-ным раствором едкого натра, с установлением заданной величины pH среды, внесение закваски ацидофильной культуры штамма 12б и дрожжевого автолизата и культивирование, при этом в процессе культивирования кислотность поддерживают путем поэтапного раскисления 20%-ным раствором едкого натра, охлаждение бактериальной массы, смешивание с защитной средой, содержащей сахарозу 9-10%, желатину 1-1,5%, воду - остальное, и дополнительно вносят сироп лактулозы 9-10%, в качестве симбиотического и защитного фактора, 0,4% аскорбиновой кислоты в качестве антиэнзимного средства, 2,8-3% порошка талька фармакопейного в качестве подсушивающего и скользящего средства, гомогенизацию, розлив, замораживание и высушивание сублимационным способом.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что в способе приготовления бактериального препарата ацидофильных культур, дополнительно используют дрожжевой автолизат, сироп лактулозы, аскорбиновую кислоту, едкий натр, порошок талька фармакопейного в заданных количествах, что позволяет повысить активность питательной среды и получить в 1 г концентрата 6,5×10⁹ КОЕ ацидофильных палочек штамма 12б, при этом внесение дрожжевого автолизата в питательную среду, повышает содержание аминного азота, микроэлементов, витаминов в жидкости культивирования, что интенсифицирует размножение и развитие ацидофильных палочек штамма 12б, дополнительное внесение в защитную среду сиропа лактулозы, дает мощный симбиотический фактор, при этом она не гидролизуется и не всасывается в желудке, а поступает в нижние отделы кишечника, где, являясь питательной средой полезной микрофлоры, например, лактобактерий, в том числе штамма 12б и бифидобактерий, расщепляется с образованием низкомолекулярных, уксусной, молочной и других кислот, что ведет к угнетению гнилостной микрофлоры, при этом нормализуется биоценоз кишечника и общее состояние организма, внесенная аскорбиновая кислота является сильным антиэнзимным средством, что повышает выживаемость ацидофильных палочек в процессе сублимационной сушки и в процессе хранения, внесение едкого натра для раскисления питательной среды позволяет проводить процесс в щадящем режиме, а также повысить выживаемость ацидофильных палочек, внесение порошкообразного талька фармакопейного облегчает процесс фасовки высушенного препарата, например, в желатиновые капсулы, пакеты из многослойного металлополимерного материала и другую тару, а использование для приготовления питательной среды - среды MEDIA TW-50 (см. Свидетельство о государственной регистрации №77.99.26.9.У.1071.2.10 от 25.02.2010 г. Среда питательная сухая MEDIA TW-50 для культивирования заквасочной микрофлоры; продукция изготовлена «Danisco Deutschland GmbH.» Busch-Johannsen-Str, 1D-25899 Niebull, ФРГ, «Danisco A/S» Edwin Rahrs Vej 38, DK 8220 Bradrand, Дания («A/S Syntetic», Handvaerkervej 6 DK-6270 Tonder), Дания; для использования в молочной промышленности при производстве заквасок при выработке кисломолочных продуктов и сыров) ускоряет и удешевляет процесс приготовления бактериального препарата ацидофильных культур.

Сущность способа приготовления бактериального препарата ацидофильных культур заключается в следующем:

На 95 л воды вводят 4,5-5,0 кг среды MEDIA TW-50 и солевую добавку, в качестве которой используют 650-700 г натрия фосфорнокислого двузамещенного, доводят объем до 100 л, смесь стерилизуют при температуре 120-122°C в течение 18-20 мин, охлаждают до температуры 44-45°C и устанавливают значение pH 6,2-6,6 путем введения 20%-ного раствора едкого натра, затем в подготовленную питательную среду вводят 2,5-3,0 кг ацидофильной культуры штамма 12б, 0,4-0,5 л дрожжевого автолизата и культивируют при температуре 44-45°C в течение 11,0-12,0 ч, при этом в процессе культивирования поддерживают кислотность, близкую к величине pH, равной 6,2, путем раскисления 20%-ным раствором едкого натра, после окончания культивирования среду охлаждают до 21-22°C и проводят отделение бактериальной массы в количестве 1 кг, которую затем в стерильных условиях смешивают с 6,8-7,0 л защитной среды, содержащей сахарозу 9-10%, желатину 1-1,5%, воду - остальное, и дополнительно вносят сироп лактулозы 9-10% в качестве симбиотического и защитного фактора, 0,4% аскорбиновой кислоты в качестве антиэнзимного средства, 2,8-3% порошка талька фармакопейного в качестве подсушивающего и скользящего средства, гомогенизацию, розлив, замораживание и высушивание, массу гомогенизируют, разливают в стерильные лотки, замораживают и высушивают сублимационным способом.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения способа приготовления бактериального препарата ацидофильных культур.

Пример 1. На 95 л воды вводят 4,0 кг среды MEDIA TW-50 и солевую добавку, в качестве которой используют 600 г натрия фосфорнокислого двузамещенного, доводят объем до 100 л, смесь стерилизуют при температуре 115°C в течение 15 мин, охлаждают до температуры 42°C и устанавливают значение pH 6,2 - путем введения 20%-ного раствора едкого натра, затем в подготовленную питательную среду вводят 2,0 кг ацидофильной культуры штамма 12б, 0,4 л дрожжевого автолизата и культивируют при температуре 44°C в течение 11,0-12,0 ч, при этом в процессе культивирования поддерживают кислотность, близкую к величине pH, равной 6,2, путем раскисления 20%-ным раствором едкого натра, после окончания культивирования среду охлаждают до 21°C и проводят отделение бактериальной массы в количестве 1 кг, которую затем в стерильных условиях смешивают с 6,8 л защитной среды, содержащей сахарозу 8%, желатину 0,5%, воду - остальное, и дополнительно вносят сироп лактулозы 8%, в качестве антиэнзимного средства - 0,35% аскорбиновой кислоты, в качестве подсушивающего и скользящего средства - 1,5% порошка талька фармакопейного, массу гомогенизируют, разливают в стерильные лотки, замораживают и высушивают сублимационным способом, время сушки составляет 38 ч.

Результат: полученный препарат данным способом обладает невысокой антибиотической и кислотообразующей активностью, высокой гигроскопичностью готового препарата, невысокой выживаемостью ацидофильных палочек в процессе сублимации и хранения препарата, в 1 г препарата содержится 3,5×10⁹ КОЕ ацидофильных палочек.

Пример 2. Проводят аналогично примера 1, но на 95 л воды вводят 4,5 кг среды MEDIA TW - 50 и солевую добавку, в качестве которой используют 650 г натрия фосфорнокислого двузамещенного, доводят объем до 100 л, смесь стерилизуют при температуре 120°C в течение 18 мин, охлаждают до температуры 44°C и устанавливают значение pH 6,2 путем введения 20%-ного раствора едкого натра, затем в подготовленную питательную среду вводят 2,5 кг ацидофильной культуры штамма 12б, 0,4 л дрожжевого автолизата и культивируют при температуре 44°C в течение 11,0 ч, при этом в процессе культивирования поддерживают кислотность, близкую к величине рН, равной 6,2, путем раскисления 20%-ным раствором едкого натра, после окончания культивирования среду охлаждают до 21°C и проводят отделение бактериальной массы в количестве 1 кг, которую затем в стерильных условиях смешивают с 6,8 л защитной среды, содержащей 9,0% сахарозы, желатину 1%, вода - остальное, и дополнительно вносят сироп лактулозы 9%, в качестве антиэнзимного средства - 0,35% аскорбиновой кислоты, в качестве подсушивающего и скользящего средства - 2,8% порошка талька фармакопейного, массу гомогенизируют, разливают в стерильные лотки, замораживают и высушивают сублимационным способом, время сушки составляет 35 ч.

Результат: полученный препарат данным способом обладает высокой антибиотической и кислотообразующей активностью, низкой гигроскопичностью готового препарата, высокой выживаемостью ацидофильных палочек в процессе сублимации и хранения препарата, в 1 г препарата содержится не менее 6,5×10⁹ КОЕ ацидофильных палочек.

Пример 3. Проводят аналогично примера 2, но на 95 л воды вводят 5,0 кг среды MEDIA TW - 50 и солевую добавку, в качестве которой используют 700 г натрия фосфорнокислого двузамещенного, доводят объем до 100 л, смесь стерилизуют при температуре 122°C в течение 20 мин, охлаждают до температуры 45°C и устанавливают значение pH 6,6 путем введения 20%-ного раствора едкого натра, затем в подготовленную питательную среду вводят 3,0 кг ацидофильной культуры штамма 12б, 0,5 л дрожжевого автолизата и культивируют при температуре 45°C в течение 12,0 ч, при этом в процессе культивирования поддерживают кислотность, близкую к величине pH, равной 6,2, путем раскисления 20%-ным раствором едкого натра, после окончания культивирования среду охлаждают до 22°C и проводят отделение бактериальной массы в количестве 1 кг, которую затем в стерильных условиях смешивают с 7,0 л защитной среды, содержащей 10,0% сахарозы, желатину 1,5% и воду - остальное, и дополнительно вносят сироп лактулозы 10%, в качестве антиэнзимного средства - 0,40% аскорбиновой кислоты, в качестве адсорбирующего, подсушивающего и скользящего средства 4,0% порошка талька фармакопейного, массу гомогенизируют, разливают в стерильные лотки, замораживают и высушивают сублимационным способом, при этом длительность процесса высушивания составляет 35 ч.

Результат: полученный данным способом препарат обладает высокой антибиотической и кислотообразующей активностью, низкой гигроскопичностью готового препарата, высокой выживаемостью ацидофильных палочек в процессе сублимации и хранения препарата, в 1 г препарата содержится не менее 6,5×10⁹ КОЕ ацидофильных палочек.

Пример 4. Проводят аналогично примеру 3, но на 95 л воды вводят 5,5 кг среды MEDIA TW-50 и солевую добавку, в качестве которой используют 750 г натрия фосфорнокислого двузамещенного, доводят объем до 100 л, смесь стерилизуют при температуре 122°C в течение 25 мин, охлаждают до температуры 45°C и устанавливают значение pH 6,6 путем введения 20%-ного раствора едкого натра, затем в подготовленную питательную среду вводят 3,5 кг ацидофильной культуры штамма 12б, 0,5 л дрожжевого автолизата и культивируют при температуре 45°C в течение 12,0 ч, при этом в процессе культивирования поддерживают кислотность, близкую к величине pH, равной 6,2, путем раскисления 20%-ным раствором едкого натра, после окончания культивирования среду охлаждают до 22°C и проводят отделение бактериальной массы в количестве 1 кг, которую затем в стерильных условиях смешивают с 7,0 л защитной среды, содержащей сахарозу 11,0%, желатину 2%, вода - остальное, и дополнительно вносят сироп лактулозы 11%, в качестве антиэнзимного средства - 0,40% аскорбиновой кислоты, в качестве адсорбирующего, подсушивающего и скользящего средства 3,0% порошка талька фармакопейного, массу гомогенизируют, разливают в стерильные лотки, замораживают и высушивают сублимационным способом, при этом длительность процесса высушивания составляет 40 ч.

Результат: в 1 г препарата, полученного данным способом, содержится не менее 5×10⁹ КОЕ ацидофильных палочек, а также количество внесенных компонентов и время сушки значительно увеличилось, что повлекло за собой увеличение себестоимости.

Таким образом, наиболее оптимальными являются примеры 2 и 3 способа приготовления бактериального препарата ацидофильных культур.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- бактериальный препарат ацидофильной культуры, полученный с помощью предлагаемого способа, обладает симбиотическими факторами;

- высокой антибиотической и кислотообразующей активностью;

- значительным снижением гигроскопичности готового препарата;

- повышением выживаемости ацидофильных палочек в процессе сублимации и хранения препарата;

- значительное расширение потребительских свойств препарата, изготовленного с помощью данного способа.

- использованием для профилактики дисбактериозов, дисфункции кишечника у детей и взрослых, а также у сельскохозяйственных животных.

- снижением себестоимости.

Способ приготовления бактериального препарата ацидофильных культур, характеризующийся тем, что проводят приготовление питательной среды на основе среды питательной сухой MEDIA TW-50 с внесением солевой добавки, в качестве которой используют натрий фосфорнокислый двузамещенный, нейтрализацию среды 20%-ным раствором едкого натра с установлением заданной величины pH среды, внесение закваски ацидофильной культуры штамма 12б и дрожжевого автолизата, культивирование, при этом в процессе культивирования кислотность поддерживают путем поэтапного раскисления 20%-ным раствором едкого натра, охлаждают бактериальную массу, смешивают с защитной средой, содержащей сахарозу, желатину и воду, дополнительно вносят сироп лактулозы в качестве симбиотического и защитного фактора 0,4% аскорбиновой кислоты в качестве антиэнзимного средства, 2,8-3% порошка талька фармакопейного в качестве подсушивающего и скользящего средства, гомогенизируют, разливают, замораживают и высушивают сублимационным способом.