RU2789036C2 - Способ получения бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов - Google Patents
Способ получения бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789036C2 RU2789036C2 RU2021110187A RU2021110187A RU2789036C2 RU 2789036 C2 RU2789036 C2 RU 2789036C2 RU 2021110187 A RU2021110187 A RU 2021110187A RU 2021110187 A RU2021110187 A RU 2021110187A RU 2789036 C2 RU2789036 C2 RU 2789036C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bacterial
- propionic acid
- acid bacteria
- concentrate
- bacterial concentrate
- Prior art date
Links
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 23
- 230000000529 probiotic Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 title claims abstract description 15
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002609 media Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims abstract description 18
- 240000001046 Lactobacillus acidophilus Species 0.000 claims abstract description 14
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229940039695 Lactobacillus acidophilus Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 235000013956 Lactobacillus acidophilus Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 claims abstract description 8
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000001963 growth media Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 120
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 40
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 32
- 241000186428 Propionibacterium freudenreichii Species 0.000 claims description 15
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 abstract 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 29
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L MgCl2 Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 210000002966 Serum Anatomy 0.000 description 7
- RMRCNWBMXRMIRW-WYVZQNDMSA-L Vitamin B12 Chemical compound N([C@@H]([C@@]1(C)[C@@](C)(CC(N)=O)[C@H](CCC(N)=O)\C(N1[Co+]C#N)=C(/C)\C1=N\C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C\C1=N\C([C@H](C1(C)C)CCC(N)=O)=C/1C)[C@@H]2CC(N)=O)=C\1[C@]2(C)CCC(=O)NCC(C)OP([O-])(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](N2C3=CC(C)=C(C)C=C3N=C2)O[C@@H]1CO RMRCNWBMXRMIRW-WYVZQNDMSA-L 0.000 description 7
- 230000002790 anti-mutagenic Effects 0.000 description 7
- 210000004080 Milk Anatomy 0.000 description 6
- 239000005862 Whey Substances 0.000 description 6
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 6
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 6
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 5
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K Trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 potassium citrate monosubstituted, ascorbic acid Chemical class 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 5
- 230000004083 survival Effects 0.000 description 5
- 239000011778 trisodium citrate Substances 0.000 description 5
- 230000003042 antagnostic Effects 0.000 description 4
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 4
- 229920002444 Exopolysaccharide Polymers 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 3
- 241000304886 Bacilli Species 0.000 description 2
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 description 2
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 102000019197 Superoxide Dismutase Human genes 0.000 description 2
- 108010012715 Superoxide Dismutase Proteins 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 2
- 235000014048 cultured milk product Nutrition 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 229940105657 CATALASE Drugs 0.000 description 1
- 102000016938 EC 1.11.1.6 Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 EC 1.11.1.6 Proteins 0.000 description 1
- 102200141637 FRG2C C12R Human genes 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 230000036740 Metabolism Effects 0.000 description 1
- 241000186334 Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii Species 0.000 description 1
- 235000019755 Starter Diet Nutrition 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 230000001082 cryoprotectant Effects 0.000 description 1
- 239000002577 cryoprotective agent Substances 0.000 description 1
- 235000015140 cultured milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000021001 fermented dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035786 metabolism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000019156 vitamin B Nutrition 0.000 description 1
- 239000011720 vitamin B Substances 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов, предусматривающий приготовление питательной среды, стерилизацию, охлаждение, внесение инокулята. В качестве инокулята используют активизированные β-галактозидазой Propionibakterium Freudenreichii Ш-85 и Lactobacillus acidophilus штамм вязкой расы ВНИМИ, взятые в соотношении 2:1. Осуществляют наращивание клеток, отделение бактериальной массы от культуральной среды, смешивание ее с защитной средой, розлив, замораживание, сушку. Изобретение позволяет повысить биохимическую активность и пробиотические свойства бактериального концентрата. 4 ил., 7 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к биотехнологии, пищевой промышленности и может быть использовано при производстве бактериальных концентратов, биологически активных добавок к пище, и ферментированных молочных продуктов.
Для производства пробиотических кисломолочных продуктов в основном используются комбинированные закваски бифидобактерий и лактобактерий. В настоящее время разработан широкий ассортимент бифидосодержащих молочных продуктов Бифилайф, бифидокефиры, йогурты, при производстве которых используются комбинированные закваски молочнокислых и бифидобактерий.
Что касается пропионовокислых бактерий, они недостаточно изучены и применяются, в основном, в сыроделии. В отличие от других микроорганизмов, большим преимуществом пропионовокислых бактерий является высокая технологичность, выживаемость в кислой среде, а также синтез метабиотиков с различным механизмом действия, антимутагенных веществ, супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, бактериоцинов, которые в совокупности будут оказывать положительное действие на организм человека.
Известен способ получения консорциума бактерий для производства кисломолочных продуктов, состоящий из пропионовокислых, молочнокислых и уксуснокислых бактерий (см. RU №2185436, МПК C12N 1/20, А23С 9/12, опубл. 20.07.2002 Бюл. №20).
Недостатком известного способа является слабая биохимическая активность пропионовокислых бактерий и многократные пересадки для получения производственной закваски, что снижает синтез внеклеточных метаболитов, обладающих пробиотическими свойствами.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения бактериального концентрата пропионовокислых бактерий, предусматривающий приготовление питательной среды, внесение активизированной β-галактозидазой культуры пропионовокислых бактерий Propionibacterium shermanii штамм МГУ в количестве 3-5 мас %. Осуществляют наращивание клеток, отделение бактериальной массы от культуральной среды, смешивание ее с защитной средой, розлив, замораживание и сушку (см. RU №2309982, МПК C12N 1/20, А23С 9/12, C12R 1/15, опубл. 10.11.2007 Бюл. №31).
Недостатком данного способа является недостаточно высокие биохимическая активность и пробиотические свойства бактериального концентрата.
Техническим результатом изобретения является повышение биохимической активности и пробиотических свойств бактериального концентрата.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе получения бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов, предусматривающем приготовление питательной среды, стерилизацию, охлаждение, внесение инокулята на основе пропионовокислых бактерий, активизированных β-галактозидазой, наращивание клеток, отделение бактериальной массы от культуральной среды, смешивание ее с защитной средой, розлив, замораживание, сушку, согласно изобретению в качестве инокулята используют Propionibakterium Freudenreichii Ш-85 и Lactobacillus acidophilus вязкой расы, взятых в соотношении 2:1.
Отличительным признаком заявляемого изобретения является использование в качестве инокулята консорциума пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 с высокой пробиотической активностью и ацидофильной палочки.
Сочетание биотехнологического потенциала пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки позволяет разработать концентрат с высокой биохимической активностью и пробиотическими свойствами.
Для осуществления заявленного способа получения бактериального концентрата были проведены экспериментальные исследования по изучению биотехнологических свойств симбиоза пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и ацидофильной палочки, выбору их соотношения и изучению внеклеточных метаболитов в процессе культивирования.
С учетом органолептических показателей, сбалансированного роста микроорганизмов и содержания витамина В12 было выбрано оптимальное соотношение пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки 2:1. Температура культивирования консорциума 30°C является оптимальной для активного развития пропионовокислых бактерий и снижает кислотообразующую способность ацидофильной палочки.
В консорциуме с соотношением культур 1:2, в котором преобладает ацидофильная палочка, наблюдается повышение кислотообразующей способности, интенсифицируется процесс сквашивания, при этом снижается витаминсинтезирующая активность и количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки.
Экспериментальные данные позволяют сделать вывод о том, что наиболее оптимальным сочетанием культур пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки является соотношение 2:1. Данный консорциум отличается высоким содержанием витамина В12, умеренной кислотностью, хорошими органолептическими показателями.
Важным биохимическим показателем пропионовокислых бактерий является способность синтезировать витамины группы В, в большей степени витамин В12. В связи с этим, на следующем этапе работы был изучен процесс накопления витамина В12 в консорциуме культур Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и L. acidophilus. Результаты представлены на фиг. 1.
Экспериментальные данные, представленные на фиг. 1, свидетельствуют о том, что в консорциуме содержание витамина В12 несколько меньше по сравнению с закваской на основе чистых культур пропионовокислых бактерий. Это вероятно связано с тем, что витамин В12 в консорциуме является ростовым фактором ацидофильной палочки.
Антагонистическая активность микроорганизмов по отношению к патогенной и условно-патогенной микрофлоре также является важной характеристикой пробиотической микрофлоры, используемой в производстве бактериальных концентратов и БАД.
В связи с этим, на следующем этапе работы была изучена антимутагенная и антибиотическая активность разработанного консорциума на основе культур Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и L. acidophilus, который в дальнейшем будет использован для производства БАД и бактериальной концентрированной закваски. Результаты исследований представлены в таблице 2.
Антагонистическая активность консорциума была изучена по отношению к таким наиболее часто встречающимся патогенным и условно-патогенным микроорганизмам, как Е. coli, S. aureus и Pr. Vulgaris. Контролем служили чистые культуры Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и L. acidophilus.
Данные таблицы 2 показывают, что консорциум обладает широким спектром антибактериальной активности, но отличается по своему действию на тест-культуры патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Наибольшую антагонистическую активность консорциум проявил по отношению к тест-культурам S. aureus и Pr. Vulgaris, наименьшую - к тест-культуре Е. coli.
Высокая антагонистическая активность консорциума, вероятно, обусловлена, способностью микрофлоры выделять антимикробные субстанции, например пропионовую кислоту (Propionibacterium freudenreichii Ш-85), бактериоцины, ацидолин и лактоцидин, продуцируемые L. acidophilus, синтез которых усиливается при симбиотических взаимоотношениях.
Отмечены высокие антимутагенные свойства ацидофильной палочки и пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85. Количество синтезируемых антимутагенных веществ составляет у пропионовокислых бактерий 65,6%, а у ацидофильной палочки 50,9%.
Установлено, что консорциум имеет более высокую антимутагенную активность по сравнению с монокультурами. Антимутагенная активность консорциума составляет 70,5%.
Таким образом, результаты исследований показали, что консорциум на основе культур Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и L. acidophilus обладает высокими антимутагенными, антибиотическими свойствами и синтезирует большое количество витамина В12, что позволяет использовать его для создания биологически активной добавки и бактериального концентрата с высокими пробиотическими свойствами.
Важную роль при культивировании микроорганизмов играет активность посевного материала. Данные, представленные в таблице 3, свидетельствуют, что консорциум на основе пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки, обладает высокой биохимической активностью (таблица 3).
Для наращивания биомассы пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки была использована среда на основе молочной сыворотки и ростовых факторов. Нами установлено, что необходимая плотность популяции пробиотических микроорганизмов обеспечивается при внесении 5% инокулята. При выбранной дозе инокулята наблюдается активное накопление клеточной биомассы, о чем свидетельствует повышение оптической плотности. Установлено, что количество клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки в конце культивирования достигает 1012 к.о.е./см3. Рост биомассы сопровождается образованием экзополисахаридов (см. фиг. 2).
Данные, представленные на фиг. 2, показывают, что синтез экзополисахаридов начинается с первых часов развития заквасочных культур и продолжается на всех стадиях. Максимальное количество экзополисахаридов отмечено в стационарной фазе роста и составляет 47,5 мкг/мл.
Оценку качества бактериального концентрата в процессе хранения проводили по количеству жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки и изменению ферментационной активности. Показатели качества концентрата определяли в течение четырех месяцев хранения. Температура хранения концентрата (6±2)°C. Результаты представлены в таблице 4.
В результате проведенных исследований установлено, что в течение трех месяцев хранения бактериальный концентрат сохраняет высокую биохимическую активность.
Количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки к концу четвертого месяца хранения составило 1010 к.о.е./см3, что на два порядка ниже, чем в начале хранения. Незначительное уменьшение количества жизнеспособных клеток в течение трех месяцев не повлияло значительно на показатели качества бактериального концентрата и продолжительность ферментации составляет не более 7-8 часов. Следовательно, три месяца является оптимальным сроком хранения жидкого бактериального концентрата.
Длительное хранение биопрепаратов с сохранением ценных свойств и жизнеспособности может быть обеспечено только методами консервирования, способными тормозить процессы метаболизма, не нарушая целостность биоматериала.
Жидкий бактериальный концентрат на основе пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки можно рекомендовать для использования в качестве биологически активной добавки. Для применения на предприятиях молочной промышленности целесообразно разработать замороженную и сухую формы бактериального концентрата, имеющего длительный срок хранения. Поэтому в дальнейших исследованиях необходимо изучить выживаемость клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки при различных условиях консервации.
На первом этапе исследований, было изучено влияние криоанабиоза на выживаемость клеток микроорганизмов в консорциуме.
Выживаемость микроорганизмов при хранении зависит от состава резервных веществ в клетках, а также количества микроорганизмов в полученной биомассе, и характера взаимоотношений между бактериями и криопротектором.
Защитная среда также обеспечивает сохранение жизнеспособности клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки при длительном хранении замороженной концентрированной закваски.
Контроль качества замороженного бактериального концентрата в процессе хранения проводили по количеству жизнеспособных клеток и изменению биохимической активности. Хранение замороженной концентрированной закваски осуществляли в течение семи месяцев при температуре минус (18±2)°C. Результаты представлены в таблице 5.
Анализ данных, представленных в таблице 5, показывает, что в течение шести месяцев хранения замороженный бактериальный концентрат сохраняет высокую биохимическую активность, а на седьмой месяц хранения активность закваски незначительно уменьшается. Количество жизнеспособных клеток к концу седьмого месяца хранения снизилось на один порядок и составляет 8×109 к.о.е./см3 пропионовокислых бактерий и 9×109 к.о.е./см3 ацидофильной палочки.
При температуре хранения бактериального концентрата минус (18±2)°C на клетку в меньшей степени оказывают влияние внешние факторы, и обеспечивается анабиотическое состояние, при котором происходит предельное торможение метаболизма и сохранение структуры в течение продолжительного времени хранения. Незначительное уменьшение количества жизнеспособных клеток к концу шести месяцев хранения не повлияло значительно на показатели качества концентрата. Таким образом, шесть месяцев является оптимальным сроком хранения замороженного бактериального концентрата.
Важной задачей при производстве бактериальных препаратов, в том числе заквасок для пищевой и биотехнологической промышленности, медицины, является сохранение жизнеспособности микроорганизмов довольно длительное время.
На следующем этапе работы проводили лиофилизацию замороженного бактериального концентрата на основе созданного микробного консорциума культур Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и L. acidophilus.
Начальная температура сушки замороженной биомассы составила (-18°C), досушивание проводили при температуре (37-38)°C. В процессе сушки остаточное давление в системе поддерживали в пределах 0,13-1,3 Па. Продолжительность процесса контролировали по показателю остаточной влажности бактериального концентрата. После проведения процесса лиофилизации оценивали качество сухой бактериальной концентрированной закваски по количеству жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки (фиг. 3).
Из данных фиг. 3 видно, что процесс лиофилизации привел к незначительной гибели клеток пробиотических микроорганизмов бактериального концентрата. Количество пропионовокислых бактерий оставалось на достаточно высоком уровне и составило 7×1010 к.о.е./см3, количество ацидофильной палочки - 5×1010 к.о.е./см3.
В дальнейшем, проводили активизацию сухого бактериального концентрата на молоке методом прямого внесения при температуре молока 30°C (фиг. 4).
Данные, представленные на фиг. 4, показывают, что при активизации сухого бактериального концентрата продолжительность ферментации составляет 10 часов. Кислотность достигает в конце ферментации (76±5)°T, количество жизнеспособных клеток пробиотических микроорганизмов в биопродукте остается на высоком уровне и составляет 109 к.о.е./см3, что свидетельствует о высокой биохимической активности сухого бактериального концентрата.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что сухой бактериальный концентрат пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки обладает высокой биохимической активностью и способен ферментировать молоко путем прямого внесения. Применение сухого бактериального концентрата для получения кисломолочных биопродуктов позволит исключить пересадки, что повлияет на снижение себестоимости готовой продукции, и улучшить санитарно-гигиенические показатели биопродукта.
Изменение количества жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки в процессе хранения показано в таблице 6.
Установлено, что в сухом бактериальном концентрате пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки при хранении в течение 12 месяцев количество жизнеспособных клеток остается на высоком уровне 1010 к.о.е./см3. Высокая выживаемость клеток пробиотических микроорганизмов в стрессовых процессах замораживания и сушки, и в процессе хранения обусловлена составом питательной и защитной сред.
В таблице 7 представлены показатели качества сухого бактериального концентрата.
Проведенные исследования показали возможность получения сухой концентрированной бактериальной закваски прямого внесения на основе замороженного бактериального концентрата, содержащей высокий титр жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий и ацидофильной палочки 1010 к.о.е./см3 и обладающей выраженной биохимической активностью.
Таким образом, заявляемый способ обеспечивает повышение биохимической активности и пробиотических свойств бактериального концентрата.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.
При получении бактериального концентрата средой для наращивания пробиотических микроорганизмов служит осветленная сыворотка. Для осветления сыворотки ее нагревают до температуры (92-95)°C и выдерживают для полного выделения белков в течение 30 минут, фильтруют. В подготовленную сыворотку вносят хлористый магний, натрий лимоннокислый трехзамещенный, калий лимоннокислый однозамещенный, аскорбиновую кислоту, агар-агар, рН среды устанавливают в пределах 6,8-7,0. Готовую среду стерилизуют при температуре (121±1)°C в течение 30 минут, охлаждают до температуры 30°C и вносят консорциум (инокулят) в количестве 3-5%, перемешивают.
Консорциум состоит из активизированных β-галактозидазой культур пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и ацидофильной палочки Lactobacillus acidophilus штамм вязкой расы ВНИМИ, взятых в соотношении 2:1.
Наращивание клеток проводят в течение 16-20 часов при температуре (30±1)°C. В процессе культивирования осуществляют контроль за показателем рН в пределах 6,6-7,0. По окончании процесса культивирования производят отделение бактериальной массы от культуральной жидкости центрифугированием при n=3000 об/мин, продолжительность 15 минут. Выход бактериальной массы составляет (1,5-2)%. Полученную суспензию клеток смешивают с защитной средой в соотношении 1:1, разливают во флаконы по (2±0,1) см3 (1 доза), и замораживают при температуре минус 25°C. Хранение концентрата осуществляют в морозильной камере при температуре минус 18°C. Замороженный концентрат сохраняет активность сквашивания молока до 6 месяцев.
Пример 1. Получение жидкого бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов.
Сыворотку нагревают до температуры 92°C и выдерживают для полного выделения белков в течение 30 минут, фильтруют. В подготовленную сыворотку вносят хлористый магний, натрий лимоннокислый трехзамещенный, калий лимоннокислый однозамещенный, аскорбиновую кислоту, агар-агар, рН среды устанавливают в пределах 6,8. Готовую среду стерилизуют при температуре 120°C в течение 30 минут, охлаждают до температуры 30°C и вносят инокулят в количестве 3%, перемешивают. Инокулят состоит из активизированных Р-галактозидазой культур пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и ацидофильной палочки Lactobacillus acidophilus штамм вязкой расы ВНИМИ, взятых в соотношении 2:1.
Наращивание клеток проводят в течение 24 часов. По окончании процесса бактериальную массу охлаждают до 4°C. Затем проводят декантацию верхнего слоя сыворотки и разливают по флаконам. Жидкий бактериальный концентрат хранят в течение трех месяцев при температуре (6±2)°C.
Пример 2. Получение замороженного бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов.
Сыворотку нагревают до температуры 92°C и выдерживают для полного выделения белков в течение 30 минут, фильтруют. В подготовленную сыворотку вносят хлористый магний, натрий лимоннокислый трехзамещенный, калий лимоннокислый однозамещенный, аскорбиновую кислоту, агар-агар, рН среды устанавливают в пределах 6,8. Готовую среду стерилизуют при температуре 120°C в течение 30 минут, охлаждают до температуры 30°C и вносят инокулят в количестве 3%, перемешивают. Инокулят состоит из активизированных β-галактозидазой культур пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и ацидофильной палочки Lactobacillus acidophilus штамм вязкой расы ВНИМИ, взятых в соотношении 2:1.
Наращивание клеток проводят в течение 20 часов при температуре 30°C. В процессе культивирования осуществляют контроль за показателем рН в пределах 6,6. По окончании процесса культивирования производят отделение бактериальной массы от культуральной жидкости центрифугированием при n=3000 об/мин, продолжительность 15 минут. Выход бактериальной массы составляет (1,5-2)%. Полученную суспензию клеток смешивают с защитной средой в соотношении 1:1, разливают во флаконы по (2±0,1) см3 (1 доза), и замораживают при температуре минус 25°C. Хранение концентрата осуществляют в морозильной камере при температуре минус 18°C. Замороженный концентрат сохраняет активность сквашивания молока до 6 месяцев.
Пример 3. Получение замороженного бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов.
Сыворотку нагревают до температуры 93°C и выдерживают для полного выделения белков в течение 30 минут, фильтруют. В подготовленную сыворотку вносят хлористый магний, натрий лимоннокислый трехзамещенный, калий лимоннокислый однозамещенный, аскорбиновую кислоту, агар-агар, рН среды устанавливают в пределах 6,9. Готовую среду стерилизуют при температуре 121°C в течение 30 минут, охлаждают до температуры 30°C и вносят инокулят в количестве 5%, перемешивают. Инокулят состоит из активизированных β-галактозидазой культур пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и ацидофильной палочки Lactobacillus acidophilus штамм вязкой расы ВНИМИ, взятых в соотношении 2:1.
Наращивание клеток проводят в течение 20 часов при температуре 29°C. В процессе культивирования осуществляют контроль за показателем рН в пределах 6,8. По окончании процесса культивирования производят отделение бактериальной массы от культуральной жидкости центрифугированием при n=3000 об/мин, продолжительность 15 минут. Выход бактериальной массы составляет (1,5-2)%. Полученную суспензию клеток смешивают с защитной средой в соотношении 1:1, разливают во флаконы по (2±0,1) см3 (1 доза), и замораживают при температуре минус 25°C. Хранение концентрата осуществляют в морозильной камере при температуре минус 18°C. Замороженный концентрат сохраняет активность сквашивания молока до 6 месяцев.
Пример 4. Получение сухого бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов.
Сыворотку нагревают до температуры 92°C и выдерживают для полного выделения белков в течение 30 минут, фильтруют. В подготовленную сыворотку вносят хлористый магний, натрий лимоннокислый трехзамещенный, калий лимоннокислый однозамещенный, аскорбиновую кислоту, агар-агар, рН среды устанавливают в пределах 6,8. Готовую среду стерилизуют при температуре 120°C в течение 30 минут, охлаждают до температуры 30°C и вносят инокулят в количестве 3%, перемешивают. Инокулят состоит из активизированных β-галактозидазой культур пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii Ш-85 и ацидофильной палочки Lactobacillus acidophilus штамм вязкой расы ВНИМИ, взятых в соотношении 2:1.
Наращивание клеток проводят в течение 20 часов при температуре 30°C. В процессе культивирования осуществляют контроль за показателем рН в пределах 6,6. По окончании процесса культивирования производят отделение бактериальной массы от культуральной жидкости центрифугированием при n=3000 об/мин, продолжительность 15 минут. Выход бактериальной массы составляет (1,5-2)%. Полученную суспензию клеток смешивают с защитной средой в соотношении 1:1, разливают во флаконы по (2±0,1) см3 (1 доза), замораживают при температуре минус 18°C и высушивают в лиофильной сушке. Флаконы с бактериальным концентратом закрывают стерильными пробками и закатывают металлическими колпачками. Сухой бактериальный концентрат хранят в течение 12 месяцев при температуре минус (18±2)°C.
Claims (1)
- Способ получения бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов, предусматривающий приготовление питательной среды, стерилизацию, охлаждение, внесение инокулята на основе пропионовокислых бактерий, активизированных β-галактозидазой, наращивание клеток, отделение бактериальной массы от культуральной среды, смешивание ее с защитной средой, розлив, замораживание, сушку, отличающийся тем, что в качестве инокулята используют Propionibacterium Freudenreichii Ш-85 и Lactobacillus acidophilus вязкой расы, взятые в соотношении 2:1.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021110187A RU2021110187A (ru) | 2022-10-12 |
| RU2789036C2 true RU2789036C2 (ru) | 2023-01-27 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309982C2 (ru) * | 2005-06-09 | 2007-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Способ получения бактериального концентрата пропионово-кислых бактерий |
| RU2524432C1 (ru) * | 2013-03-26 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Способ получения замороженного бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических бактерий |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309982C2 (ru) * | 2005-06-09 | 2007-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Восточно-Сибирский государственный технологический университет | Способ получения бактериального концентрата пропионово-кислых бактерий |
| RU2524432C1 (ru) * | 2013-03-26 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления" | Способ получения замороженного бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических бактерий |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОЯРИНЕВА И.В., и др. Исследование антибиотической активности и антибиотикоустойчивости чистых культур Propionibacterium freudereichii Ш 85 и ацидофильной палочки с целью дальнейшего использования культур в производстве бактериального концентрата, The scientific heritage, N 44, 2020, c.3-6. БОЯРИНЕВА И.В., и др. Протеолитическая активность комбинированной закваски на основе Propioibacterium preudenreichii Ш-85 и acidophilus, Наука сегодня: реальность и перспективы, материалы международной научно-практической конференции, 2020, Издательство: ООО "Маркер", конференция: Наука сегодня: Реальность и перспективы, Вологда, 26 февраля 2020, с.5-6. E.R.S. KUNJI, et al., The proteolytic systems of lactic acid bacteria, ANTONIE VAN LEEUWENHOEK,1996, vol.70, p.187-221. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dimitrellou et al. | Effect of cooling rate, freeze-drying, and storage on survival of free and immobilized Lactobacillus casei ATCC 393 | |
| CN103189499B (zh) | 乳酸菌和/或双歧杆菌的存活能力提高剂 | |
| CN110607255B (zh) | 一种德氏乳杆菌及直投式德氏乳杆菌发酵剂的制备方法和应用 | |
| CN102986869B (zh) | 一种固体开菲尔奶制品及其制备方法 | |
| EA006509B1 (ru) | Консорциум бифидобактерий bifidobacterium bifidum 791-мб, bifidobacterium longum в 379м- мб, bifidobacterium adolescentis г 7513-мб, bifidobacterium infantis 73-15-мб, bifidobacterium breve 79-119-мб, используемый для приготовления кисло-молочных, неферментированных продуктов, биологически активных добавок, бифидосодержащих препаратов, косметических и гигиенических средств | |
| CN108018248B (zh) | 一种具有调节抗生素引起的菌群结构紊乱的干酪乳杆菌 | |
| Polyanskaya et al. | Quasicapsulation of probiotics. | |
| WO2015063282A1 (en) | Use of algae to increase the viable active biomass of lactic acid bacteria | |
| WO2008003781A1 (en) | Method and medium for preserving lactic acid bacteria in a viable state | |
| JP3650711B2 (ja) | 低脂肪ヨーグルトの製造方法および当該方法により得られる低脂肪ヨーグルト | |
| RU2789036C2 (ru) | Способ получения бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических микроорганизмов | |
| Tian et al. | Effect of freeze-dried protectants on the survival rate and fermentation performance of fermented milk's directed vat set starters | |
| Magarinos et al. | Viability of probiotic micro‐organisms (Lactobacillus casei Shirota and Bifidobacterium animalis subspp. lactis) in a milk‐based dessert with cranberry sauce | |
| Serna-Cock et al. | Effects of fermentation substrates and conservation methods on the viability and antimicrobial activity of Weissella confusa and its metabolites | |
| RU2309982C2 (ru) | Способ получения бактериального концентрата пропионово-кислых бактерий | |
| RU2364406C1 (ru) | Способ получения пробиотической закваски для животных | |
| JP4794592B2 (ja) | 新規乳酸菌 | |
| RU2372782C1 (ru) | Способ получения замороженной концентрированной закваски на основе симбиоза пробиотических бактерий | |
| RU2120762C1 (ru) | Способ получения жидкой или сухой бактериальной закваски для производства кисломолочных продуктов | |
| JP4794593B2 (ja) | 新規乳酸菌を用いた発酵乳の製造方法 | |
| RU2816652C1 (ru) | Штамм бактерий lacticaseibacillus paracasei subsp. paracasei 1338 вкм b-3753d для производства кисломолочных продуктов и в качестве пробиотика | |
| RU2185436C2 (ru) | Консорциум бактерий для приготовления кисломолочных продуктов | |
| RU2524432C1 (ru) | Способ получения замороженного бактериального концентрата на основе симбиоза пробиотических бактерий | |
| RU2731731C1 (ru) | Штамм бактерий Lactobacillus acidophilus K 1901, используемый в качестве закваски прямого внесения для приготовления кисломолочных продуктов | |
| Agtarap et al. | Optimization of Freeze-Drying Time and Inulin Concentration for the Lyophilization of Lactiplantibacillus Plantarum Bs25 using Response Surface Methodology |