Способ получения бактериального концентрата

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 291279 (21) 2862313/26-13с присоединением заявки Йо(51)М. Кл,з С 12 Н 1/20 А 23 С 9/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТАИзобретение относится к молочнойпромышленности, а именно к вопросамтехнической микробиологии, и касается способа получения бактериальногоконцентрата термофильного стрептококка, используемого для приготовления производственной закваски илидля непосредственного приготовлениякисломолочных продуктов,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения бактериального концентрата,предусматривающий приготовление питательной среды на основе осветленной творожной сыворотки, воды, лимоннокислого натрия, кукурузногоэкстракта, сернокислого марганца;культивирование молочнокислых бактерий, например ацидофильных молочнокислых палочек, при рН. 6,5-7,0; выделение клеток молочнокислых бактерийиз культуральной жидкости на центрифуге с предварительным охлаждением ее до 10-12 ОС; смешивание биомассы с защитной средой в соотношении1:4, представляющей собой водныйраствор, содержащий, Ъ: сахар 2,5;уксусно-кислый или лимоннокислыйнатрий 1,5; желатозу 1,5," глютамат натрия 0,25; обезжиренное молоко 2,5с содержанием сухих веществ 15-,25 вес,В; насыщение смеси воздухом, 5,помещение.ее на лотки слоем толщиной 7-10 мм, замораживание от -50до - 600 С 3-4 ч, сушоку сублимациейот -40 до +45, +50 С 6-10 ч, иэмельчение, расфасовку во Флаконы порция-ми по 1 г. Одной порции этого концентрата (1-1,5 г) достаточно длясквашивания 300 л молока эа 8-10 ч.Концентрат имеет большое количествоклеток, более высокую активность,чем концентрат, получаемый по ранее 5 известному способу, и его можно применять для приготовления производственной закваски, минуя лабораторную 1 .Однако по известным способам го товят концентрат мезофильных молочнокислых стрептококков и ацидофильных молочнокислых палочек. В нашейстране получили широкое распространение продукты "южного типа", например 25 ряженка, варенец. для этих продуктовиспользуют обычные сухие закваскитермофильного молочного кислогострептококка, иэ которых вначале готовят лабораторные, а затем произ водственные закваски. Это усложняетпроцесс приготовления продукта напроизводстве и может отразиться наего качестве. В связи с этим впромышленности возникла необходимостьполучения стойкого, активного бакконцентрата термофильных молочнокислых стрептококков, который можно5использовать непосредственно дляприготовления производственной закваски или даже, минуя производственную; для приготовления продукта.Цель изобретения - получение активного и стойкого бактериальногоконцентрата термофильного молочнокислого стрептококка и обеспечениевоэможности использования его непосредственно для получения производ. 15ственной закваски или продукта.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениябактериального концентрата для производства кисломолочных продуктов, 20предусматривающему приготовлениепитательной среды на основе осветленной творожной сыворотки с добавлением воды, лимоннокислого натрия,кукурузного экстракта, сернокислогомарганца; внесение чистых культурмолочнокислых бактерий, их культивирование при регулируемом оптимальномзначении РН, охлаждение культуральной жидкости, выделение из нее клеток молочнокислых бактерий, смешивание их с защитной водной средой,содержащей обезжиренное молоко с содержанием сухих веществ 15-25, желатозу, сахарозу, лимоннокислыйнатрий, глютамат натрия, насыщениесмеси воздухом, замораживание, сушку сублимацией и расфасовку, при приготовлении питательной среды осветленную творожную сывоРотку смешиваютс водой в соотношении 1;1 и дополнительно вносят обезжиренное молоко,аскорбиновую кислоту и сахарозу, акультивирование молочнокислых бактерий ведут в два этапа, причем напервом расходуют половину питательной среды и ведут его 4-6 ч, затемвносят оставшуюся часть и устанавливают продолжительность культивирования на втором этапе 4-6 ч, при этомдля приготовления защитной средырасходуемое количество обезжиренногомолока доводят до 18-25 от общейее массы и эвтектическую зону средыподдерживают на уровне от -25 до-27 С.Поставленная цель достигается 55также и тем, что продукт расфасовывают во флаконы до замораживания,процесс сушки ведут 24-36 ч, крометого, в питательную среду дополнительно вносят апилак. 60Предлагаемый способ заключаетсяв следующем.Среду для выращивания бактериальных клеток готовят на основе сыворотки а рН 4,5-4,6 которую нагре вают до 95 С и выдерживают при этой температуре 60 мин. Затем сыворотку осветляют путем сепариронания. На 50 осветленнОй сыворотки добавляют 50 воды с внесенными в нее лимоннокислым натрием (2), сгущенным кукурузным экстрактом (1), сахарозой (2), обезжиренным молоком (по известному способу), аскорбиновой кислотой (0,001) и серно- кислым марганцем (0,016), Устанавливают реакцию среды 25-ным раствором аммиака, насыщенн; водным раствором двууглекислого натрия или 30-ным раствором едкого натра так, чтобы после стерилизации РН был в пределах 6,5-6,7. После этого среду стерилизуют при 112 С 60 мин и охлаждают до 40 С. Закваску термоофильных молочнокислых стрептококков приготовляют на стерилизованном обезжиренном молоке. В подготовленную среду вносят 4-6 закваски. Среду с закваской тщательно перемешивают. Выращивание термофильных молочнокислых стрептококков проводят при 40 С в два этапа. На первом этапе расходуют половину питательной среды и ве.дут его 4-6 ч, после чего ( второй этап) вносят оставшуюся часть питательной среды и продолжают выращивание микроорганизмов. Весь процесс наращивания биомассы продолжается 8-12 ч при РН 6,5-6,7, поддерживаемый путем постоянной нейтрализации культуральной жидкости 25-ным раствором аммиака, насыщенным раствором двууглекислого натрия или 30-ным раствором едкого натра при. постоянном перемешивании. После окончания процесса культуральную жидкость охлаждают и отделяют клетки путем суперцентрифугирования. Бактериальную массу смешивают с защитной средой в соотношении 1:4, при этом ее насыщают воздухом до 30 по объему. Защитная среда состоит из обезжиренного молока ( 18-25) с повышенным содержанием сухого вещества и водного раствора (80), содержащего сахарову, желатозу, лимоннокислый натрий и глютомат натрия. Эвтектическая зона среды от -25 до -270 С. Суспензию клеток термофильных молочнокислых стрептококков расфасовывают во флаконы. Затем суспензию клеток замораживают от -50 до -60 С 3-4 ч и сушат сублимационным методом 24-36 ч. Возможна сушка концентрата и в лотках. В этом случае толщина слоя 8 см. После сушки бактвриальный концентрат измельчают, а затем расфасовывают во флаконы.П р и м е р 1. Сыворотку при рН 4,5-4,6 нагревают до 95 С и выдерживают при этой температуре 60 мин, затем осветляют путем сепарирования. Для приготовления 100 л среды перед стерилизацией смешивают 50 л сыворотки, 43 л воды и добавляют 2 кг лимоннокислого натрия, 1 кг сгущенногокукурузного экстракта, 2 кг сахарозы,1 г аскорбиновой кислоты, 16,5 гсернокислого марганца и 1 л обезжиренного молока. Устанавливают рНсреды 25-ным раствором аммиака так,чтобы после стерилизации он стал6,5-6,7, После этого проводят стерилизацию при 112 С 60 мин, а затемохлаждают среду до 40 С. В половину(50 л) подготовленной среды вносят4 л комбинации культур термофильныхмолочнокислых стрептококков, выращенных на стерильном обезжиренном молоке, Среду с закваской тщательноперемешивают. Наращивание клеток 15опроводят при 40 С в режиме периодического культивирования при постоян- .ной нейтрализации культуральной жидкости 25-ным раствором аммиака дорН 6,5-6,7 и постоянном перемешивании 4 ч, Затем добавляют вторую половину питательной среды (50 л) ипродолжают культивирование еще 4 ч.После окончания процесса культуральную жидкость охлаждают до б С ионаправляют для отделения клетокна предварительную обработаннуюбактофугу. В процессе отделения клеток из культуральной жидкости бактофугу постоянно охлаждают холоднойводойПолученную бактериальнуюмассу термофильных молочнокислыхстрептококков смешивают в асептических условиях с защитной средой,Эвтектическая точка -26 С. Защитнуюсреду составляют из смеси стерильного обезжиренного молока с повышеннымсодержанием сухого вещества (20)и водного раствора, содержащего сахарозу, желатозу, лимоннокислый натрий и глютамат натрия. Для приготовления 4 л защитной среды берут0,8 л обезжиренного молока и 3,2 лводного раствора вьпаеуказанных компонентов. 1 кг бактериальной массытермофильного стрептококка смешивают с 4 л защитной среды. При смешении бактериальной массы с защитнойсредой ее насьпцают воздухом до 20по объему. Суспензию клеток термофильных молочнокислых стрептококковразливают на стерильные лотки слоем 50толщиной б мм. Лотки закрывают марлевыми стерильными салфетками иобхватывают стерильными резиновыми зажимами и замораживают в морозильном шкафу при -50 С 4 ч. Сушку сусОпензии в лотках проводят .в сублимационной сушилке камерного типа с контактным теплоподводом при следующих режимах; температура в начале сушки -45 оС; в конце сушки +45 С; темпера тура конденсатора -60 С, остаточное давление 2,6 Па; продолжительность сушки 24 ч. Сухой бактериальный концентрат перед расфасовкой размельчают .на стерильно обработанной 65 мельнице. Размельченный сухой бактериальный концентрат расфасовываютво флаконы массой 1 г (в которойдолжно быть не менее 150 млрд. клеток термофильного стрептококка),закрывают резиновыми колпачками илиполиэтиленовыми пробками и закатывают алюминиевыми колпачками.П р и м е р 2. Сыворотку прирН 4,5-4,6 нагревают до 95 оС и выдерживают при этой температуре60 мин, затем осветляют. На 500 лсмеси сыворотки (250 л) и воды(215 л) перед стерилизацией добавляют 10 кг лимоннокислого натрия,5 кг сгущенного кукурузного экстракта, 10 кг сахарозы, 5 г аскорбиновойкислоты, 82,5 г сернокислого марганца и 5 л обезжиренного молока. Устанавливают реакцию среды 30-нымраствором едкого натра так, чтобыпосле стерилизации рН стал 6,5-6,7.После этого проводят стерилизациюсреды при 112 о С 60 мин,. а затемоохлаждают до 40 С. В половину(250 л) подготовленной среды вносят30 л комбинации культур термофильныхстрептококков, выращенных на стерильном обезжиренном молоке. Средус закваской тщательно перемешиваютНаращивание клеток проводят при40 С в периодическом режиме культивирования при постоянной нейтрализации культуральной жидкости 25-нымводным раствором аммиака до рН 6,56,7 и постоянном ее перемешиванииб ч, затем добавляют вторую половинусреды и продолжают культивированиееще б ч при тех же режимах. Послеокончания процесса культивированияожидкость охлаждают до 8 С и направляют для отделения клеток на предварительно стерильно обработаннуюсуперцентрифугу. Полученную бактери-.г альную массу термофильных молочно- кислых стрептококков смешивают васептических условиях с защитной средой. Эвтектическая зона последней -27 С. Защитную среду составляют из смеси стерильного обезжиренного молока (20) с повышенным содержанием сухих веществ и водного раствора, содержащего сахарозу, желатозу, лимоннокислый натрий и глютамат натрия . для приготовления 4 .л защитной среды берут 0,8 л обезжиренного молока и 3,2 л водного раствора указанных компонентов. 1 кг бактериальной массы термофильного стрептококка смешивают с 4 л защитной среды. При смешении бактериальной массы с защитной средой ее насьпцают воздухом до 40 по объему. Суспензию клеток разливают в стерильные Флаконы по 5 мл. флаконы помещают в стерильные лотки, которые закрывают стерильными марлевыми салфетками и обхватывают резиновыми зажимами. Замораживают суспено зию в морозильном шкафу при -60 С15 55 3 ч. Сушку суспензии клеток по флаконам производят при следующих температурных режимах:температура в начале сушки -45 С, в конце сушки +45 С; температура конденсата -60 оС, остаточное давление 1,30 Па, продолжительность сушки 30 ч. Флаконы с сухой закваской заполняют азотом, закрывают резиновыми или полиэтиленовыми колпачками и закатывают алюминиевыми колпачками.П р и м е р 3. Сыворотку при 10 рН 4,5-4,6 нагревают до 95 С и вью держивают при этой температуре 60 мин затем осветляют путем сепарирования. На 300 л смеси сыворотки(150 л) и воды (129 л) перед стерилизацией добавляют 6 кг лимоннокислого натрия, 3 кг сгущенного кукурузного экстракта, 6 кг сахарозы, 3 г аскорбиновой кислоты, 49,5 г серно- кислого марганца, 3 л обезжиренного молокаи апилак. Устанавливают реакцию среды 25-ным раствором аммиака так, чтобы после стерилизации рН был 6,5-Ь,7. После этогоо проводят стерилизацию среды при 112 С 60 мин а затем охлаждают до температуры 40 С. В половину подготовленной среды вносят 12 л комбинации культур термофильных молочнокислых стрептококков, выращенных на стерильном обезжиренном молоке. Среду с заквас кой тщательно перемешивают. Наращивание клеток проводят при 40 оС в периодическом режиме культивирования 4 ч, после чего вносят вторую половину среды, Нейтрализацию про- З 5 водят через 4 и 8 ч .культивирования насыщенным раствором двууглекислого натрия до рН среды 6,8-6,9. Продолжительность всего процесса культивирования 12 ч. После этого культураль ную жидкость охлаждают до 5 С и на.о правляют для отделения клеток на предварительно асептически обработанную бактофугу. В процессе отделения клеток из культуральной жидкости бактофугу постоянно охлаждают холодной водой. Полученную бактериальную массу термофильных молочнокислых стрептококков смешивают в асептических условиях с защитной средой, Эвтектическая зона последней -26 С.о Защитную среду составляют из смеси обезжиренного молока (20) с повышенным содержанием сухого вещества и водного раствора, содержащего сахарозу, желатозу, лимоннокислый натрий и глютамат натрия (80). Для приготовления 4 л защитной среды берут 0,8 л обезжиренного молока и 3,2 л водного раствора вышеуказанных компонентов, 1 кг бактериальной мас сы термофильных молочнокислых стрептококков смешивают с 4 л защитной среды. При смешении. бактериальной массы с защитной средой ее насыщают воздухом до 40 по объему. Суспензию 65 клеток термофильных молочнокислых стрептококков разливают на стерильные лотки слоем 6 мм, лотки закрывают марлевыми стерильными салфетками и обхватывают стерильными резиновыми зажимами. Замораживание проводят в морозильном шкафу при -40 С 2 ч.о Сушку суспензии в лотках проводят в сублимационной сушилке камерного типа с контактным теплоподводом при следующих режимах: температура в начале сушки -40 С; в конце сушкио+45 С, температура конденсатора -60 оС, остаточное давление 1,6 Па продолжительность сушки 8 ч. Сухой бактериальный концентрат перед расфасовкой размельчают на стерильно обработанной мельнице. Размельченный сухой бактериальный концентрат расфасовывают во флаконы массой 1 г в которой должно быть не менее 150 млрд. клеток термофильных стрептококков), закрывают резиновыми или полиэтиленовыми колпачками и закатывают резиновыми или полиэтиленовыми колпачками и закатывают.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает интенсивный рост термофильных молочнокислых стрептококков, увеличивает их жизнеспособность при неблагоприятных условиях, повышает выход биомассы на 20-30. Свежеполученный бактериальный концентрат содержит 4-6 х 10 о бактериальных клеток в 1 г и обладает высокой активностью. Выход концентрата со 100 л среды 1,3-1,6 кг.Формула изобретения1. Способ получения бактериального концентрата для производства кисломолочных продуктов, предусматривающий приготовление питательной среды на основе осветленной творожной сыворотки с добавлением воды, лимоннокислбго натрия, кукурузного экстракта, сернокислого марганца, внесение чистых культурмолочнокислых бактерий, их культивирование при регулируемом оптимальном значении рН, охлаждение культуральной жидкости, выделение из нее клетоК молочнокислых бактерий, смешивание их с защитной водной средой, содержащей обезжиренное молоко с содержанием сухих веществ 15-25, желатозу, сахарозу, лимоннокислый натрий, глютамат натрия, насыщение смеси воздухом, замораживание, сушку сублимацией и расфасовку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения активного и стойкого бактериального концентрата термофилъного молочнокислого стрептококка и обеспечения возможности использования его непосредственно для получения производственной закваски или продукта, при приготов10 863637 Составитель И.ПриваловаТехред А.Бабинец Корректор М.Коста Редактор М.Петрова Заказ 7701/39Тираж 531 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лении питательной среды осветленнуютворожную сыворотку смешивают с водой в соотношении 1:1 и дополнительно вносят обезжиренное молоко, аскорбиновую кислоту и сахарозу, акультивирование молочнокислых бактерий ведут в два этапа, причем напервом расходуют половину питательной среды и ведут его 4-6 ч, затемвносят .оставшуюся часть и устанавливают продолжительность культивирования на втором этапе 4-6 ч, приэтом для приготовления защитнойсреды расходуемое количество обезжиренного молока доводят до 18-25 от общей ее массы и эвтектическуюзону среды поддерживают на уровнеот -25 до -27 С. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что продукт расфасовывают во флаконы до замораживания,а процесс сушки ведут 24-36 ч,3. способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в питательнуюсреду дополнительно вводят апилак.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9581701, кл, С 12 К 3/ОО, 1976.