|
Для производства кисломолочных
продуктов вырабатывают сухой бактериальный концентрат трех видов: мезофильных
молочнокислых У стрептококков, термофильных молочнокислых стрептококков ,и
ацидофильных молочнокислых палочек, а также жидкий бактериальный концентрат
мезофилышх молочнокислых стрептококков;
Средой для наращивания 'вгожучнсгкислых бактерий служит
сыворотка С добавлением кукурузного экстракта (или
аминокислотно-микроэлементно-витаминного комплекса), 4 буферных солей и
стимуляторов роста. В качестве буферных солей используют трехзамещенный
лимоннокислый натрий или уксуснокислый натрий. Стимуляторами роста
молочнокислых бактерий являются сернокислый марганец, аскорбиновая кислота,
апилак. В питательной среде, приготовленной на сыворотке, содержится излишнее
количество лактозы, которое ингибирует рост молочнокислых бактерий. Для
устранения ингибирующего действия в питательную среду добавляют определенное
количество воды. Молочнокислые бактерии различаются по потребности к тем или
иным буферным.- солям и стимуляторам роста, в связи с этим предложены
различные питательные среды для наращивания клеток мезофильных молочнокислых
стрептококков, термофильных молочнокислых стрептококков и ацидофильных
молочнокислых палочек.
При приготовлении среды в сыворотке устанавливают реакцию
(рВ 4,5—4,6), оптимальную для выделения белков, нагревают сыворотку до 95°С и
выдерживают ее для более полного их выделения в течение 60 мин. После этого
сыворотку осветляют путем сепарировання. В осветленную сыворотку добавляют
компоненты среды согласно рецептуре, устанавливают реакцию среды, оптимальную
для роста того или иного вида молочнокислых бактерий; среду стерилизуют при
0,05 МПа (112°С) в течение 60 мнн и охлаждают до температуры, оптимальной для
роста микроорганизмов.
После этого вносят комбинацию культур в количестве 5%,
наращиваю клетки в течение 5—7 ч, затем используют заквадку. Если закваску
используют не сразу, то ее охлаждают до 3—10°С и хранят в течение
непродолжительного времени (8—10 ч).
Допускаются приготовление и использование закваски на
сте-. рильном обезжиренном молоке.
Для получения бактериальной массы стерилизация и
охлаждение среды, наращивание клеток молочнокислых бактерий осуществляются в
ферментере, имеющем мешалку, в котором автоматически регулируются температура
и рН на заданном уровне. В подготовленную стерильную среду, охлажденную до
оптимальной температуры развития того или иного вида молочнокислых, бактерий,
подают закваску в количестве 5—8% (на сывороточной среде) или 3—5% (на- обезжиренном
молоке). Среду с закваской тщательно перемешивают. Наращивание клеток
молочнокислых бактерий проводят при оптимальной температуре в условиях
периодического культивирования при постоянной нейтрализации культуральной
жидкопги, поддерживая рН на оптимальном уровне 25%-ным водным раствором
аммиака, насыщенны раствором Na2C03, или 30%-ным водным раствором NaOH н при
'постоянном перемешивании с частотой вращения ме шалки 2,5—5,0 с-1.
После окончания процесса культуральную жидкость охлаждают
(до 3—8°С) и сразу направляют, на бактофугирование для получения
бактериальной массы. В случае необходимости охлажденную культуральную
жидкость хранят не более 8—10 ч.
Отделение клеток от среды осуществляется в конце
логарифмической фазы роста, когда в культуральной жидкости (в 1 мл)
содержатся сотни миллионов — единицы миллиардов активных клеток.
Клетки нз культуральной жидкости выделяют на бактофуге.
Возможно использовать для этой цепи центрифугу и молокоочиститель.
Полноту отделения клеток из культуральной жидкости контролируют
визуально и микроскопированием бактофугата. Бактериальная масса содержит
сотни миллиардов клеток в 1 г; выход бактериальной массы из культуральной
/жидкости составляет 0,5—0,8%.
Полученную бактериальную массу смешивают с защитной средой
в определенном соотношении и получают суспензию клеток молочнокислых бактерий
( 78).
Полученную суспензию клеток молочнокислых бактерий
помещают на лотки слоем 6—8 мм или фасуют по 5 мл во флаконы (вместимостью'
10 мл). После этого суспензию клеток замораживают в морозильном шкафу при
температуре —40—50°С. Высушивание суспензии клеток проводят в камерной
сублимационной установке при остаточном давлении 0,13—1,3 Па. Удаление
основной влаги проводится при низкой отрицательной температуре (—35—45°С),
досушивание— при положительной температуре (40—45°С); продолжительность сушки
суспензии клеток на лотках 6—12 ч, во флаконах 24—42 ч.
Сухой бактериальный концентрат, высушенный на лотках,
размельчают и фасуют во флаконы порциями 1—1,5 г. Флаконы закрывают
резиновыми прокладками, металлическими колпачками и наклеивают этикетки.
Сухой бактериальный концентрат, высушенный во флаконах, укупоривают таким же
образом.
Сухой бактериальный концентрат содержит от 150 до
300 млрд. клеток в 1 г в зависимости от вида. Массовая доля влаги в нем не
должна превышать 3,5%. В сухом бактериальном концентрате допускается наличие
посторонней непатогенпой микрофлоры ие более 10 клеток в 1 г. Срок хранения сухого бактериального концентрата при температуре 3—Ю°С 3 мес со дня выработки, в
том числе на предприятии-изготовителе не более 15 дней.
жидкий бактериальный концентрат
Жидкий бактериальный концентрат мезофильных молочнокислых
стрептококков, так же как и сухой, применяется при производстве творога и
сметаны. Технологический процесс его приготовления представлен на схеме 15.
Он отличается от технологического процесса приготовления сухого
бактериального концентрата лишь исключением двух операций: замораживания и
сушки. Бактериальную массу смешивают с защитной средой, содержащей водный
раствор поваренной соли, суспензии желатозы, раствора фитина и водной
суспензии апилака в соотношении 1 : 1 или 1 : 2 (в зависимости от количества
клеток). Режимы обработки и состав градиентов защитной среди приведены в 80.
Суспензию клеток в защитной среде разливают в стерильные флаконы по 5±0,5 мл
— полпорции и по 10± 0,5 мл — порция. Флаконы е жидким бактериальным
концентратом укупоривают таким же образом, как и флаконы с сухим
бактериальным концентратом. Фасованный бактериальный концентрат быстро
охлаждают до температуры 4-8ч—5°С, на каждый флакон наклеивают этикетку.
Жидкий бактериальный концентрат хранят при температуре rS°-.—5сС
не более 2 мес со дня выработки, в тем числе на предприятии-изготовителе ие
более 10 сут.
Жидкий бактериальный концентрат содержит не менее 150
млрд. клеток в 1 г. В жидком бактериальном концентрате допускается наличие
посторонней непатогенной микрофлоры (не более 20 клеток в 1 г).
В настоящее время при производстве бактериального
концентрата и заквасок, приготовляемых на рснове бактериальной массы,
бактериальные клетки наращиваются в периодическом режиме культивирования при
поддержании температуры и рН на заданном уровне, в замкнутом объеме
питательной среды — в ферментере. При этом действующие на клетки
многочисленные факторы меняются по ходу развития культуры. Вначале
микроорганизмы размножаются в условиях избытка питательных веществ, которые
во время их интенсивного роста постепенно используются. Одновременно с этим в
среде накапливаются продукты обмена. Они тормозят деятельность ферментов,
участвующих в синтезе компонентов клеток. В соответствии с непрерывно
происходящими в среде изменениями культура сама претерпевает ряд закономерных
морфолого-биохимических изменений. Так, клетки, образовавшиеся в начале
культивирования, отличаются от клеток, выросших позднее. Это ведет к
гетерогенности культуры. Наращивание клеток в условиях непрерывного
(проточного) культивирования предусматривает постоянный приток питательной
среды и одновременное удаление продуктов жизнедеятельности. В результате
этого микроорганизмы приобретают способность к продуктивному незатухающему во
времени росту.
Технологический процесс производства сухого бактериального
концентрата при непрерывном способе культивирования молочнокислых бактерий в
значительной мере аналогичен технологическому процессу производства сухого
бактериального концентрата при периодическом способе культивирования.
Отличительной особенностью технологического процесса при непрерывном способе
культивирования являются стерилизация и охлаждение питательной среды в потоке
и наращивание клеток в проточных условиях. Это дзет возможность получить
бактериальный концентрат более активный, чем при его производстве
периодическим способом, а также увеличить выход продукции с существующего
оборудования.
Процесс культивирования микроорганизмов проходит в две
стадии. 6 первой стадии в ферментер с подготовленной питательной средой
вносят закваску, перемешивают и культивируют при оптимальной температуре
роста микроорганизмов, поддерживая рН на постоянном уровне путем
нейтрализации и при постоянном перемешивании. Во второй стадии в резервуар
вносят все компоненты среды (кроме воды) и растворяют. Полученную смесь насосом
непрерывно отбирают из резервуара и в потоке смешивают с водопроводной водой.
Питательную среду направляют в теплообменник, где стерилизуют, а затем
охлаждают до оптимальной температуры роста. Охлажденную питательную среду
непрерывным потокам направляют в ферментер, в котором гфоводилась первая
стадия .культивирования микроорганизмов, поддерживая рН на постоянном уровне
и постоянно перемешивая культуральную жидкость. Одновременно из ферментера
непре- • рывно отбирают культуральную жидкость в количестве, равном , притоку
питательной среды в ферментер.
|